汽车变速箱的振动噪声特性分析与研究

发布时间：2021-04-23 22:38

　　变速箱作为动力输入与输出的承载装置,无论是在传统内燃机汽车还是新兴的新能源汽车上都必不可少。由于行星齿轮在承载能力、传动效率等方面的优势,使得它在变速箱中有着普遍的应用。变速箱是汽车噪声源的主要产生部位之一,它对整车的噪声与振动（NVH）性能有很大的影响,因此,变速箱的辐射噪声预估与控制受到了科研人员的密切关注。本文以某电动车搭载的行星齿轮变速箱为研究对象,综合运用理论分析、数值仿真模拟、试验测试等手段,提出考虑箱体柔性及太阳轮浮动的变速箱振动噪声预估方法,对其在高转速下的振动噪声性能进行预估与优化,为解决变速箱NVH问题提供了研究思路。本文的主要研究工作包括:1)行星齿轮变速箱刚柔耦合动力学模型的建立。通过探究行星齿轮传动机理,结合有限元与多体动力学方法,考虑太阳轮浮动及箱体柔性,利用ADAMS建立刚柔耦合动力学模型,并对变速箱的齿轮啮合力以及轴承动载荷的时频特性进行分析。2)基于模态叠加法的变速箱箱体振动响应分析。通过建立考虑电机振动作用的系统有限元模型,分析变速箱的固有振动特性;将轴承激励力施加到有限元模型中,利用模态叠加法求解变速箱的振动响应,发现内部柔性体结构以及行星架的外端... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 行星齿轮动力学研究现状
        1.2.2 变速箱振动噪声试验研究现状
        1.2.3 变速箱振动噪声预估方法研究现状
        1.2.4 变速箱振动噪声控制研究现状
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
第2章 变速箱刚柔耦合动力学建模
    2.1 行星齿轮变速箱结构建模
        2.1.1 行星齿轮变速箱结构及工作原理
        2.1.2 行星齿轮变速箱三维建模
    2.2 齿轮系统动态激励产生机理
    2.3 行星齿轮变速箱参数计算
        2.3.1 行星齿轮传动比
        2.3.2 行星齿轮啮合频率
        2.3.3 行星齿轮啮合力
        2.3.4 行星齿轮接触力
    2.4 行星齿轮变速箱刚柔耦合模型建立及分析
        2.4.1 箱体柔性化
        2.4.2 浮动太阳轮刚柔耦合动力学建模
        2.4.3 仿真结果分析
    2.5 本章小结
第3章 变速箱模态及振动响应分析
    3.1 模态分析理论概述
    3.2 变速箱模态分析
        3.2.1 有限元模型的建立
        3.2.2 箱体模态仿真与试验
        3.2.3 振动模态分析
    3.3 变速箱振动响应分析
    3.4 本章小结
第4章 变速箱辐射噪声预估
    4.1 辐射噪声理论概述
        4.1.1 声学波动方程
        4.1.2 声学边界元法
    4.2 辐射噪声分析预估
        4.2.1 边界元网格建立
        4.2.2 场点网格建立
        4.2.3 边界条件定义
        4.2.4 辐射噪声结果
    4.3 板块声学贡献量分析
        4.3.1 板块区域划分
        4.3.2 板块贡献量结果分析
    4.4 本章小结
第5章 变速箱多工况分析与结构优化
    5.1 工况对变速箱振动噪声的影响
        5.1.1 转速波动对变速箱振动噪声的影响
        5.1.2 负载对变速箱振动噪声的影响
    5.2 结构优化分析
        5.2.1 加强筋对变速箱辐射噪声的影响
        5.2.2 吸声材料对变速箱辐射噪声的影响
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果



本文编号：3156173