降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述

《降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述　　車噪聲對(duì)環(huán)境的污染愈來(lái)愈受到社會(huì)各界的關(guān)注和重視,降低汽車噪聲的呼聲越來(lái)越強(qiáng)烈和迫切。試驗(yàn)結(jié)果表明,變速器傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲是汽車主要噪聲源之一,已經(jīng)引起汽車行業(yè)人士的極大關(guān)注。改善車輛噪聲水平是各國(guó)政府和汽車生產(chǎn)廠家共同努力解決的問(wèn)題。本文主要從設(shè)計(jì)方面做了探討。?　　?　　1.齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)?　　1.1模數(shù)與齒數(shù)?　　模數(shù)是齒輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。齒輪嚙合時(shí),輪齒的彈性變形是產(chǎn)生嚙合脈動(dòng)的主要原因。一般情況下,齒輪的模數(shù)越大,輪齒強(qiáng)度越高,彎曲變形越小,產(chǎn)生的噪聲也就越小。

2、但是模數(shù)的增大,同時(shí)也造成了基節(jié)極限偏差與齒形公差的增大,所以在選擇齒輪的模數(shù)時(shí),應(yīng)綜合考慮。若模數(shù)不變,齒數(shù)與齒輪的直徑成正比,齒數(shù)的變化也會(huì)使得輪齒的彈性剛度和彎曲量發(fā)生相應(yīng)的變化。由于聲源發(fā)出的噪聲的大小不僅取決于振源能量,而且與輻射面積有關(guān),輻射面積越大其輻射的聲功率越大。因此齒輪直徑的增大會(huì)增加噪聲的輻射面積,對(duì)齒輪噪聲的控制是很不利的。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該在保證齒輪強(qiáng)度允許的條件下,盡可能選用小模數(shù)和小齒數(shù),還可以選擇合適的材料與熱處理方法來(lái)提高輪齒的強(qiáng)度,達(dá)到減小齒輪直徑的目的。?　　1.2齒寬?　

3、　齒寬與輪齒的彎曲變形成反比,齒寬增加,輪齒的強(qiáng)度加大,齒輪噪聲逐漸降低,圖1給出了不同齒寬與噪聲的關(guān)系。所以從降低齒輪噪聲的觀點(diǎn)出發(fā),較理想的設(shè)計(jì)是:選擇合適的材料與熱處理方法以提高輪齒強(qiáng)度,盡量減小齒輪直徑,同時(shí)加大齒寬,以彌補(bǔ)所造成的齒輪強(qiáng)度的降低。但是需要注意的是,齒寬的增加,往往會(huì)造成齒向的接觸不良,所以有時(shí)須把齒部加以限制,只增加輪體本身的寬度。?　　1.3壓力角　　壓力角增大將引起齒輪間作用力的合力及合力的垂直分力的增加,從而使得噪聲增大。減小壓力角能降低齒輪噪聲,但也有削弱齒輪強(qiáng)度的不利之

4、處。當(dāng)?shù)驮肼暈橹饕軙r(shí),應(yīng)選用盡可能小的壓力角。例如,α=14.5°及標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20°,基本上兼顧了強(qiáng)度和噪聲兩方面的要求。?　　1.4齒形?　　不同類型的齒輪,由于其幾何特性不同,將有不同形式的嚙合過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),在相同條件下,斜齒輪的噪聲要比直齒輪的噪聲低3～10dB。通常在嚙合間具有滑動(dòng)作用可減輕運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。在準(zhǔn)雙曲面齒輪和蝸桿傳動(dòng)中,由于有相當(dāng)大的滑動(dòng),使其運(yùn)行平穩(wěn),噪聲更低。這類齒輪的嚙合,實(shí)際上是滾動(dòng)和滑動(dòng)的合成。?　　2.增大齒輪副重疊系數(shù)?　　齒輪副的重疊系數(shù)表示嚙合過(guò)程中同時(shí)接觸的輪

5、齒對(duì)數(shù)的變化情況。當(dāng)重疊系數(shù)大于1(或大于2)時(shí),存在著一對(duì)(兩對(duì))齒接觸區(qū)和兩對(duì)(三對(duì))齒接觸區(qū)。在這兩種接觸區(qū)內(nèi),輪齒受力情況不同,輪齒在一對(duì)齒接觸區(qū)受力大約是兩對(duì)齒接觸區(qū)的兩倍。這樣,在輪齒相繼嚙合時(shí),輪齒將承受周期性變化的交變載荷,因而產(chǎn)生周期性振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。增大重疊系數(shù),使同時(shí)參與接觸的輪齒對(duì)數(shù)增加,可減少載荷的分配和嚙合過(guò)程中載荷的變動(dòng)。因此,確定齒部參數(shù)時(shí)盡可能增大重疊系數(shù)。重疊系數(shù)以取整數(shù)2或3最相宜,但考慮誤差等因素的存在,允許重疊系數(shù)為1.8~1.9或2.8~2.9。增大重疊系數(shù)最有

6、效的辦法是增大齒頂高系數(shù)h*a。另外,減少齒形壓力角an和齒輪模數(shù)mn,不但可增大重疊系數(shù),而且由于齒根減薄,增大了輪齒的柔性,因而更容易吸收輪齒的振動(dòng)。所有這些都是降低齒輪噪聲的有效措施。?　　3.增強(qiáng)軸的剛度和選擇低噪聲軸承?　　軸和軸承兩種運(yùn)轉(zhuǎn)部件既是噪聲源之一,又是固體傳聲媒介。設(shè)計(jì)軸時(shí),其直徑和長(zhǎng)徑比應(yīng)保證在滿負(fù)荷作用下,其總撓度和轉(zhuǎn)角分別不超過(guò)0.15~0.13mm和0.000123弧度,以使軸具有足夠的剛度,不致破壞齒輪的正常安裝和嚙合。軸承的精度和游隙對(duì)變速器噪聲的影響是明顯的,在高轉(zhuǎn)速區(qū)

7、(如常嚙合齒輪副和超速檔齒輪副),如選用較高級(jí)(D級(jí))軸承時(shí),其噪聲較普通級(jí)軸承可降低1~2dB,不過(guò)這種D級(jí)軸承的價(jià)格要較普通級(jí)的高出2~3倍。近年軸承行業(yè)研制推出同等級(jí)別的低噪聲軸承,價(jià)格不高,我廠試驗(yàn)結(jié)果證明,降噪效果明顯,一般可降低噪聲1~3dB,應(yīng)大力推廣使用。?　　4.箱體的降噪設(shè)計(jì)?　　已有不少國(guó)內(nèi)外廠家研究箱體對(duì)噪聲的影響。研究成果表明,箱體的降噪設(shè)計(jì)是降低變速器噪聲的另一個(gè)有效途徑,潛力不小。如果條件允許的話,在變速器設(shè)計(jì)階段,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,并且在樣品試制期間,用儀器對(duì)已試制出箱體

8、進(jìn)行振動(dòng)和固有頻率的測(cè)量和分析,找出薄弱環(huán)節(jié)和部位,再予以修改設(shè)計(jì),定有不小的收獲。?　　a.箱體的形狀應(yīng)能使其剛度大、聲輻射面積減少,避免大平面過(guò)渡。表面應(yīng)設(shè)計(jì)成法向方法各異的小面連接,以降低箱壁振動(dòng)和減少輻射能量。?　　b.改善箱體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,增加剛度,以避免箱體產(chǎn)生共振,使箱體振動(dòng)幅度下降,從而達(dá)到降低結(jié)構(gòu)輻射噪聲的目的。?　　c.箱體各窗口如取力孔、倒檔孔和頂部換檔部位孔等的相對(duì)位置予以合理布置,并且以鑄鐵蓋代替沖