汽车变速器怠速噪声的试验研究与预测_冯振东.pdf

汽车变速器怠速噪声的试验研究与预侧

汽车工程学院冯振东史广奎

第二汽车制造厂技术中心杨正江

摘要本文在消声室内测试了东风牌EQ2D140柴油车变速器的怠速噪
声,判明了该噪声是由变速器常啮齿轮的齿问彼击产生,提出了缓和此
轮齿间彼击从而降低了变速器怠速噪声3dB(A)的结构措施。本文还
建立了变速器在怠速下齿轮敲击的数学模型,进行了分析计算,提出
了利用常啮齿轮敲击力均方值预测变速器怠速噪声声压级的方法,

。
经与实验对比,一致性甚好

关抽词变速器怠速噪声

汽车在发动机怠速工况下,机械变速器常常产生令人厌烦的喀啦声,本文称之为变

.
速器怠速噪声它对柴油车尤为突出,东风牌EQZD140柴油车就存在变速器怠速噪声间

.
题为了摸清该车变速器噪声的规律,提出降低此噪声的具体措施,我们进行了试验研

.
究与理论分析

1浦试方法

为了察明EQ2D140柴油车变速器怠速噪声与动力总成轴系扭振之间的关系,试验中
测取了变速怠速噪声声压、变速器壳壁面加速度、飞轮、变速器第一轴和中间轴扭振信

.
号实验是在第二汽车制造厂消声室内发动机台架上进行的.样机为带有6102柴油机的

.
动力总成
为侧量变速器怠速噪声声压,对发动机噪声进行了隔离.具体办法是将发动机围在

.
一个用吸声材料和隔声材料处理的封闭空间内它相当于一个简易消声室,而变速器是在

..
大消声室中,其周围是半自由声场,声传感器放置在距变速器左壁面中心03米处加

.
速度传感器置于变速器壳左壁面中心附近飞轮、变速器第一轴和中间轴扭振信号用固
定在对应壳体上的磁电式传感器测量.

.
上述信号直接用磁带机记录试验中在变速器上安装了油温表,以监控测试中的变

.
速器油温

本文19,,压2月15日收到
·
42.吉林工业大学学报

2变速器齿轮敲击现象的试验分析

EQzD140柴油车动力总成在台架上怠速运转时,可明显听到从变速器发出的喀啦

..
声当离合器分离时,此声便消失图1为离合器分离时变速器怠速噪声与变速器壳壁

.
面振动加速度的时间历程图2为离合器接合时变速器怠速噪声、变速器壁面振动加速

、.
度飞轮扭角和变速器中间轴角速度的时间历程比较两图可知,离合器接合时的变速
器近场噪声声压和变速器壳壁面加速度两信号比离合器分离时显著加强,而此两信号
,)的,
见图有相似包卜
(2a2b,
变化趋势其络nl、

,
线峰一一对应这说明声压信号与加速度信宁-一—一
.
号相关,噪声来自变速器一—
由图Zb、Zc可知,变速器壳振动加速度一
时间历程包络线峰的出现频率与飞轮扭角时
间历程的低频波动频率一致,而后者的波动

七日湮夸
n15

目~
__~一-~一~~~.~.~~~~一

‘王‘
枷介咖网咧左气全
、
\尸\尸卜、/\2

‘气
‘牛碑卡
、
-一尸,~,尸2
.
厂!犷厂目{

、
图1离合器分离怠速转速为图2离合器接合、怠速转速为6oor/mi。
600rmln时的变速器近场时的变速器近场噪声、变速器壳壁
噪声和变速器壳壁面加速面加速度、飞轮扭角和变速器中间
度时间历程轴角速度时间历程

.
频率恰为发动机的点火频率,即为六缸机的回转三阶主阶量的频率由此封断,变速器

.
怠速噪声与动力总成怠速扭振直接相关

、
由图2。Zd可知,在飞轮扭角变化的基频周期(发动机的点火时间间隔)内,中间

.
轴角速度波动发生一次大的突降和一次大的突起据此可判断,中间轴角速度发生大

.
的突变是由动力总成扭振引起的变速器常啮齿轮齿间的敲击产生的常啮齿轮轮齿间

.
有正面敲击和反面敲击正面敲击使中间轴角速度发生大的突起,反面敲击使中间轴角
速度发生大的突降,而中间轴角速度时间历程发生一个突变,变速器近场噪声声压时间

.
历程便伴随出现一个包络线峰据此,变速器怠速噪声是由于变速器常啮齿轮轮齿间的

.。
敲击产生的而当敲击发生时,飞轮扭角时间历程(图2)便会出现高频波动,即

“.
曲线图上出现明显的毛刺”图4a为发动机转速为6oor/min,变速器中间轴角速度

.
的自谱图中除存在由发动机回转三阶谐量激起的响应这一最高谱峰外,其它频率成分

.
非常丰富,这也说明变速器中间轴处于碰撞状态
汽车变速器怠速噪声的试验研究与预测·43.

降低变速器怠速噪声的措施和效果

EQZD140柴油车在发动机怠速工况下,变速器常啮齿轮存在严重的轮齿间的敲击,

.
这与该车离合器单级扭转减振器的角刚度、库伦阻尼和预紧力过大有关为了缓和轮齿

.
伺的敲击,我们设计制造了四个具有怠速级的减振器样品四个减振器样品怠速级参数

.
列于表1
表1减振器编号及其怠速级今橄

,,
\、~参一数一角刚度Kl库伦阻尼从,i预紧力距斑
一
r