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齒輪在嚙合傳動(dòng)中所受的不平穩(wěn)的激振力和嚙合過(guò)程的傳動(dòng)誤差會(huì)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(dòng)的穩(wěn)定性，同時(shí)產(chǎn)生的噪聲嚴(yán)重影響駕駛者的行車體驗(yàn)。為了解決齒輪嘯叫噪聲問(wèn)題，部分學(xué)者和工程技術(shù)人員在此方面開(kāi)展研究。

● 齒輪：Rattle噪聲及嘯叫噪聲的來(lái)源 ●

1 齒輪嘯叫噪聲產(chǎn)生機(jī)理及故障描述 1.1 產(chǎn)生機(jī)理 齒輪嘯叫噪聲是變速器在齒輪動(dòng)態(tài)激勵(lì)作用下引起殼體振動(dòng)產(chǎn)生的輻射噪聲。影響齒輪嘯叫的因素一般有2個(gè):剛度(含嚙合剛度和支持剛度等)和齒輪承載載荷[4-7]。

在助聽(tīng)器中嘯叫抑制是影響助聽(tīng)器增益的關(guān)鍵因素。下圖就是一個(gè)嘯叫的例子： 第一張圖顯示了一段十秒鐘的音樂(lè)，第二張圖模擬了該語(yǔ)音在助聽(tīng)器環(huán)路中嘯叫的情況，聽(tīng)起來(lái)是什么樣的呢？

甚至有的人提出了在電容旁邊挖槽，緩解嘯叫的方案。以上就是電容嘯叫的原理以及規(guī)避建議。

嘯叫是指聽(tīng)到來(lái)自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現(xiàn)象。例如，聽(tīng)說(shuō)有的便攜設(shè)備用的廉價(jià)充電器發(fā)出相當(dāng)大的嘯叫音。可能有些設(shè)備或環(huán)境即使產(chǎn)生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現(xiàn)象，但如果在就寢時(shí)的安靜環(huán)境中，應(yīng)該可以注意到便攜設(shè)備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設(shè)備等聽(tīng)到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴(yán)重的問(wèn)題了。首先，講解一下嘯叫的機(jī)理。

嘯叫是指聽(tīng)到來(lái)自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現(xiàn)象。例如，聽(tīng)說(shuō)有的便攜設(shè)備用的廉價(jià)充電器發(fā)出相當(dāng)大的嘯叫音。可能有些設(shè)備或環(huán)境即使產(chǎn)生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現(xiàn)象，但如果在就寢時(shí)的安靜環(huán)境中，應(yīng)該可以注意到便攜設(shè)備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設(shè)備等聽(tīng)到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴(yán)重的問(wèn)題了。首先，講解一下嘯叫的機(jī)理。

本文講述了該電動(dòng)車開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的各類NVH問(wèn)題及優(yōu)化，包含整車坡道蠕行轟鳴及抖動(dòng)、整車起步抖動(dòng)、減速能量回收電機(jī)階次嘯叫、全油門加速減速器階次嘯叫、真空泵噪聲、空調(diào)壓縮機(jī)噪聲、電子冷卻水泵噪聲、空調(diào)輔熱水泵噪聲、懸置隔振和輪胎空腔共振帶等，旨在為純電動(dòng)汽車NVH性能開(kāi)發(fā)和優(yōu)化提供參考與借鑒。

下圖解釋了被周圍環(huán)境視作噪聲輻射的結(jié)構(gòu)振動(dòng)的常規(guī)發(fā)生途徑： 齒輪嘯叫和碰撞噪聲 齒輪嚙合產(chǎn)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(jiàn)的噪聲類型之一，當(dāng)齒輪在負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，嘯叫噪聲尤其容易產(chǎn)生。齒輪嚙合過(guò)程中的傳動(dòng)誤差和變化的嚙合剛度會(huì)引起齒輪振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生嘯叫噪聲。

這三種架構(gòu)中無(wú)論哪種形式，所有齒輪對(duì)在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程中均會(huì)承載，這也是電驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)總成相應(yīng)的嘯叫噪聲是開(kāi)發(fā)者關(guān)注的重點(diǎn)。圖1 電驅(qū)動(dòng)總成架構(gòu)在《基于AVL仿真分析平臺(tái)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)NVH分析》技術(shù)貼中，介紹電驅(qū)動(dòng)總成主要噪聲來(lái)源可以分為兩個(gè)部分：一是電機(jī)噪聲，二是齒輪噪聲。

：– 嘯叫（whine）主要由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的階次產(chǎn)生。

電機(jī)的電磁噪聲主要表現(xiàn)為階次嘯叫噪聲，包括電機(jī)的主階次嘯叫、開(kāi)關(guān)頻率的調(diào)制階次嘯叫等。電機(jī)的主階次嘯叫一般頻率較高，覆蓋的頻率范圍較寬，一般為o —10000多Hz。控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)頻率的調(diào)制階次噪聲頻率也很高，因?yàn)檎{(diào)制原理,頻譜上以邊頻簇的特征分布在開(kāi)關(guān)頻率的兩側(cè)。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器殼體共振及電機(jī)懸置支架振動(dòng)是造成8階嘯叫噪聲大。電機(jī)8階嘯叫噪聲來(lái)源主要為電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡量激勵(lì)導(dǎo)致的機(jī)械噪聲 電驅(qū)總成中的控制蓋板結(jié)構(gòu)扁平且厚度太薄，整體模態(tài)偏低，會(huì)對(duì)噪音產(chǎn)生放大作用，需要進(jìn)行基礎(chǔ)模態(tài)增強(qiáng)優(yōu)化。針對(duì)該問(wèn)題，在現(xiàn)有蓋板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)化了表面的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)，使蓋板基礎(chǔ)模態(tài)提升了50%，大大降低了蓋板對(duì)聲音的放大作用.

混合動(dòng)力汽車在全油門加速工況下車內(nèi)出現(xiàn)齒輪嘯叫問(wèn)題，主要發(fā)生低轉(zhuǎn)速區(qū)域，其噪聲頻譜會(huì)有明顯的齒輪副嚙合階次特征。針對(duì)齒輪嘯叫噪聲，需對(duì)噪聲階次進(jìn)行分析，確定產(chǎn)生噪聲的嚙合齒輪，并對(duì)該齒輪或支撐軸進(jìn)行修型，來(lái)降低或消除齒輪的嘯叫。此過(guò)程主要通過(guò)仿真優(yōu)化及五電機(jī) NVH試驗(yàn)臺(tái)來(lái)進(jìn)行，仿真計(jì)算及實(shí)驗(yàn)流程圖６ 所示。

優(yōu)化后，27 階嘯叫改善整體均超過(guò)10 dB；54 階噪聲在3 000 r/min以上轉(zhuǎn)速段改善明顯（約4～6 dB），如圖5 所示。齒輪修形要兼顧不同工況和階次優(yōu)化，盡量改善多數(shù)工況嘯叫，且不能使某一工況或階次大幅惡化。

敲擊噪聲是非承載齒輪工作過(guò)程中由于轉(zhuǎn)速波動(dòng)引起的齒面兩側(cè)來(lái)回敲擊導(dǎo)致的噪聲，嘯叫噪聲則是由于承載齒輪嚙合過(guò)程中嚙合剛度和傳遞誤差的周期性變化導(dǎo)致的有階次特征的噪聲。由于當(dāng)下電驅(qū)動(dòng)總成基本還都是單傳動(dòng)比，沒(méi)有多檔齒輪傳動(dòng)，即不存在非承載齒輪對(duì)，所以齒輪嘯叫噪聲是當(dāng)前電驅(qū)動(dòng)總成中齒輪噪聲的主要來(lái)源。

B．Prasanth 針對(duì)車用發(fā)電機(jī)嘯叫進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)電機(jī)嘯叫不僅與其自身有關(guān)，還與與其連接的機(jī)械構(gòu)件有關(guān)。 通過(guò)改變連接方式、增加質(zhì)量塊等方式提高了電機(jī)的噪聲品質(zhì)。 P．Pellerey 等人分析了電磁切向力對(duì)電動(dòng)車動(dòng)力總成動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響，提出切向電磁力不會(huì)對(duì)電磁噪聲有較大貢獻(xiàn)，但是會(huì)對(duì)減速器動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生影響。

從停止開(kāi)關(guān)到重啟開(kāi)關(guān)的時(shí)間周期正好是幾KHZ的頻率，正因?yàn)檫@個(gè)周期的開(kāi)關(guān)頻率產(chǎn)生嘯叫。 改善對(duì)策：降低負(fù)載電流或更換功率稍大的DC-DC，更改輸出電容等方法。 負(fù)載電流或電壓過(guò)大導(dǎo)致電感引起的噪聲問(wèn)題：電感--由于電流變化產(chǎn)生的感應(yīng)電壓引起傳輸線效應(yīng)、突變、串?dāng)_、開(kāi)關(guān)噪聲、軌道塌陷、地彈和大大多數(shù)電磁干擾源(EMI)。