齒輪敲擊噪聲優化
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
齒輪敲擊噪聲優化的視頻教程
聲品質工程與車外噪聲優化設計
聲品質工程與車外噪聲優化設計 適用人群：感興趣的用戶 聲品質工程與車外噪聲優化設計 (免費）【已結束】直播時間：7月6日 14:00-15:00 在家電、車輛等行業中，噪聲的主觀感受越來越受到重視。本次講座將介紹主觀聲學和主觀評價的基本概念和應用技術。這些分析結果，可用于聲品質建模和主觀目標設定，并進行零部件級別的目標分解。
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齒輪敲擊噪聲優化的實例教程
［摘要］ 為了優化縱置混動車型平衡軸齒輪敲擊噪聲，對比橫置車型結構差異，識別出飛輪慣量變大，曲軸模態降低，平衡軸驅動齒圈角加速度變大，導致平衡軸齒輪敲擊，而常規單級減振器匹配呈現“此消彼長”規律，無法覆蓋發動機全轉速段角加速度優化目標，因此開發出雙級扭轉減振器，降低平衡軸驅動齒圈角加速度，可解決齒輪敲擊問題；使用Simpack軟件搭建了齒輪敲擊多體動力學模型，研究了平衡軸齒輪敲擊產生和傳播機理，進而開發出雙消隙平衡軸，通過減小嚙合過程中輪齒雙側受力沖擊， 進一步優化了齒輪敲擊噪聲。結果表明，綜合使用雙級減振器和雙消隙平衡軸可解決齒輪敲擊問題，對平衡軸齒輪設計和敲擊問題優化具有重要的工程意義。
關鍵詞：平衡軸；敲齒聲；雙級減振器；Simpack；多體動力學
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前言
齒輪敲齒是影響汽車車內振動和噪聲的重要來源，嚴重影響汽車駕乘舒適性，常引起顧客抱怨。不同學者對齒輪傳動系統敲擊分析方法和優化做了諸多研究。田雄等通過測試傳遞路徑分析，指出換擋拉線和離合器拉線為變速器rattle的主要貢獻路徑。李迪等從碰撞角度分析敲擊振動的產生，建立單對齒輪敲擊多體動力學方程；對比分析剛性碰撞與彈性碰撞對齒輪敲擊的影響；并利用CATIA和ADAMS建立某機械式變速器齒輪傳動系統多體動力學模型，分析輸入轉速大小、擋位選擇等對變速器敲擊的影響。角田宏等通過對轉速傳感器信號的頻率以及振動、噪聲進行分析，得出關于周期性敲齒聲的有效分析結果。龔兵等利用AMESim建立傳動系統敲擊模型并通過試驗驗證模型的準確性，分析離合器參數和齒輪齒隙對齒輪敲擊力的影響，為敲擊問題的解決提供了一種較為簡便的方法。
展開 對于傳統動力總成而言，發動機噪聲在動力總成總輻射噪聲中占主導，噪聲頻率段覆蓋較廣。而電驅動總成失去了發動機噪聲的掩蓋，齒輪箱的噪聲變得更加突出。齒輪箱主要由齒輪嚙合產生的激勵源經由軸承傳遞至殼體，引起殼體表面振動，繼而經由空氣傳播至人耳。齒輪箱噪聲主要分為敲擊噪聲與嘯叫噪聲，在我們前期《基于AVL仿真分析平臺的電驅動系統NVH分析》技術貼中，詳細介紹了齒輪這兩種噪聲類型以及產生的機理。對于電驅動系統而言，常見的減速器架構主要分為如圖1所示的兩級減速帶副軸形式、兩組行星齒輪組形式以及單組行星齒輪組帶副軸形式三種類型。這三種架構中無論哪種形式，所有齒輪對在電驅動系統工作過程中均會承載，這也是電驅動總成齒輪主要噪聲形式為嘯叫噪聲的根本原因。而嘯叫作為一種窄帶噪聲，具有明顯的惱人特性。因此，如何降低電驅動總成相應的嘯叫噪聲是開發者關注的重點。
圖1 電驅動總成架構
在《基于AVL仿真分析平臺的電驅動系統NVH分析》技術貼中，介紹電驅動總成主要噪聲來源可以分為兩個部分：一是電機噪聲，二是齒輪噪聲?，F階段，常見新能源汽車電驅動系統中電機冷卻形式主要為冷卻液冷卻，主要噪聲是由電機氣隙中各諧波磁場引起的交變電磁力導致鐵芯及其相關聯的機械構件產生的振動電磁噪聲，該類型噪聲也呈現諧次特性。結合AVLeSUITE軟件平臺可對該部分噪聲進行詳細的分析以及優化，這部分內容會在后期技術貼以及相關培訓中會詳細說明。本期技術貼主要介紹如何借助AVLCAMEO優化工具以及EXCITE軟件平臺對齒輪嘯叫噪聲進行相應的優化。
CAMEO開發伊始是一款定位于用于車輛系統優化和發動機臺架標定的高度自動化的優化和標定工具。當前，基于模擬優化需求，AVL開發了CAMEO for simulation，基于該軟件，可以方便的與AVL先進模擬技術軟件進行聯合仿真，用于結構及系統優化設計。
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齒輪：Rattle噪聲及嘯叫噪聲的來源
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第一篇文章我介紹了齒輪的基本概念，重點需要區分節圓、分度圓、分度圓壓力角和嚙合角的區別，今天接著上次的內容，進一步給大家帶來齒輪——噪聲方面的相關知識。
在上一篇文章的結尾處我說明了當改變齒輪中心距時，節圓和節圓壓力角也會隨之改變，但是傳動比不變。事實上在改變中心距時，還會改變另一個非常重要的參數——齒側間隙（Backlash）。齒側間隙（簡稱齒隙）表示相嚙合的兩個齒輪沿節圓周向的間隙，增大中心距齒隙也隨之增大，反之亦然。
為什么要存在齒隙？首先由于存在加工誤差，不能保證所有輪齒的尺寸都一致，并且工作溫度升高還容易引起齒輪熱膨脹變形，因此傳動過程必須保證有間隙才不會讓齒輪卡死；另外，傳動系統是需要潤滑油輔助潤滑的，因此必須要留有齒隙存放潤滑油?？梢哉f齒隙是齒輪平滑旋轉所必需的間隙，齒輪要避免在無齒隙的狀態下使用，但另一方面，齒隙的存在，也間接使得傳動過程中產生了噪聲。
大家都知道產生噪聲的實質是空氣振動，齒輪噪聲的本質也就是齒輪振動。
展開 四、振動噪聲的控制措施
1
提高加工、裝配精度
齒輪的齒形、齒面精確加工精心裝配，減小齒面缺陷可以大大減小齒輪嚙合時的振動沖擊。此外齒的形狀，齒輪輪齒的排列、優化都能大幅度降低齒輪噪聲。如直齒改為斜齒，或采用非對稱齒形。根據嚙合時的沖擊振動除了受到壓力角T 影響之外，主要與齒數有關。增加齒輪齒數可采用雙模數不對稱的漸開線齒形。齒數增加可使沖擊幅值下降，但應注意齒輪的加工精度。據研究該法可使噪聲下降3dB左右。
2
采用隔振及阻尼減振裝置
對振動與噪聲的控制除了在設計與制造時優化齒輪結構參數，如齒形、重合系數、壓力角等外，可以在齒輪輪體以及支承系統采用隔振措施。如在齒輪端面附加一個阻尼環或鑲嵌高阻尼材料以便吸收齒輪的嚙合振動能量，以減少齒輪輻射聲。與此同時，可在齒輪軸系端部及軸承部位接裝適當的減振裝置，如套在軸頭部位的阻尼減振套（墊）。
展開 據研究該法可使噪聲下降3dB左右。
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采用隔振及阻尼減振裝置
對振動與噪聲的控制除了在設計與制造時優化齒輪結構參數，如齒形、重合系數、壓力角等外，可以在齒輪輪體以及支承系統采用隔振措施。如在齒輪端面附加一個阻尼環或鑲嵌高阻尼材料以便吸收齒輪的嚙合振動能量，以減少齒輪輻射聲。與此同時，可在齒輪軸系端部及軸承部位接裝適當的減振裝置，如套在軸頭部位的阻尼減振套（墊）。
如采用高阻尼鋁合金的齒輪箱總振動級比普通鋁合金箱體下降3～4dB，采用高阻尼鋁鋅合金，總振動級下降5dB左右。
3
改善潤滑方法
齒輪潤滑時，一般情況下，齒輪系統部分置于油液中，在齒輪旋轉時，油液由嚙入方向進入兩嚙合齒的空間，從而使油液滯留于齒間。當齒間容積減小并又逐漸增大時，液壓由小變大再減小，從而產生液壓脈動現象。在壓力變化過程中，由于每一個循環的后期載荷突然減小，而呈現“階躍”式變化，因而造成輪齒的沖擊而使齒輪輻射出噪聲。同時在卸載時，因壓力突降，在油液中的氣泡迅速擴張，形成的空泡爆裂，對輪齒也產生沖擊，針對此種噪聲，改善潤滑方法是有效的，可使滑油由嚙出方向進入輪齒進行潤滑而不從嚙入方向進油，這可大大改善齒輪的振動與噪聲。
五、結論
齒輪的振動噪聲主要來源于齒的缺陷、磨損以及安裝偏差、加工誤差等，因此提高加工、安裝精度，選用適當齒形可降低噪聲。
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ZM Antriebstechnik有限公司 現在為客戶提供CHC系列斜齒輪箱的配置器。這家位于北萊茵-威斯特法倫州迪倫地區的企業五年來在市場上一直保持活躍，與來自意大利的合作伙伴一起銷售齒輪箱和減速電機。借助CADENAS提供的新工具，ZM Antriebstechnik 旨在減少配置工作，提高數據質量并為客戶開辟新的途徑。
查詢流程變得簡單
軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號。進行各類算法驗證。基于MATLAB平臺，算法已調通，可直接運行。
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動汽車驅動系統振動噪聲來源、傳遞路徑及優化路徑，并以某純電動汽車蠕行起步階段驅動系統24階噪聲為研究對象，提出了優化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅動電機系統24階振動噪聲。
1 純電動汽車驅動系統噪聲來源與優化路徑
導讀
Reading guide
（2）針對縱置平衡軸系統，開發出雙級TVD，可以降低平衡軸驅動齒圈角加速度，進而優化齒輪敲擊振動和噪聲。
（3）雙側嚙合力可導致齒輪雙邊敲擊，縱置車型齒輪敲擊為1級齒輪主齒與驅動齒圈和2級齒輪副共同貢獻；針對1級單消隙齒輪扭轉彈簧彈力不足，導致消隙作用失效，開發雙消隙平衡軸，可進一步優化齒輪敲擊振動和噪聲。
來源：傳動在線 作者：何韞如、宋福堂
一、齒輪振動的實例
1
摘要：某純電動車電動壓縮機工作在3000r/min 附近時車內出現明顯轟鳴聲及方向盤共振問題。對壓縮機進行定轉速掃頻測試，并對傳遞路徑進行模態分析，發現該問題主要原因是壓縮機一階振動與動力總成剛體模態共振，通過方向盤模態及整車聲腔模態進一步耦合放大導致。通過在傳遞路徑壓縮機支架上增加橡膠襯套降低壓縮機一階激勵后，開空調車內駕駛員右耳噪聲下降8.7dBA，方向盤振動總值降低3.36m/s2
1 前言
當前新能源汽車電機電磁振動噪聲，越來越受到電機開發人員的關注。如何快速定位噪聲源，優化電機振動噪聲成為突出問題。
MANATEE(Magnetic Acoustic Noise Analysis Tool for Electrical Engineering)是法國EOMYS工程開發的電機振動噪聲仿真設計工具，是全球唯一一款專門應用于電機電磁-振動-噪聲耦合分析設計工具
導讀
Reading guide
測試分析能快速識別純電動車噪聲振動問題特性，并得以工程優化驗證，從而提高整車NVH舒適性。文章以某純電動汽車為例
