減速器嘯叫的案例
基于齒輪修型的減速器嘯叫優化
由于失去了發動機的屏蔽效應，電動車的風噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級數值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會讓人感到煩躁而難以接受，人耳對其非常敏感，嚴重的影響車內成員的舒適性和形勢品質，所以必須對其進行優化，提高車內NVH水平。
基于齒輪修型的減速器嘯叫優化
由于失去了發動機的屏蔽效應，電動車的風噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級數值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會讓人感到煩躁而難以接受，人耳對其非常敏感，嚴重的影響車內成員的舒適性和形勢品質，所以必須對其進行優化，提高車內NVH水平。
基于齒輪修型的減速器嘯叫優化
由于失去了發動機的屏蔽效應，電動車的風噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級數值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會讓人感到煩躁而難以接受，人耳對其非常敏感，嚴重的影響車內成員的舒適性和形勢品質，所以必須對其進行優化，提高車內NVH水平。
助聽器嘯叫抑制簡介
作者：徐晨陽
一、助聽器嘯叫介紹以及產生原因
相信很多小伙伴都有這樣的經歷，線上開會的時候、上課的時候或者是在某個大會的時候，演講者將麥克風打開了之后聽到一陣尖銳的聲音，與吹哨子的聲音一樣，但是更加尖銳更加刺耳，這樣的現象就叫做嘯叫，由揚聲器和麥克風之間的聲耦合造成，屬于一種正反饋。在助聽器中嘯叫抑制是影響助聽器增益的關鍵因素。下圖就是一個嘯叫的例子：
第一張圖顯示了一段十秒鐘的音樂，第二張圖模擬了該語音在助聽器環路中嘯叫的情況，聽起來是什么樣的呢？讓如下兩個音頻告訴你：
可以聽到很多類似于口哨聲的雜音，并且比原聲音更響亮，這還只是比較輕微的嘯叫，如果助聽器增益再增大，會導致嘯叫聲充滿整個時間線，原始的聲音信息被完全淹沒，這種聲音是極其刺耳的。嘯叫會嚴重破壞語音質量和語音可懂度。助聽器的嘯叫要從它的結構分析，典型的助聽器結構如下圖：
為了舒適性，助聽器一般會有一個通道[1]，但這會帶來聲反饋，外界聲音被麥克風接收后經揚聲器放大，放大后的聲音不僅會傳到人們耳中，還會傳到麥克風處，進入下一輪放大，這樣就有可能產生嘯叫。
展開 
APDL Showcase1：制動器嘯叫分析(2)
求解器選擇阻尼求解器。
滿足以上四點注意事項，就可以使用Workbench重復出這個算例的結果啦。
撒花。
APDL Showcase1的講解到此結束。
APDL Showcase 1：制動器嘯叫分析（1）
ANSYS Workbench與APDL的計算結果不一致，我是怎么調試的
模態分析案例相關的理論基礎（1）
APDL Showcase1的理論基礎(2)——非對稱接觸
APDL Showcase1的理論基礎(3)——模態提取方法簡介
相關模型文件，都可以在ANSYS官網上下載到。下載方式見：
ANSYS APDL技術展示案例介紹
接下來，打算研究一下在Abaqus案例庫里看到的，也是一個剎車盤制動嘯叫案例。看看這個問題在Abaqus里是怎么做的。然后有可能繼續學習一下接觸對的磨損吧。
那么，下次見咯
展開 APDL Showcase 1：制動器嘯叫分析（1）
先插入一個吐槽，ANSYS這個經典界面（從Workbench出來以后它就改名叫Mechanical APDL），是ANSYS軟件夢開始的地方。它功能是真的強，但界面也是真的丑。差不多時期起步的那些軟件，包括ABAQUS，Hypermesh，甚至Office等，都沿用同一套GUI不斷更新，最近幾年除了達索ABAQUS以外基本都擁抱微軟的Ribbon界面了。就只有APDL，按說它還在更新功能，這界面應該也不是寫死在Fortran代碼里的啊，不知道為啥連個圖標都不給更新。還有各種麻煩，沒有撤銷鍵這種事老生常談就不多說了。
而且，APDL界面由于早期電腦顯示分辨率比較低，它的左側菜單就經常寫單詞的縮寫。比如剛才我們看到的Nodal Solu，這個Solution單詞似乎就是因為地方不夠 (?我猜的哦) 而拼成了縮寫。而且APDL的命令流，因為是Fortran那個時代過來的，真的是惜字如金，很多命令根本無法顧名思義猜到它是干啥的，必須得去查幫助文檔才行。
和APDL形成鮮明對比的則是Abaqus（對，較個真，ABAQUS被達索收購以后就把后面幾個字母改小寫了），它的幾乎每個GUI命令在后臺都對應著一條Python代碼，那代碼讀著簡直就像在讀英文。在面向對象的數據結構下，Abaqus的變量名和對象的方法名都寫的特別長，讓人幾乎是一眼就能知道每一行代碼是啥意思。——跑題了，這些吐槽以后有機會再細說。感興趣可以翻翻我前面寫的，有限元軟件的比較。
然后是文檔中的建模介紹。
剎車制動器的嘯叫聲，傳統上需要人工計算來自滑動摩擦中的不對稱項，然后使用MATRIX27單元輸入這些不對稱項。這太費勁了，好像還需要接觸對之間的網格匹配。所以ANSYS這個案例沒有這么做，而是使用了接觸單元。
展開 電動汽車動力總成噪聲分析與優化
采用2個麥克風分別采集驅動電機近場和減速器輸出級近場的噪聲數據。麥克風與電機軸處于同一水平面,且麥克風頭部分別正對減速器殼體和電機殼體,距離均為20 cm,如圖5所示。
圖5 動力總成測試布置
整車從靜止狀態全油門勻加速至80 km/h過程中，驅動電機近場、減速器輸出級近場的A計權聲壓級時頻圖如圖6所示。
圖6的測試結果表明，電機近場和減速器輸出級近場的主要階次噪聲都是9.5、19、21、42、48階。其中,9.5、21、19、42階是減速器齒輪嚙合產生的嘯叫噪聲及其倍頻噪聲;48階是電機徑向電磁力引起的電磁噪聲。
電機轉速為2 660 r/min時在頻率2 145 Hz處電機近場噪聲發生突變,這是由于此時空間0階、頻率階次為48階的徑向電磁力所對應的頻率與動力總成模態試驗得到的驅動電機呼吸模態頻率2 173 Hz接近,從而引起電機共振。減速器在電機轉速4 000～5 550 r/min區間內出現明顯的嘯叫噪聲。
圖6 A計權聲壓級時頻圖
電機近場噪聲、減速器輸出級近場噪聲的各階次噪聲貢獻量的分析結果如圖7所示。
從圖7可以看出,在電機轉速2 660 r/min時電機近場噪聲達到峰值,總聲壓級為102.7 dB,其中48階電磁噪聲貢獻量最大,24階電磁噪聲貢獻量相對較小；減速器輸出級近場噪聲在電機轉速為5 335 r/min時達到峰值,總聲壓級為98.0 dB,由齒輪嚙合產生的各階次噪聲貢獻量大致相同。
因此,優化此動力總成的噪聲主要就是改善驅動電機的48階電磁噪聲和減速器齒輪嚙合噪聲。
展開 【NVH&聲學】純電動汽車常見噪聲振動問題現象描述及優化方法
文章以某純電動汽車為例，講述了多種常見NVH問題的測試分析及優化控制，問題包含整車坡道蠕行轟鳴、整車起步抖動、減速能量回收電機嘯叫、全油門加速工況減速器嘯叫、真空泵噪聲、空調壓縮機噪聲、電子冷卻水泵噪聲、空調水泵噪聲、以及懸置隔振和共振帶等，旨為純電動汽車NVH性能開發和優化提供參考與借鑒。
關鍵詞：
純電動汽車；噪聲振動；測試分析；優化控制；嘯叫
作者：朱建，鄭濤，呂運川，劉超
眾泰汽車工程研究院，浙江 杭州
隨著世界環境問題嚴峻化、國內汽車排放標準嚴格化，純電動汽車作為一種使用電能作為驅動能源的現代交通工具，將作為全球汽車工業當前和未來發展的重點。隨著電動汽車技術的不斷發展，噪聲振動性能越來越備受關注，相比于普通燃油車，客戶對純電動汽車噪聲振動性能有了更高的期望與要求，成為影響電動汽車品牌的一項重要指標。本文以某純電動汽車為例，該純電動車搭載的電驅動系統包含永磁同步電機[3]、固定速比減速器以及三合一控制器。整車布置方式為前置前驅，驅動電機轉子為V型8磁極，定子為48槽單層繞組結構；減速器為單速比7.82,一級減速齒輪副齒數比Z1/Z2=27/52，主減齒輪副齒數比Z3/Z4=17/69。
展開 基于齒輪修形的汽車變速器齒輪嘯叫噪聲改善研究
為降低汽車變速器齒輪嘯叫噪聲,以某變速箱變速器主減速齒輪副為研究對象,借助于Masta仿真軟件對齒形和齒向修形進行了仿真研究.通過分析不同修形參數對齒輪傳動特性的影響,得到了修形參數對齒輪傳動誤差和接觸應力的影響規律.結果表明:適當的齒頂修緣能有效減小齒輪嚙合干涉;適當的齒形鼓形修整能有效改善齒根與齒頂的干涉現象;適當的齒向鼓形修整能有效改善最大接觸應力偏載現象;共同產生降低齒輪傳動誤差和最大齒面接觸應力的作用.
齒輪嘯叫噪聲是汽車變速器噪聲的主要來源之一．在齒輪傳動過程中，由于存在齒輪傳動誤差、彈性變形等因素，使得齒輪副在相互嚙入、嚙出時，偏離了理論嚙合線，從而導致輪齒干涉、沖撞，進而產生激振力，引起傳動機構的振動．在振動傳動到變速箱外部結構的過程中產生共振而引發嘯叫噪聲．
展開 后橋總成嘯叫噪聲問題分析及結構優化
齒輪在嚙合傳動中所受的不平穩的激振力和嚙合過程的傳動誤差會引起一種中高頻噪聲，稱為齒輪嘯叫。齒輪嘯叫不僅影響傳動的穩定性，同時產生的噪聲嚴重影響駕駛者的行車體驗。為了解決齒輪嘯叫噪聲問題，部分學者和工程技術人員在此方面開展研究。湯海川和郭楓通過分析不同修形參數對齒輪嚙合傳動的影響，利用MASTA 軟件對齒形和齒向修形進行仿真，得到了修形參數對齒輪傳動誤差和接觸應力的影響規律，成功降低汽車變速器上齒輪的嘯叫噪聲。何暢然和賀敬良通過對變速箱5 檔齒輪的齒頂厚、配對齒頂間隙、齒根間隙、齒向和齒廓等參數進行優化，減小了齒輪傳遞誤差，使嘯叫現象得到改善。徐忠四和承忠平等采用齒形和齒向相結合的齒面修形法，建立一種齒輪傳遞誤差和齒面接觸應力雙目標參數優化控制模型，降低了電動汽車減速器的嘯叫噪聲。
汽車后橋總成是汽車底盤的關鍵零部件，后橋總成中齒輪傳遞的不平穩性是后橋主減速器產生嘯叫噪聲的根本原因。目前國內汽車企業解決后橋總成齒輪嘯叫噪聲的方法主要是通過人工依靠經驗進行齒輪修形，并結合實車測試反復調整齒輪參數達到降低齒輪噪聲的目的。這種人工經驗修形的方法由于缺少理論依據，耗時長，效率低。
展開 電動汽車NVH優化
初步分析電驅總成噪聲為電機電磁噪聲、減速器齒輪嘯叫和電控開關高頻噪聲。
通過測試電機圓柱殼體中間、減速器軸承端和電控上蓋處的振動加速度、近場噪聲，以及車內駕駛員和后排人耳處噪聲，發現電機24 階和48 階振動及電磁噪聲較大，超出工程目標，在起步階段尤為明顯；減速器1 級傳動齒輪嚙合階次27 階和其倍頻54 階聲壓級超出目標；電控的IGBT 開關高頻噪聲通過電控上蓋板輻射明顯。
針對以上噪聲問題，分工況分階次，從電驅總成激勵源（自身結構）、控制策略、結構傳遞路徑和聲學包裹等方案著手，實測各方案效果，同時考慮時間周期和成本因素，明確最終解決方案。
2 噪聲解決方案
2.1 結構殼體加強
對電驅總成的殼體加強包括：對電機端蓋、圓柱殼體、減速器殼體加筋，在電機和減速器軸承座處以及懸置安裝點加強剛度等。通過這些措施，可減弱電驅總成的表面振動及輻射噪聲。本案例中通過CAE 優化，對減速器殼體加筋，如圖1 綠色部分所示，提高其模態和軸承、懸置安裝點處動剛度。在純電全油門加速工況下，加強前后的車內噪聲頻譜，如圖2 所示。
展開 
電驅動NVH特點以及研究現狀
特征二：PWM 載波頻率，與逆變器開關頻率的控制策略有關，逆變器將高壓直流電轉變為交流電時產生該噪聲成分。
特征三：電機結構共振產線的噪聲。
圖1 電機結構中定子組件共振測試
1.2 變速器NVH
缺乏了發動機噪聲的掩蔽效應，使得電動車對減速器NVH 有了更苛刻的要求。
圖2
三合一產品齒輪噪聲階次頻譜分析圖
相對于傳統變速器，電動車的減速器齒輪傳遞更大的扭矩，更高的工作轉速區，使得齒輪嚙合噪聲變現出更高的頻率或階次（1000-4000Hz 以上），極易在車內產生齒輪嘯叫。
1.3 動車總成懸置系統NVH
相比于傳統車，電機懸置系統的邊界條件有明顯變化：
電驅總成沒有發動機的怠速，工作轉速從0 rpm 開始。電機轉速高，最高頻率遠大于發動機激勵頻率。沒有發動機噪聲的掩蓋，高速減速器齒輪噪聲將在動力總成噪聲中突顯。
展開 多源激勵下電機-減速器一體化系統NVH的研究
作者：
屈峰 劉棟良 李阿強 楊響攀丨杭州電子科技大學、臥龍電氣
摘要：針對電動汽車中的噪聲、振動與舒適性問題，對電動汽車電機-減速器組成的動力總成系統進行了振動與噪聲的研究。首先提出了一種綜合考慮電機-減速器總成系統的建模方法，并針對該模型進行了模態分析；根據實際需求設計了電機-減速器的基本參數，分析了使得電機與減速器振動與噪聲的主要激勵源；然后針對電磁激勵與機械激勵，對電機-減速器系統的影響進行了振動與噪聲分析；最后進行了多源激勵作用下，動力總成振動與噪聲特性的仿真與實驗驗證。
筆者將建立永磁同步電機與減速器的動力總成有限元模型，并對結構模態進行分析；然后分別對永磁同步電機電磁力特性與減速器齒輪傳動特性進行分析；最后通過施加電磁力與機械力，進行多物理場耦合振動噪聲分析，并通過實驗分析驗證考慮多源激勵的動力總成一體化建模的可行性。
1 動力總成建模與模態分析
1.1 動力總成系統結構建模
該動力總成系統由電動機產生轉速和轉矩，通過軸與減速器齒輪副將轉速與轉矩進一步轉化，因此，可以分成外殼系統與傳動系統兩個部分。
動力總成系統結構如圖1所示。
圖1 動力總成系統結構
1-電機端蓋；2-電機殼體；3-定子鐵心；4-轉子；5-電機與減速器連接面；6-減速器殼體；7-輸入軸；8-一級齒輪副；9-二級齒輪副；10-軸承；11-輸出軸
圖1中：1、2、3、5、6為動力總成外殼系統；4、7、8、11為傳動系統；10為軸承，用于殼體系統與傳動系統的連接，電機通過轉子帶動輸入軸，通過兩級齒輪副減低轉速增大轉矩。傳動系統由于存在轉矩脈動以及齒輪嚙合效應，通過軸承與殼體的連接直接將產生的振動作用在殼體系統上。
因此，該動力總成系統主要噪聲來源有：(1)殼體振動；(2)減速器齒輪嚙合與嘯叫。
展開 