齒輪變速箱的案例
變速箱 S 形齒廓傳動齒輪對整車 NVH 性能的影響
為降低變速箱的振動噪聲，提高整車噪聲、振動與聲振粗糙度(noise vibration harshness，NVH) 性能，通過變速箱下線臺架(end of line，EOL) 振動測試和整車 NVH 測試，對比分析正常齒廓齒輪、帶 S 形齒廓的齒輪對整車 NVH 性能的影響。EOL 測試結果表明：裝配 S 形齒廓齒輪的變速箱的振動加速度級明顯高于正常齒廓齒輪變速箱，尤其在 48 階次處增幅最大。整車 NVH 測試結果表明，S 形齒廓齒輪在發動機艙及車內的聲壓級分別增大 12、7 dB。實際加工制造驗證結果表明，正確設定齒輪加工珩磨輪壽命可以有效消除齒廓的 S 形波動，改善變速箱及整車的 NVH 性能。
隨著我國汽車行業的發展，公眾對車輛安全性、駕駛性以及駕駛艙舒適性提出較高要求，提高汽車的噪聲、振動與聲振粗糙度(noise vibration harshness，NVH) 性能可以有效提升汽車產品的競爭力。變速箱是汽車動力總成的重要組成部分，變速箱噪聲是整車噪聲的重要來源之一，對整車 NVH 性能影響較大。傳動齒輪是變速箱的核心部件，其振動是變速箱振動噪聲的主要激勵源，對變速箱傳動齒輪的振動控制是改善整車 NVH 性能的關鍵。
目前國內對變速箱及齒輪傳動系統 NVH 性能的研究主要集中于優化變速箱結構，關于傳動齒輪齒廓形狀對 NVH 影響的研究較少。
展開 TwinMesh外齒輪模塊應用拓展——齒輪箱潤滑
前面一文提到的非標齒輪泵的仿真，是通過TwinMesh生成完標準齒輪轉子網格后，在CFX中額外添加槽坑網格組合實現的。我們從上一個應用可以發現，基于TwinMesh標準模板生成的case其實是在CFX中一套動網格的設置，用戶可以在生成的case基礎上增加或者修改一些設置，包括邊界條件、材料屬性，甚至是流體區域。
相信做過齒輪變速箱甩油仿真的童鞋一定會有印象，兩齒嚙合過程中的網格重構讓人十分頭疼，如果沒有足夠的動網格參數設置經驗，網格很容易因為拉扯過大出現扭曲度特別差甚至是負網格以至于計算中斷的情況。而TwinMesh的六面體網格方法可以確保不同嚙合位置都有優質的網格質量，確保計算的順利進行。今天我們就簡單的來演示下如何利用TwinMesh的外齒輪模板實現變速箱甩油的仿真。
本例: 一級減速器幾何模型
Step1：齒輪二維型線提取
在ANSYS DesignModeler中提取二維型線數據，用于TwinMesh的輸入
Step2：將二維型線數據導入TwinMesh設置兩齒幾何結構，生成嚙合轉子網格（詳細設置步驟可參考往期關于外嚙合齒輪泵仿真專題）
Step3：在ANSYS SpaceClaim或DesignModeler中將非轉子部分的流場域抽取出來，并在ANSYS Meshing中劃分該域網格
Step4:利用TwinMesh自動輸出case功能，創建CFX求解文件，調整進出口邊界設置，并在Domain選項中添加VOF設置，設置初始液位高度等。
展開 TwinMesh外齒輪模塊應用拓展——齒輪箱潤滑
前面一文提到的非標齒輪泵的仿真，是通過TwinMesh生成完標準齒輪轉子網格后，在CFX中額外添加槽坑網格組合實現的。我們從上一個應用可以發現，基于TwinMesh標準模板生成的case其實是在CFX中一套動網格的設置，用戶可以在生成的case基礎上增加或者修改一些設置，包括邊界條件、材料屬性，甚至是流體區域。
相信做過齒輪變速箱甩油仿真的童鞋一定會有印象，兩齒嚙合過程中的網格重構讓人十分頭疼，如果沒有足夠的動網格參數設置經驗，網格很容易因為拉扯過大出現扭曲度特別差甚至是負網格以至于計算中斷的情況。而TwinMesh的六面體網格方法可以確保不同嚙合位置都有優質的網格質量，確保計算的順利進行。今天我們就簡單的來演示下如何利用TwinMesh的外齒輪模板實現變速箱甩油的仿真。
本例: 一級減速器幾何模型
Step1：齒輪二維型線提取
在ANSYS DesignModeler中提取二維型線數據，用于TwinMesh的輸入
Step2：將二維型線數據導入TwinMesh設置兩齒幾何結構，生成嚙合轉子網格（詳細設置步驟可參考往期關于外嚙合齒輪泵仿真專題）
Step3：在ANSYS SpaceClaim或DesignModeler中將非轉子部分的流場域抽取出來，并在ANSYS Meshing中劃分該域網格
Step4:利用TwinMesh自動輸出case功能，創建CFX求解文件，調整進出口邊界設置，并在Domain選項中添加VOF設置，設置初始液位高度等。
展開 正齒輪減速機 - 變速箱 ￥10
正齒輪減速機 - 變速箱
正齒輪減速器變速箱 3D 在 Creo 11 中設計。包括 STEP 組件。
『原創』齒輪箱（變速箱）智能NVH測量和分析系統
齒輪箱（變速箱）智能NVH測量和分析系統
不斷增加的期望值
駕駛員和乘客越來越希望汽車廠家們生產噪聲越來越小的汽車。
傳動系的NVH增加了用戶對整車質量保證抱怨的風險。.
不斷提高質量 – 降低成本
通過檢查 NVH 譜貌，PLATO系統可以快速預見用戶對傳動系的評價，也會對離開工廠前的傳動系進行有效的故障診斷，找出振動噪聲產生的原因。這樣可以消除因傳動系 NVH問題而帶來的質保高成本。傳動系 NVH的客觀測量也可以用于指導生產，保證產品的高質量。
可配置軟件
PLATO是微機版，可以在 MS-WindowsTM (2000 ， XP ) 平臺上運行。高度可配置軟件的樹形結構可以配置試驗數據和確定試驗程序。.
所有結果數據以最新數據庫儲存，可以在當地瀏覽，也可以聯網。
展開 變速箱齒輪油槽鍛造成形工藝開發
此前，我公司齒輪產品上的油槽均為齒輪鍛造完成后機加工銑出油槽，這樣既增加了銑油槽成本，又影響交付進度。但鍛造油槽，油槽深度很難保證，且沖孔時容易導致油槽變形，本文針對鍛造油槽的重難點介紹了變速箱齒輪油槽的鍛造成形工藝，以及鍛造油槽中存在的問題和解決方法。
變速箱齒輪在高速運轉時，需要變速箱油進行潤滑和冷卻，尤其是齒輪和軸承的接觸面，當潤滑不足時，會造成軸承端面燒蝕而過早失效。為保證齒輪在工作時獲得足夠的潤滑，設計時，在齒輪端面上設計油槽，起到通油的作用。
齒輪油槽的結構
變速箱型號不同，擋位不同，對應的油槽結構也不同。根據油槽形狀的不同，變速箱上齒輪油槽結構可分為以下5種形式（圖1）：⑴單槽油槽；⑵雙槽油槽；⑶螺旋油槽；⑷十字油槽；⑸交叉油槽。根據齒輪兩端面是否都有油槽，亦可分為兩種結構：單面油槽和雙面油槽。
圖1 齒輪油槽的結構
成形方式
三種成形方式
齒輪上油槽的成形方式有如下三種：
⑴齒輪鍛造完成后冷壓或熱壓出油槽，此方式須配有獨立的油壓機或增加壓油槽工序，且需要專門的壓油槽模具；
⑵齒輪鍛造完成后機加工銑出油槽，此方式增加了機加工和運轉成本，影響交付進度；
⑶油槽鍛造成形，此方式直接利用齒輪鍛造模具，在完成齒輪坯鍛造成形的同時，一次性完成油槽鍛造。從成本和交付進度方面考慮，油槽直接鍛造成形更經濟。
油槽鍛造成形分析
油槽鍛造成形，存在如下問題：
⑴產品上的油槽深度大多只有1～2mm，且深度尺寸公差小，但鍛件厚度公差較大，可能導致機加工后無法滿足油槽深度尺寸要求。
⑵若油槽在下模，在沖孔工序，因沖孔擠壓，會將料擠壓到油槽處，油槽靠近內孔處會凸起，導致油槽變形嚴重。
下面，將針對單面油槽、雙面油槽分別就上述兩個問題的解決方法進行闡述。
展開 某變速箱齒輪斷齒失效分析
3 改進措施
在明確斷齒原因之后，重新裝配變速箱總成進行試驗。裝配前除了對各擋位齒輪的齒形齒向齒厚、熱處理性能指標等與嚙合傳動直接相關的項目進行檢測外，對齒輪和軸的各軸向尺寸亦進行檢測，同時對非直接參與嚙合傳動的卡環、同步器齒轂等零件的硬度和軸向尺寸亦進行嚴格檢測。在裝配過程中嚴格監控齒輪軸組件的壓裝力和壓裝行程等數據，以保證變速箱總成零部件和裝配工藝過程完全符合設計要求。重新裝配的變速箱總成再次進行齒輪耐久臺架試驗，滿載試驗過程中各擋位齒輪未出現異響、嘯叫等現象，整箱順利進行完1 300 h試驗考核。
拆解經臺架試驗考核畢的變速箱總成，觀察其各檔位齒輪的磨損情況，各齒輪參與嚙合的齒面磨損均勻，無點蝕，齒頂齒根無干涉，輪齒完好，其他部位如內孔、孔口亦無燒傷等異常磨損，符合QC∕T 568—2011《汽車機械式變速器臺架試驗方法》[15]中的疲勞試驗不失效判據。將變速箱總成搭載于整車上進行道路可靠性試驗，順利通過了10 萬公里的耐久考核。經過臺架和道路試驗驗證畢的該變速箱已批量生產，隨整車投放市場。
4 結論
（1）針對與斷齒現象直接關聯的齒輪熱處理硬度、滲碳層深、材料成分、非金屬夾雜物、非異常磨損部位金相顯微組織等項目進行分析測量，符合設計要求。
（2）從3擋主動齒輪斷齒齒根、內孔兩端面異常磨損現象展開分析，其異常磨損部位的金相組織表明為摩擦燒傷所致。結合斜齒輪嚙合工作過程，指出恰好處于斷齒根部齒槽處“端面裂紋1#”為輪轂裂縫的疲勞裂紋源。
展開 大眾汽車生產線的技術領先在什么地方？
生產線下線測試 — 一切就緒，整裝待發
德國大眾卡塞爾工廠目前是大眾集團旗下最大的齒輪和變速箱生產地。這里包含了變速箱整個生產加工制造流程：從銑齒加工到最終的變速箱組裝。這里每天的變速箱產量高達17500臺，目標是制造高性價比的變速箱，能滿足顧客對耐久性、舒適度以及價格的預期。
測試站中的變速箱
測試，以提高生產率
齒輪和變速箱在生產過程中難免會出現缺陷（例如毛刺和表面波紋），也會由于刀具磨損導致產品超過允許公差。面對如此之高的日產量，即使很小的不合格率都意味著大量的不合格齒輪甚至是變速箱，因此通過檢測來發現缺陷原因變得至關重要。
汽車復雜程度、質量要求以及顧客期望值的日益提高，是否是變速箱質量不合格率上升的罪魁禍首？
并不全是。
真實情況是在日益嚴格的測試標準下，變速箱成品的合格率遠勝于以往。那么大眾是如何提高測試標準從而獲得理想的下線檢測結果呢？
確認根源——消除失效
當然，這個答案就是遵循正確的因素進行測試，建立一個控制環，并在整個過程中盡早確認問題所在。一個齒輪在裝配變速箱后的返修成本要遠高于其被裝配前，從整車上拆卸變速箱來修復齒輪的代價是難以承受的，如果問題車已交付客戶，那更是雪上加霜。
諸如齒輪的缺口和表面波紋等耐久性問題會導致已組裝好的變速箱發生故障（同時也會增加讓顧客煩躁的噪聲）。除了可靠性之外，顧客對駕駛的平順性和乘坐舒適度也有進一步的質量要求。
當然，在對耐久性和顧客接受度進行測試的同時，還必須控制成本。正如Krohn博士所述，在不計成本的情況下當然能夠生產出理想的齒輪和變速箱，它們能完美運轉，幾乎沒有噪音，但這并不現實。這樣是否值得？一臺理想的變速箱應該是可靠的、低調的、價格是客戶所能接受的。
展開 ANSYS Workbench模擬齒輪箱變速器齒輪嚙合 ￥19.89
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/2f499e2a984aebe7760bc7c6d688cd60.png"></p><p>（7）計算結果</p><p>最大變形云圖如下圖所示，可以看到主動輪最大變形為21.648mm，位于主動輪的齒輪面處，從動輪的最大變形為21.648mm，位于從動輪的齒輪面處，而設置回轉的齒輪內環處的變形幾乎為0，最大變形從齒輪面向內齒輪逐漸遞減。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/9796ba176812e6a110f1d79d1ecb5fe5.png"></p><p>最大應力云圖如下圖所示，可以看到主動輪最大應力為277.22Mpa，位于齒輪面的嚙合處，而未嚙合處齒輪應力為0。
展開 筆記114：汽車變速箱齒輪滲碳變形
筆記114：汽車變速箱齒輪滲碳變形
混動變速箱電驅模式齒輪嘯叫仿真及試驗研究
摘要
:以某混動雙離合自動變速器(dualclutchtransmission,DCT)2擋電驅動模式齒輪嘯叫噪聲為研究對象,采用動態激勵力及聲輻射仿真方法分析嘯叫產生原因,確定嘯叫噪聲主要由齒輪激勵過大及逆變器殼體共振引起;優化改進DCT電機齒輪齒數、齒輪模數和逆變器殼體,將DCT電機齒輪齒數從20提高到25,將齒輪模數從1.7降低到1.4,逆變器殼體增加環形加強筋。對改進后的齒輪進行仿真和臺架及整車噪聲測試。仿真結果表明:優化后齒輪動態激勵力幅值降低58%,單位激勵下逆變器殼體噪聲降低約5~10dB。臺架噪聲測試表明:優化后DCT噪聲滿足限值要求,噪聲降低約10dB。整車噪聲測試表明:優化后整車噪聲基本滿足限值要求,主觀評價無嘯叫。動態激勵力仿真及聲輻射仿真相結合的方法對解決齒輪電驅動模式嘯叫問題具有理論研究和實用價值。
關鍵詞
:混動變速箱;電驅動模式;齒輪嘯叫;激勵力;聲輻射
0 引言
近年來隨著人們對高舒適度的追求,汽車噪聲、振動、聲振粗糙度(noisevibrationharshness,NVH)性能日益得到重視,變速器噪聲越來越受到關注[1-2]。近幾年,我國頒布了雙積分和五階段油耗政策,推行低油耗車,促進了混動變速器的開發。混動變速器工作模式較多,主要有純電模式、發動機模式以及混動模式[3]。混合動力汽車在純電模式下行駛時,由于沒有內燃機噪聲的掩蔽效應,驅動電機噪聲和傳動系統噪聲極易被用戶感知,尤其是變速器噪聲,這對混動變速器NVH性能開發提出更高的要求。
展開 
【1月10日-11日 北京】車輛傳動系統動力學仿真技術高級研修班
動力學仿真技術現狀與發展趨勢
2.1 現代接觸動力學理論及應用
2.2 動力學仿真最新技術現狀及發展趨勢
3.發動機正時鏈傳動系統動力學仿真技術及工程案例
3.1 發動機正時鏈傳動系統工作原理
3.2 液壓張緊器工作原理與動力學建模
3.3 正時鏈傳動系統失效模式與評價體系
3.4 正時鏈傳動系統動力學建模與NVH特性分析
3.5 案例演示
4.發動機正時皮帶傳動系統動力學仿真技術及工程案例
4.1 正時皮帶傳動系統輪系設計
4.2 張緊輪工作原理與動力學建模
4.3 正時皮帶傳動系統失效模式與評價體系
4.4 正時皮帶傳動系統動力學建模與NVH特性分析
4.5 案例演示
5.發動機前端附件皮帶傳動系統動力學仿真技術及工程案例
5.1 前端附件皮帶傳動系統輪系設計
5.2 附件皮帶傳動系統動力學建模與NVH特性分析
5.3 案例演示
6.CVT傳動系統動力學仿真技術及工程案例
6.1 CVT傳動型式與工作原理
6.2 豐田Direct Shift CVT系統介紹
6.2 鏈式CVT傳動系統動力學建模與仿真分析
6.3 案例演示
7.純電動車傳動系統動力學仿真技術及工程案
7.1 純電動車動力學總成簡介
7.2 純電動車傳動系統動力學建模與NVH特性分析
7.3 案例演示
8.齒輪變速箱油液飛濺潤滑仿真技術及工程案例
8.1 RecurDyn與Particleworks聯合仿真技術簡介
8.2 齒輪變速箱油液飛濺潤滑實例
四、時間地點
報到時間：2020年
展開 齒輪仿真資料
分享一些齒輪仿真資料，未經挑選，各位見諒
資料
齒條齒輪轉向系統動態仿真分析.pdf
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基于ADAMS的變速箱齒輪的運動學和動力學仿真.pdf
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基于ADAMS的齒輪變速箱動態特性仿真分析.pdf
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基于ADAMS的齒輪傳動特性仿真分析.pdf
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基于ADAMS的齒輪傳動系統動態特性仿真.pdf
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基于ADAMS的齒輪傳動系統可靠性研究.pdf
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基于ADAMS的齒輪嚙合過程中齒輪力的動態仿真.pdf
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基于ADAMS的多級齒輪傳動系統動力學仿真.pdf
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基于ADAMS的蝸輪蝸桿剛柔耦合動力學分析.pdf
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基于ADAMS的小齒輪齒條動力學仿真分析.pdf
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基于ADAMS的錐齒輪傳動系統動態特性仿真和可靠性疲勞分析.pdf
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基于ADAMS直齒圓柱齒輪減速器動力學的仿真.pdf
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基于Pro_E和ADAMS齒輪嚙合的動力學仿真.pdf
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基于Pro_E和ADAMS的齒輪減速器動力學仿真.pdf
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基于Pro_E和ADAMS的齒輪嚙合精確動力學仿真.pdf
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基于Pro_E與ADAMS行星輪系仿真研究.pdf
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基于Proe_Adams_Matlab起重機虛擬樣機研究.pdf
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基于PROE和ADAMS的變速器動力學仿真.pdf
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基于UG和ADAMS的齒輪嚙合動力學仿真.pdf
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基于UG和ADAMS行星齒輪傳動系統動力學仿真.pdf
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展開 本田iMMD混動變速箱技術解析
2 E-CVT架構改變
第三代iMMD變速箱總體重量100.5KG，軸向375mm長，變速箱系統架構相較于前幾代沒有太大變化。下圖是第二代和第三代iMMD系統的剖面圖，我們可以看出第二代iMMD包含兩個離合器：一個連接發動機和車輪的濕式離合器，供發動機高速直驅使用；一個發動機與發電機連接的常閉離合器（下圖紅色方框）。與第二代相比，第三代主要區別是取消了發動機與發電機之間的常閉離合器。
從下圖的動力流向圖我們可以看出第二代和第三代在控制模式上沒有變化，都可以實現純電驅動、混動驅動和發動機驅動三個模式。
3 變速箱
下圖是兩代iMMD系統的齒軸排布和齒輪參數，可以看出兩代混動系統速比和軸系布局變化很小。
基于雅閣輪胎規格225/50 R17，我們可以大致推算出發動機工作在1500-3000rpm時，對應的車速剛好是65和130公里時速，此時發動機的燃油效率和噪音都在處在最佳區間。兩代之間的齒系結構和速比都沒有大的變化，第三代的齒數密度增加一些，可能改善一些NVH性能。第三代齒數配合有共偶，本田倒是也不太在意。
展開 在 COMSOL 中模擬變速箱的振動和噪聲
齒輪是一種用途十分廣泛的部件，鐘表、工業機械、音樂盒、自行車、汽車等各類機械裝置中都能看到它的身影。在各類應用領域中，變速箱往往是振動和噪聲的主要來源。減少變速箱噪聲輻射的最有效方法之一是基于振動聲學分析來改進設計。讓我們看一看如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件制造出更加“安靜”的齒輪傳動系統。
變速箱的噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）分析
變速箱總成一般由齒輪、軸、軸承和殼體組成。運行中的變速箱會向周圍輻射噪聲，主要原因有兩個：
不同的軸在傳遞動力的同時，還向軸承和殼體傳遞了多余的橫向和軸向力
變速箱的齒輪嚙合并非嚴絲合縫，軸承和殼體等部件之間也存在空隙
在所有部件中，齒輪嚙合是最主要的振動或噪聲源。下圖解釋了被周圍環境視作噪聲輻射的結構振動的常規發生途徑：
齒輪嘯叫和碰撞噪聲
齒輪嚙合產生的噪聲可以分為兩類：齒輪嘯叫和齒輪碰撞噪聲。
齒輪嘯叫是變速箱中最常見的噪聲類型之一，當齒輪在負載狀態下運行時，嘯叫噪聲尤其容易產生。齒輪嚙合過程中的傳動誤差和變化的嚙合剛度會引起齒輪振動，進而產生嘯叫噪聲。這類噪聲與嚙合頻率一致，當測量距離為 1 m 時，嘯叫噪聲的聲壓級（sound pressure level，簡稱 SPL）通常在 50 到 90 dB 之間。
大多數碰撞噪聲發生在變速箱空載運行的過程中。典型的例子是怠速行駛的公交車和卡車等柴油機車。齒輪碰撞噪聲是由變速箱的空載齒輪副撞擊引起的噪聲。為了上潤滑劑而留出的齒隙是直接影響齒輪撞擊噪聲的齒輪參數之一，需要時，簡單調整齒隙就能減少齒輪的撞擊噪聲。
傳動誤差
我們知道了傳動誤差是產生齒輪嘯叫噪聲的主要原因，但傳動誤差究竟是什么呢？
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