動(dòng)力總成NVH設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、動(dòng)力總成NVH設(shè)計(jì)指導(dǎo)1、發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)的來源與控制2、動(dòng)力總成撓度3、發(fā)動(dòng)機(jī)附件匹配問題4、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲5、齒輪噪聲6、變速箱的噪聲7、沉悶的金屬聲與拖拽8、發(fā)動(dòng)機(jī)附件發(fā)出的噪聲9、與離合器有關(guān)的抖動(dòng) 附錄A、先進(jìn)的動(dòng)力總成診斷方法B、動(dòng)態(tài)的整車、動(dòng)力總成、及其控制模塊分析C、發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)的計(jì)算方法D、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的不平衡是由于質(zhì)量的往復(fù)變化E、動(dòng)力總成的彎矩及附件的共振F、分析模型的彎曲及扭轉(zhuǎn)G、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的連接角度H、自動(dòng)變速箱的3自由度扭轉(zhuǎn)模型大量的產(chǎn)品的NVH問題嚴(yán)重性問題在于激勵(lì)源和整車與動(dòng)力總成的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，應(yīng)該從多方面關(guān)注以減少問題的嚴(yán)重性，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該注意減少動(dòng)力總成

2、的激勵(lì)，但是如果整車的隔振及結(jié)構(gòu)不合理的話這種措施效果不大。如果沒有考慮到在整車?yán)锏倪\(yùn)行情況，那么單個(gè)的部件設(shè)計(jì)出來是不合理的，例如，變速箱就應(yīng)該適應(yīng)某些特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)用途，就像一些競(jìng)爭(zhēng)者所作的排除了卡達(dá)聲。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體設(shè)計(jì)就不應(yīng)該以動(dòng)力總成的彎曲性能為代價(jià)而減少單個(gè)部件的成本和重量。我們的系統(tǒng)目標(biāo)就是盡量減少重復(fù)設(shè)計(jì)的成本，比如像通常發(fā)生的附件匹配問題。如果有必要的話，比起等發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)好后再想提高它的性能，通常等達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)后再降低成本和重量要容易一些。  工程優(yōu)先權(quán) 為了達(dá)到動(dòng)力總成NVH的系統(tǒng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)工程的先后權(quán)限很重要。在發(fā)展階段，NVH常常被作為一種

3、協(xié)調(diào)主題而又優(yōu)先考慮。就像在這本設(shè)計(jì)指導(dǎo)書推薦的范圍里看到的，最先基本的設(shè)計(jì)設(shè)想比起后來的提高發(fā)展工作對(duì)最后獲得的NVH 水平有更深的影響。一個(gè)負(fù)責(zé)動(dòng)力總成系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)需要解決不同部件相互作用的問題，當(dāng)需要時(shí)這個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該發(fā)展新的工具和文檔。強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，周期較長(zhǎng)的計(jì)劃應(yīng)該使已經(jīng)成形的東西得到及時(shí)的執(zhí)行以充分發(fā)揮有效的資源。為了防止因動(dòng)力總成彎曲性能而要做結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，新的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該與現(xiàn)有的變速機(jī)構(gòu)相匹配。除非提高動(dòng)力總成彎曲性能的條件被完全計(jì)算，那么加工成本越少，越多有效的起動(dòng)機(jī)可能看上去就不那么合理。 Moan（呻呤聲）一種頻率比boom（隆隆聲）高但是仍然是屬于低頻（8

4、0Hz200Hz）范圍的聲音，例如：一個(gè)四缸機(jī)的扭轉(zhuǎn)脈沖就可能在怠速產(chǎn)生boom音，而第2階的慣性力就可能在高速時(shí)產(chǎn)生moan音。Mode：對(duì)于力函數(shù)的一種動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，通常mode發(fā)生在共振時(shí)而且它是結(jié)構(gòu)本身的函數(shù)并非是力函數(shù)。力響應(yīng)模式是通常這種mode的集合，而且也是相應(yīng)作用力的函數(shù)。 Mode的形態(tài)：與mode有關(guān)的結(jié)構(gòu)變形在空間上分配。 NVH：從用戶評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移來的任何可觸摸到的或可聽到的擾動(dòng)。NVH包括與乘坐和駕駛性很不協(xié)調(diào)的一種整車動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)，這種響應(yīng)包括對(duì)低頻輸入的一種剛性體響應(yīng)。 Order階次：近似一種排除了擾動(dòng)的諧波函數(shù)，他是一種取代了時(shí)間

5、的對(duì)于一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械物體的角度位置函數(shù)，例如：一個(gè)四缸機(jī)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)速度是曲軸的一半，在曲軸旋轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)或者凸輪軸旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，所有的部件相對(duì)它們?cè)瓉淼奈恢枚家呀?jīng)重新標(biāo)識(shí)。因此所有可能來自發(fā)動(dòng)機(jī)的周期性擾動(dòng)將發(fā)生在凸輪軸的第一階或曲軸的第1/2階和它們的整數(shù)倍?。而任何其他的來自發(fā)動(dòng)機(jī)的擾動(dòng)都將是隨機(jī)的或非周期性的。  還是沒有把階次解釋清楚！ 周期：一個(gè)NVH響應(yīng)峰值。這種用法僅僅用在汽車上而在其他的領(lǐng)域是找不到的。 周期性的: 一個(gè)響應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)重復(fù)發(fā)生。動(dòng)力總成在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多周期性的輸出，這樣便于頻率和階次的分析。 S

6、hudder顫抖：見surge. Shuffle拖拽：見surge.  Surge振蕩: 一種術(shù)語表示整車的縱向振動(dòng)。振蕩是一種可以觸摸的類似shake（顫抖）的響應(yīng)，它是一種垂直的或橫向的擾動(dòng)。與bobble搖擺, shudder, shuffle,和trailer-hitching拖車鉤掛類似。 random隨機(jī)的：非周期的擾動(dòng)，隨機(jī)擾動(dòng)不能基于操作需要預(yù)測(cè)而只能數(shù)理統(tǒng)計(jì)。燃燒的可變性和紊亂就是例子。 Rattle喀嗒聲：一種重復(fù)發(fā)生的高頻的金屬撞擊噪聲。在發(fā)動(dòng)機(jī)低載荷時(shí)變速箱齒輪發(fā)出的就是這種聲音（柴油機(jī)除外

7、）。 Rollover Noise 旋轉(zhuǎn)噪聲：被發(fā)動(dòng)機(jī)空載時(shí)周期性輸出激勵(lì)產(chǎn)生的咔嗒聲（柴油機(jī)）。 第一章  發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)的來源與控制 1.1 介紹      發(fā)動(dòng)機(jī)是振動(dòng)能量的主要來源，最后到達(dá)用戶的由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的NVH擾動(dòng)包括整車的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，對(duì)這種擾動(dòng)的理解就是人類生理上的活動(dòng)，當(dāng)然也是在外部對(duì)整車工程的控制。處理與發(fā)動(dòng)機(jī)NVH 有關(guān)問題的方法就是減少振動(dòng)噪聲源的激勵(lì)和減少對(duì)整車擁有者的兩種擾動(dòng)（tuning調(diào)整音質(zhì)和isolation隔音隔振）

8、0;     發(fā)動(dòng)機(jī)懸置對(duì)NVH的調(diào)整很關(guān)鍵，這部分對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)車輛（1984年出版的前輪驅(qū)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)指導(dǎo)）有較多的描述。除了本身作為激勵(lì)源，發(fā)動(dòng)機(jī)及其他的動(dòng)力總成部分也屬于響應(yīng)系統(tǒng)的一部分，動(dòng)力總成的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析對(duì)于NVH的影響將在這本設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中詳細(xì)討論。 在NVH 等式中車身的結(jié)構(gòu)響應(yīng)也是重要的一部分，但是這本書講的較少，然而新的試驗(yàn)和分析技術(shù)正在用來決定車身結(jié)構(gòu)響應(yīng)與最后性能目標(biāo)有較大關(guān)系。這章的主要內(nèi)容是定義產(chǎn)生這種擾動(dòng)的機(jī)構(gòu)和識(shí)別控制方法。合適的發(fā)動(dòng)機(jī)擾動(dòng)控制方法對(duì)整車NVH很重要，但是如果前面提到的響應(yīng)

9、系統(tǒng)一旦被忽視，那么可能這種方法的效果就不是那么好。     發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的激勵(lì)源來自氣缸壓力，它產(chǎn)生于氣體的燃燒和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件產(chǎn)生的內(nèi)部不平衡力。控制這種激勵(lì)的關(guān)鍵因素是發(fā)動(dòng)機(jī)的排量和輸出扭矩，氣缸數(shù)目及構(gòu)造，以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量和幾何尺寸。這些關(guān)鍵因素的設(shè)計(jì)要點(diǎn)已經(jīng)用書面記載了多年，而且其中的關(guān)鍵點(diǎn)也包括在這章里面。除此之外，一些特殊的建議也在本章中提到，適合于那些實(shí)際生產(chǎn)中NVH惡化程度沒有超過其潛在的成本、重量、和燃油經(jīng)濟(jì)性。    除了這些基本的靜態(tài)源外，還有大量的變量和瞬時(shí)因素可以通過好的

10、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)排除確定的NVH問題和操縱性問題以達(dá)到優(yōu)化，空氣動(dòng)力問題，燃油質(zhì)量，點(diǎn)火和其他的控制參數(shù)也會(huì)影響燃燒過程和最終的NVH。為了有效的解決這些問題我們必須運(yùn)用大量的設(shè)備來記錄和分析許多我們感興趣的參數(shù)，計(jì)算機(jī)基于設(shè)備用于數(shù)據(jù)的采集和分析發(fā)動(dòng)機(jī)及整車相關(guān)的問題已經(jīng)通過APEO得到了很大的發(fā)展和廣泛的運(yùn)用。一些設(shè)備和關(guān)鍵的運(yùn)用操作方法已經(jīng)在本書中講到。參見附錄A。   一種很強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱及整車動(dòng)力分析模塊DYNMOD，被動(dòng)力總成電子研發(fā)部用于發(fā)動(dòng)機(jī)及整車的一些特殊的課題分析，這種設(shè)備可以提供分析問題的方法和解決問題的方法而且不受修建和測(cè)試硬件等成本及時(shí)間的限

11、制。見附錄B。 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)脈沖 大多的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)是以不定的方式產(chǎn)生動(dòng)力是因?yàn)槿紵遣贿B續(xù)的，NVH 在本節(jié)討論的是在燃燒過程中的低頻部件。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量不變時(shí)，隨著氣缸數(shù)目的增加，每個(gè)氣缸的激勵(lì)就會(huì)降低，既然每個(gè)氣缸在不同的時(shí)間點(diǎn)火，那么產(chǎn)生這個(gè)平順的純粹的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的沖擊就會(huì)重疊。不像其他的NVH問題，可以通過合適的設(shè)計(jì)方法盡量減少，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火引起的扭轉(zhuǎn)波動(dòng)是基于發(fā)動(dòng)機(jī)本身的運(yùn)行狀況，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)的排量和氣缸數(shù)目被確定下來就無法在源頭上加以控制。 柴油機(jī)由于具有很高的壓縮比，因此它的燃燒更快產(chǎn)生高頻的燃燒噪聲，燃燒噪聲是一種空氣響應(yīng)，

12、源于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和產(chǎn)生氣缸壓力的高頻部件附屬設(shè)備的激勵(lì)。火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)通常有較慢的燃燒速度因此不存在高頻的燃燒問題，當(dāng)爆震時(shí)有一種叫提前點(diǎn)火爆震的聲音可以聽到。 1.2.1 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)于燃油經(jīng)濟(jì)性的NVH限制 NVH問題和操縱性目前對(duì)于4缸機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性還是一個(gè)限制因素，總的來說可以通過降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與路試速度之比來得到較高的燃油經(jīng)濟(jì)性，在低轉(zhuǎn)速和高扭矩的狀態(tài)下操縱發(fā)動(dòng)機(jī)涉及到比如牽引力的大小以及設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中提到的那些主要問題如轟隆聲，振動(dòng)，齒輪咔嗒聲等等。主要考慮的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置調(diào)整，離合器變換，阻尼器調(diào)整，和其他的附屬設(shè)備的優(yōu)化將降低整車對(duì)點(diǎn)火脈沖輸入的響應(yīng)，但

13、是實(shí)際限制也存在比如說隔離度可以到什么程度。目前這里也沒有哪種4缸機(jī)產(chǎn)品可以連續(xù)的在1500rpm下工作而獲得可以接受的NVH 水平。因此只考慮燃油經(jīng)濟(jì)性而不權(quán)衡NVH是不正確的。 1.2.2 四缸機(jī)和六缸機(jī)的NVH水平及燃油經(jīng)濟(jì)性的比較 動(dòng)力總成的優(yōu)化首先就是要證明較大的燃油經(jīng)濟(jì)性和較大的牽引力，為了決定NVH對(duì)這個(gè)目標(biāo)的限制，下面的問題就要注意: 缸數(shù)對(duì)整車牽引力和NVH的影響。 缸數(shù)對(duì)整車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。 燃油經(jīng)濟(jì)性和NVH的權(quán)衡。 一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)力系統(tǒng)模型建成后。這個(gè)模型，當(dāng)用一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)信號(hào)和一個(gè)

14、相等的觀察者模型進(jìn)行諧波分析后，可以為任何傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總成的NVH 提供一定數(shù)量的比較。發(fā)動(dòng)機(jī)圖，模型和項(xiàng)目進(jìn)程被用來確定具有相同排量的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)4缸和6缸的燃油經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)NVH模型分析結(jié)果和燃油經(jīng)濟(jì)性預(yù)測(cè)的結(jié)果結(jié)合在一起提供我們想要的權(quán)衡信息，一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)于4缸機(jī)和6缸機(jī)來自燃燒和內(nèi)部影響的NVH問題計(jì)算過程見附錄C。 1.3.2周期性循環(huán)的可變性 4 圖6就顯示了根據(jù)圖4的數(shù)據(jù)而改變平均有效指示壓力導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定的周期性循環(huán)部件，由于這種循環(huán)燃燒不穩(wěn)定性具有隨機(jī)性和非周期性，導(dǎo)致了在這種帶有平均有效指示壓力信號(hào)部件內(nèi)部的能量被分布到很

15、廣的頻率范圍，下面是影響這種燃燒不穩(wěn)定性的循環(huán)部件： 由于再回收的廢氣和過量的空氣導(dǎo)致混合氣體濃度降低，不合理的氣體燃油比會(huì)增加這種不穩(wěn)定性。 點(diǎn)火提前：如果點(diǎn)火受阻于最大轉(zhuǎn)距時(shí)的最小點(diǎn)火提前角將增加這種不穩(wěn)定性。 來自發(fā)動(dòng)機(jī)操縱時(shí)的噪音，點(diǎn)火、廢氣回收、燃料。 燃燒室的設(shè)計(jì)：較快的燃燒特性會(huì)降低這種不穩(wěn)定性。 進(jìn)排氣歧管的設(shè)計(jì)：燃油的氣化不充分會(huì)導(dǎo)致這種不穩(wěn)定性。 1.3.3 整車的NVH影響 任何發(fā)動(dòng)機(jī)NVH問題分析必須在受發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率扭轉(zhuǎn)力和不平衡力激勵(lì)和受燃燒不穩(wěn)定性激勵(lì)之間區(qū)分開來，燃燒不穩(wěn)定導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)

16、扭轉(zhuǎn)部件的頻率比點(diǎn)火頻率低一些，而且它們可是周期性的也可以是非周期性的。通常由燃燒不平衡導(dǎo)致的整車NVH和操縱性問題就是怠速不穩(wěn)、節(jié)流閥振蕩、在1/2階次和一階次時(shí)低速共振。 1.3.4 同級(jí)別中最好的燃燒質(zhì)量 建議針對(duì)BIC的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒質(zhì)量目標(biāo)應(yīng)該通過整個(gè)IMEP在15kPa或更少的標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)來確認(rèn)，這個(gè)IMEP的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算包括缸與缸之間和循環(huán)與循環(huán)之間對(duì)IMEP可變性的貢獻(xiàn)量，上述標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)總的指導(dǎo)，它基于在從怠速到2000rpm時(shí)與NVH問題有關(guān)的燃燒的整車測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)談到在一個(gè)很大的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和載荷范圍內(nèi)具有IMEP不穩(wěn)定性的缸對(duì)缸和循環(huán)對(duì)循環(huán)部件時(shí)

17、，APEO的工作仍在繼續(xù)以確認(rèn)更精密的燃燒質(zhì)量目標(biāo)。 1.4 固有的發(fā)動(dòng)機(jī)平衡與不平衡問題 通常來自發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)平順度和自由度可以通過它的固有不平衡性在一定程度上加以限制。在發(fā)動(dòng)機(jī)里面一些往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件產(chǎn)生振動(dòng)，加在這些本體發(fā)動(dòng)機(jī)上的不同機(jī)構(gòu)的度能夠降低這些振動(dòng)，在一定程度上還要看發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行平順性。這部分主要討論由不同發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成的內(nèi)部不平衡性和怎樣使這種不平衡性盡量減小。 1.4.1 單缸機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)明顯不是以一種方式運(yùn)行的，滑塊從上止點(diǎn)先加速朝曲柄運(yùn)行然后又慢慢停在下止點(diǎn)，然后又以相同的方式遠(yuǎn)離

18、曲柄運(yùn)動(dòng)。 在發(fā)動(dòng)機(jī)里面這種運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)叫曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制的，這種機(jī)構(gòu)不像滑塊或擋車軛那樣生成正弦曲線（參見圖1-7），曲柄連桿機(jī)構(gòu)可以通過一種迅速集中帶有發(fā)動(dòng)機(jī)階次和曲柄速度多樣性的系列來進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。第一階是曲柄速度，第二階是兩倍曲柄速度，第三階是三倍曲柄速度等等。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)第一個(gè)2階次是最重要的，高階數(shù)量級(jí)較小可以忽略，因此，這種曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可以用第一個(gè)2階來進(jìn)行數(shù)學(xué)近似，如圖8所示。 這種曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的加速運(yùn)行，大量的這種部件就產(chǎn)生往復(fù)的 力作用于活塞的中心線，如圖9所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)里面這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件有活塞，活塞環(huán)，活

19、塞鞘，還有活塞尾部的連桿。為了簡(jiǎn)化下面的討論，這個(gè)活塞術(shù)語將用來指所有的相關(guān)部件。有記錄說第一階和第二階力可以通過減少活塞質(zhì)量和曲柄行程來降低，除此之外，第二階力可以通過增加連桿的長(zhǎng)度來降低。 1.4.2 多缸機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)影響 在多缸機(jī)中每個(gè)活塞的力分別作用它們的中心線，然后進(jìn)行矢量疊加。既然這些活塞的力不同軸，那就會(huì)產(chǎn)生力矩和力偶。因此，下面就有4個(gè)術(shù)語要注意： 第一階力第一階力偶 第二階力 第二階力偶 這四個(gè)力的矢量和對(duì)于每種發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造都會(huì)造成不同的聯(lián)系（4缸機(jī)，V6V型，直列V6，6缸，V8等等），附錄D中列出了從2缸

20、機(jī)到12缸機(jī)34款發(fā)動(dòng)機(jī)的第一階和第二階力與力偶的關(guān)系。 1.4.3 第一階影響的控制 除了6缸機(jī)和12缸機(jī)在上面已經(jīng)提到了，其他的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造需要額外的方法來消除和降低這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)力的影響。最簡(jiǎn)單的一個(gè)方法就是曲軸平衡，然而這僅僅對(duì)于一階力和力偶有效果，既然只要與曲軸有關(guān)的部件運(yùn)動(dòng)都要以曲軸的速度運(yùn)行（一階）。除此之外。而且，如果當(dāng)這種往復(fù)力和力偶為常數(shù)及與曲軸以相同的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸平衡是唯一的有效方法。在附錄D中我們?cè)敿?xì)介紹了90度V8發(fā)動(dòng)機(jī)的這種用法。這兒，較為合適的平衡塊常常放置在第一和最后一個(gè)曲軸板相對(duì)的位置或者在飛輪和曲軸減震器上以產(chǎn)生一個(gè)反作用力消除

21、第一階力偶。另外，平衡塊也可以放在曲軸板相對(duì)的位置以減少或消除在先前涉及到的軸承上離心力的影響。 1.4.6 減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量 正如前面提到的，二階不平衡力可以通過增加連桿長(zhǎng)度或縮短活塞行程來減小，但是在活塞壓縮高度不減少的情況下想要改變連桿長(zhǎng)度是很困難的。在設(shè)計(jì)新的活塞時(shí)，特別針對(duì)比較薄的活塞環(huán)或者是雙活塞環(huán)構(gòu)造，可以降低壓縮高度以獲得較長(zhǎng)的連桿。在確定沖程時(shí)應(yīng)該首先考慮發(fā)動(dòng)機(jī)整體包裝長(zhǎng)度和高度。當(dāng)然最佳降低發(fā)動(dòng)機(jī)2階內(nèi)力的途徑就是減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的重量。 1984的CVH發(fā)動(dòng)機(jī)每缸都有645g的往復(fù)運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量，如果運(yùn)用已有的技術(shù)如提高加工精度和材料

22、替換運(yùn)用等，減少25%的質(zhì)量是可行的。圖1-13就是一個(gè)例子，它顯示了面對(duì)作為替換作用的4缸機(jī)2階內(nèi)力工廠的狀況。對(duì)于將來的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，為了獲得絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)烈建議這些力的大小應(yīng)該比當(dāng)今市面上的產(chǎn)品小15%以上。 1. 5發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)運(yùn)作 在瞬時(shí)運(yùn)行工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)扭矩，而這個(gè)扭矩可能會(huì)激勵(lì)一個(gè)動(dòng)力總成或整車響應(yīng)。例如，在節(jié)氣門位置一個(gè)突然的變化加上一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的反向扭矩，就會(huì)產(chǎn)生沉悶的金屬聲和拖拽。見第7章。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的擾亂也可以被不正確的點(diǎn)火正時(shí)、排氣回收率、空燃比引起。在瞬態(tài)運(yùn)行條件下，空燃比的錯(cuò)誤主要是由兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)引起，它們是下述的歧

23、管堵塞和混合氣冷凝。 速度密度：系統(tǒng)用一個(gè)歧管絕對(duì)壓力傳感器和一個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器來控制歧管內(nèi)的密度，實(shí)際進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣量可以像轉(zhuǎn)速一樣被精確計(jì)算出來。 空氣質(zhì)量: 系統(tǒng)是用一個(gè)熱力風(fēng)速計(jì)或者是風(fēng)向計(jì)來測(cè)量空氣流的，既然這個(gè)傳感器在節(jié)氣門附近，那么這個(gè)被測(cè)量的空氣流就直接進(jìn)入歧管內(nèi)，而不必進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部了。 對(duì)于這個(gè)中心燃料噴射，燃料通常是送到節(jié)氣門附近的，如果歧管一旦被堵住，那么這個(gè)空氣質(zhì)量系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生空燃偏移，接下來由于沒有正確的信號(hào)接受到，這個(gè)速度密度燃油噴射系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生傾斜的峰值。對(duì)于電噴，這個(gè)速度密度系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生更多的統(tǒng)一的空燃比，而這個(gè)空

24、氣質(zhì)量系統(tǒng)將會(huì)傾向產(chǎn)生一個(gè)更大的峰值。  第二章 動(dòng)力總成的彎曲 2.1 問題描述    發(fā)動(dòng)機(jī)彎曲共振由于能放大整車振動(dòng)和噪聲而備受NVH 關(guān)注，大多數(shù)問題在200Hz以下都是以噪聲的形式表現(xiàn)出來盡管某些可觸摸的感覺也存在。除此以外，像后輪驅(qū)動(dòng)車如果在某些不平衡旋轉(zhuǎn)部件共振時(shí)操作就可能遇到過動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)上的問題。對(duì)于6缸或以上的發(fā)動(dòng)機(jī)最頻繁的問題就是扭矩的敏感性和一種叫做呻呤的動(dòng)力總成彎曲共振模式。對(duì)于四缸機(jī)，主要的還是2階內(nèi)力的激勵(lì)，而這種呻呤要少于扭矩敏感度的影響。 2.2

25、60;全面討論 結(jié)構(gòu)或機(jī)械共振一般發(fā)生在這種頻率下，其結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)部特性是在一種平衡的狀態(tài)下引起了較大的振動(dòng)峰值。當(dāng)結(jié)構(gòu)被某一共振頻率激勵(lì)時(shí)，唯一的阻抗就是阻尼特性，但它的作用不大，振動(dòng)結(jié)構(gòu)的這種空間模型叫做“mode shape”。 最下面的懸掛系統(tǒng)屬于減震系統(tǒng)，為了起到更好的隔振效果它們的頻率比結(jié)構(gòu)模型的頻率應(yīng)該低很多，這種隔振系統(tǒng)往往涉及到剛性體和結(jié)構(gòu)模型的柔性體，這章主要涉及到動(dòng)力總成的柔性模式。 在通常的應(yīng)用中，彎曲就是一種長(zhǎng)長(zhǎng)的，苗條的物體變形，就像發(fā)生在弓箭上被拉回的弦一樣，而在工程術(shù)語中，當(dāng)歐拉-貝努利橫梁理論假設(shè)成立，簡(jiǎn)單的純彎曲就發(fā)生

26、了，這個(gè)理論對(duì)于長(zhǎng)的，苗條的物體當(dāng)彎曲發(fā)生在簡(jiǎn)單平面上時(shí)是有效的。對(duì)于這種特殊的條件，這個(gè)mode shape就可以在任何2維坐標(biāo)中得到描述。在一定程度上，傳統(tǒng)的后輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)就已經(jīng)遇到了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生了一個(gè)叫做第一次垂直彎曲模型的術(shù)語。然而，在其他的條件下，3坐標(biāo)模型就涉及到彎曲，扭轉(zhuǎn)，及其他的變形形態(tài)。為了跟上歷史上的用法，這里的動(dòng)力總成彎曲不僅僅指的彎曲，還包括其他所有的模式。 在共振頻率下只要很小的激勵(lì)，動(dòng)力總成就會(huì)響應(yīng)它的彎曲模態(tài)。像起動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)附件這些次級(jí)系統(tǒng)的共振響應(yīng)在遇到這個(gè)彎曲模態(tài)時(shí)就會(huì)在低頻和高頻產(chǎn)生彎曲響應(yīng)。在頻率上接近的兩個(gè)模態(tài)產(chǎn)生的響應(yīng)比單個(gè)的

27、模態(tài)產(chǎn)生的響應(yīng)對(duì)NVH有更惡化的影響，解決這個(gè)問題的較為仔細(xì)的程序就是做模態(tài)測(cè)試。 2.3 后輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成彎曲 后輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，以至于發(fā)動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸，和軸套結(jié)合產(chǎn)生的共振以同步與不同步出現(xiàn)，一個(gè)典型的動(dòng)力總成第一階模態(tài)顯示了這個(gè)節(jié)點(diǎn)，最后與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)相互作用的傳動(dòng)軸是微不足道的。真正的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就是系統(tǒng)的共振頻率就是第一階彎曲頻率，系統(tǒng)的共振頻率要低于單個(gè)部件的模態(tài)頻率。 如果激勵(lì)足夠大，那么在第一階共振頻率下運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的部件壓力，那么像傳動(dòng)軸引起的這種旋轉(zhuǎn)不平衡或偏心就需要特殊的控制，特別是當(dāng)剛度不夠引起更大的速度偏心、系統(tǒng)

28、共振峰值增加和載荷迅速累積。盡管部件可以設(shè)計(jì)以解決實(shí)際中不平衡或偏心問題，但是為了均勻的壓力而設(shè)計(jì)的鑄造工藝或消除應(yīng)力集中還是需要的。 其它的激勵(lì)包括所有的旋轉(zhuǎn)不平衡或偏心機(jī)構(gòu)，萬向結(jié)，不平衡的發(fā)動(dòng)機(jī)力和扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率扭矩反作用，和發(fā)動(dòng)機(jī)附件有關(guān)的階次。其他的在共振條件下運(yùn)行的結(jié)果還有如可觸摸的或可聽到的對(duì)乘客的擾動(dòng)、支架或發(fā)動(dòng)機(jī)附件的疲勞破壞和控制系統(tǒng)的破壞等。 2.4 前輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成彎曲    當(dāng)今前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力總成通常被設(shè)置成帶半軸的發(fā)動(dòng)機(jī)本體，離合器和變速箱總成集合。在前輪驅(qū)動(dòng)車上的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和軸的結(jié)構(gòu)連

29、接消除了鞘釘連接帶來的彼此相互作用的子系統(tǒng)，因?yàn)檫@個(gè)原因，前輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成共振模態(tài)通常比后輪驅(qū)動(dòng)的要高一些。除此之外，像與半軸有關(guān)的較短、較細(xì)的部件也得有較高的模態(tài)。然而，半軸設(shè)計(jì)用花鍵代替滾珠以防松和抗疲勞損壞還有阻止進(jìn)入彎曲系統(tǒng)中的一些懸掛特性。 前輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成由于它們的結(jié)構(gòu)緊湊、不對(duì)稱的外形通常產(chǎn)生不止一個(gè)彎曲的模態(tài)，這就是為什么在U-驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中用一個(gè)分動(dòng)箱將驅(qū)動(dòng)橋安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)。一般后輪驅(qū)動(dòng)車的振動(dòng)模態(tài)由他的垂直加速度決定，而前輪驅(qū)動(dòng)就不同，它需要現(xiàn)代模態(tài)分析技術(shù)通過分析及試驗(yàn)來確定它的模態(tài)振型。在設(shè)計(jì)過程中模態(tài)分析是必需的部分，因?yàn)樗梢源_認(rèn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的彎曲目標(biāo)是

30、否合理有效，如果有必要設(shè)計(jì)人員必須研究3維模態(tài)振型以確認(rèn)需要改正優(yōu)化的部分，在圖2-2中顯示了前輪驅(qū)動(dòng)的彎曲模態(tài)，動(dòng)態(tài)分析更加加強(qiáng)了模態(tài)振型的視覺效果。 2.5 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)彎曲設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)彎曲共振的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)就是讓最低的結(jié)構(gòu)模態(tài)振型高于整車最高的頻率發(fā)生。一些特殊的需要在共同設(shè)計(jì)需求里面可以找得到，參考附錄E動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)彎曲與附件共振。設(shè)計(jì)需求還提供了測(cè)試結(jié)果修正以找出試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際共振頻率的差異。除了試驗(yàn)校正外，還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)彎曲共振需求加上15%的頻率安全余量。擴(kuò)大后出現(xiàn)高于或低于共振頻率的情況是由于響應(yīng)峰值的寬度有限。 對(duì)所有的動(dòng)力

31、傳動(dòng)系統(tǒng)的彎曲模態(tài)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)由實(shí)際NVH目標(biāo)決定，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在整車上并不是所有的彎曲模態(tài)都會(huì)產(chǎn)生NVH擾動(dòng)，如果模態(tài)不是由很強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)力激勵(lì)產(chǎn)生或者模態(tài)處于整車低響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，那么它對(duì)用戶就可能不會(huì)產(chǎn)生較明顯的擾動(dòng)。對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)的4缸機(jī)車垂直彎曲模態(tài)大多會(huì)產(chǎn)生NVH問題，然而對(duì)于某些裝置U型驅(qū)動(dòng)模態(tài)就可能不會(huì)是什么大問題。對(duì)于一輛正在生產(chǎn)中的整車，如果沒有特別明顯的NVH問題出現(xiàn)就沒有必要再增加它的響應(yīng)模態(tài)頻率。但是，在當(dāng)今的技術(shù)范圍內(nèi)我們還沒有辦法對(duì)一種新的整車或動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)作早期的判定是否某些特殊的模態(tài)會(huì)出現(xiàn)問題。因此，既然在沒有什么特殊的規(guī)定情況下，減少成本和重量比起結(jié)構(gòu)的提高要容易得多，那

32、么最謹(jǐn)慎的方法就是在每個(gè)case中都達(dá)到我們預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。下面是達(dá)到這些要求的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。 2.5.1 加強(qiáng)筋 對(duì)動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋是獲得高硬度值的一種方法，而且還可以減少重量和成本。保持兩個(gè)螺栓連接面的連續(xù)性的最大連續(xù)加強(qiáng)筋長(zhǎng)度應(yīng)該用到，加強(qiáng)筋應(yīng)該沿著模態(tài)變形最大值區(qū)域和彎曲模態(tài)振型全息成像下邊沿正確的角度布置。發(fā)動(dòng)機(jī)加強(qiáng)筋應(yīng)該和附件匹配的凸臺(tái)混合在一起以提供剛性連接點(diǎn)，在許多情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的加強(qiáng)筋應(yīng)該延伸到鑄件上以增加材料單位質(zhì)量的組合性能。加強(qiáng)筋和斷面的增加還可以使鑄件在加工過程中穩(wěn)定和減少廢料。 2.5.2 深裙式缸體 在曲

33、軸中心線下部拓展發(fā)動(dòng)機(jī)缸體會(huì)增加與變速箱連接螺栓的跨度，較低的耳朵應(yīng)該盡可能與油底殼上表面一樣高，水平跨度應(yīng)該與飛輪殼的寬度一致。較低的耳朵應(yīng)該固定在油底殼連接螺栓中心線外側(cè)而且在缸體上以較好的角度張開。一個(gè)深裙式缸體油底殼的結(jié)構(gòu)變化對(duì)它本身的結(jié)構(gòu)剛度沒什么影響，但是可以通過較好的鑄造工藝來提高。 2.5.3 油底殼的結(jié)構(gòu) 連接發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的螺栓跨度可以隨著油底殼的結(jié)構(gòu)改變而增加，這個(gè)改變就是在曲柄中心線下面提供一個(gè)夾緊力，然而這就要求油底殼與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的密封條密封作用相當(dāng)好。 2.5.4 缸體的后面 用最大可能的螺栓模式和加強(qiáng)筋可

34、以在缸體中的螺栓孔提供一個(gè)統(tǒng)一的壓力場(chǎng)，為了加強(qiáng)變速箱連接螺栓的安裝這種加強(qiáng)筋一定不可去掉，而且連接螺栓應(yīng)該從變速箱一側(cè)安裝在缸體的后面，還應(yīng)該加厚法蘭盤以防止局部變形。 2.5.5 起動(dòng)機(jī) 起動(dòng)機(jī)應(yīng)該用螺栓安裝在曲柄中心線以上的缸提上，因?yàn)槟莾旱陌l(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小，起動(dòng)機(jī)應(yīng)該有支撐體支撐而且還應(yīng)該固定在缸體上，如果起動(dòng)機(jī)必須懸空，那么就得有一個(gè)剛性支架將起動(dòng)機(jī)的電刷尾端一起固定在缸體上，電機(jī)仍然該安裝在缸體上以提供對(duì)變速箱的安裝強(qiáng)度。 2.5.6 變矩器離合器殼這個(gè)殼必須和變速箱殼一起鑄造以防止其模態(tài)振型的不一致，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡可能設(shè)

35、計(jì)成圓錐形?？刂坪筝嗱?qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)彎曲較合理的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)短的、剛性的延展轉(zhuǎn)換器，一個(gè)匹配的萬向結(jié)，一個(gè)較輕的、剛性的傳動(dòng)軸。這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)用兩條帶有一個(gè)中心軸承的傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所有的縱向滑動(dòng)都可以在這個(gè)中心軸承中實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)通常將這個(gè)轉(zhuǎn)換器的尾段移到靠近一階和二階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)上。由于這兩根軸短而且硬度高，質(zhì)量較小、旋轉(zhuǎn)不平衡較小因此可以降低一階不平衡力，彎曲系統(tǒng)的柔性質(zhì)量被降低了因此增加了共振頻率。但是，這些優(yōu)點(diǎn)全是建立在其他NVH問題繼續(xù)存在和遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一條傳動(dòng)系統(tǒng)成本的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在的一些較輕的材料可以作為這個(gè)雙傳動(dòng)軸的代替品。 2.6 實(shí)驗(yàn)分析過程  

36、 2.6.1 模態(tài)分析試驗(yàn)    發(fā)動(dòng)機(jī)彎曲是與高頻振動(dòng)有關(guān)的需要當(dāng)代最好的模態(tài)分析設(shè)備、軟件、及試驗(yàn)流程。像上面提到的，像發(fā)動(dòng)機(jī)附件這樣在我們感興趣的頻率范圍產(chǎn)生共振，就必須包括在模態(tài)振型決定因素里面，像鑄件這樣的基本結(jié)構(gòu)的響應(yīng)必須被確定，響應(yīng)的數(shù)量和分布應(yīng)該遵循下面的論述：能從局部變形區(qū)分基本行為、識(shí)別控制彈性區(qū)間、消除最小節(jié)點(diǎn)響應(yīng)區(qū)。    測(cè)試時(shí)自由狀態(tài)、固定設(shè)備和整車的邊界條件是系統(tǒng)錯(cuò)誤的根源，剛性支撐不能用來代替隔振和柔性裝置如懸掛。系統(tǒng)中，在卸載或不旋轉(zhuǎn)條件下，當(dāng)傳遞扭矩但非線性清

37、除響應(yīng)時(shí)滑動(dòng)連接表示了一種靜態(tài)摩擦特性，在加入懸掛質(zhì)量到前輪驅(qū)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試時(shí)這種滑動(dòng)的阻力就被發(fā)現(xiàn)了，在實(shí)驗(yàn)室人工的加上一些約束到后輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的滑動(dòng)叉可以得到較高的頻率。   2.6.2 發(fā)動(dòng)機(jī)遷移率測(cè)試   后輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的彎曲共振基本被它們的發(fā)動(dòng)機(jī)本體、變速箱、離合器、傳動(dòng)軸支配，當(dāng)兩個(gè)部件的連接點(diǎn)上的遷移率統(tǒng)一而且信號(hào)相反，這個(gè)聯(lián)合系統(tǒng)就發(fā)生共振，遷移率曲線已經(jīng)被用來檢查傳動(dòng)軸、動(dòng)力總成變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響。自然的傳動(dòng)軸的滑動(dòng)叉被安裝在變速箱里面作為萬向結(jié)十字軸的響應(yīng)測(cè)試裝置，上面提到的邊界條件和力要小心的使用。懸

38、空的滑動(dòng)叉因?yàn)橛泻艽笥绊懕仨氃O(shè)置一定的尺寸，在沒有過約束和滑動(dòng)表面時(shí)清除除去。為了獲得被一個(gè)不完整花鍵帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)叉運(yùn)動(dòng)真實(shí)情況，方法就是在空間90度范圍內(nèi)用兩個(gè)薄片將這個(gè)叉以某一個(gè)角度鍥入這個(gè)襯套里面。    傳動(dòng)軸的遷移率曲線可以通過測(cè)試或計(jì)算機(jī)程序獲得，因?yàn)橐恍┰虼_定，所以這個(gè)流程的預(yù)期目標(biāo)要比實(shí)際的整車路試結(jié)果要高7Hz左右。  2.6.3 噪聲源識(shí)別    近場(chǎng)噪聲強(qiáng)度的測(cè)試可以用來確定高振動(dòng)幅值的位置，這個(gè)位置可能還會(huì)是空氣噪聲的來源，被懷疑的區(qū)域應(yīng)該通過測(cè)試手段來確認(rèn)噪

39、聲輻射是否很強(qiáng)，加強(qiáng)筋在一定范圍內(nèi)可以使局部的噪聲降低。  第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)附件匹配問題 3.1 總論 發(fā)動(dòng)機(jī)附件通常被定義為用皮帶帶動(dòng)的不是主要發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的部件，例如：發(fā)電機(jī)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵，空壓機(jī)，柴油機(jī)的空氣泵和真空泵，起動(dòng)機(jī)是一個(gè)特殊的部件。這些部件將會(huì)按照它們自己的共振頻率振動(dòng)，還會(huì)放大不同發(fā)動(dòng)機(jī)和附件產(chǎn)生的振動(dòng)。為了減小來自這些附件的振動(dòng),他們的設(shè)計(jì)共振頻率必須高于被發(fā)動(dòng)機(jī)和附件激勵(lì)產(chǎn)生的主頻。 3.2 在設(shè)計(jì)目標(biāo)中的最小共振頻率    附件的設(shè)計(jì)必須在流程早期就開始以

40、便留出時(shí)間在遺留下來的發(fā)動(dòng)機(jī)上改動(dòng)，而且消除在新的發(fā)動(dòng)機(jī)上再做什么無畏的改動(dòng)，為了保證運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的有效性，用動(dòng)態(tài)模態(tài)測(cè)試可以先測(cè)量附件的共振頻率，測(cè)試細(xì)節(jié)見發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試程序。設(shè)計(jì)的目標(biāo)頻率應(yīng)該是被發(fā)動(dòng)機(jī)或其中任何一個(gè)附件激勵(lì)出來的最高頻率加上15%的安全余量，圖3-1就表示了配2.5L-HSC4缸發(fā)動(dòng)機(jī)DN-5整車的設(shè)計(jì)目標(biāo)頻率全過程，這個(gè)目標(biāo)定在310Hz是發(fā)電機(jī)在2。8：1的傳動(dòng)比時(shí)的振動(dòng)頻率。如果僅僅只有2階次的振動(dòng)被認(rèn)為是主要的，那么這個(gè)頻率就會(huì)低一些，大約225Hz左右。那么這個(gè)發(fā)電機(jī)的振動(dòng)在4150到5800rpm時(shí)就非常明顯。通過選擇310Hz作為目標(biāo)，那么無論時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)本身還是發(fā)

41、電機(jī)本體產(chǎn)生的共振都會(huì)在5800rpm以上。 3.3 計(jì)算設(shè)計(jì)目標(biāo)頻率    3.3.1 不平衡的發(fā)動(dòng)機(jī)    對(duì)于許多內(nèi)部不平衡的發(fā)動(dòng)機(jī)2階次的振動(dòng)是非常嚴(yán)重的，那么被這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)最高的階次激起的頻率是： f= rpm/60  X  order  X 1.15     為了統(tǒng)一的設(shè)計(jì)需要發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速在附錄E中已經(jīng)被定義，最高的不平衡階次見圖

42、3-2。    3.3.2 平衡的發(fā)動(dòng)機(jī)    對(duì)于一階次和二階次都平衡的發(fā)動(dòng)機(jī)，如：6缸或8缸，基于設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，附件的設(shè)計(jì)頻率必須高于200Hz，這是為了控制被點(diǎn)火頻率激起的moan呼嘯聲。    3.3.5 動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵    這種C-II型的動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵在一個(gè)帶有2個(gè)葉片的腔內(nèi)有10個(gè)刮片，這就導(dǎo)致了第20階的轉(zhuǎn)向泵附加頻率，這個(gè)被20階激勵(lì)的振動(dòng)不時(shí)很強(qiáng)而且常常用來作為水管的出口，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的激勵(lì)因此沒有出現(xiàn)在目

43、標(biāo)頻率設(shè)計(jì)計(jì)算中。   3.3.6 空氣泵    這個(gè)被空氣泵激勵(lì)的振動(dòng)也不是很劇烈，而且通常用來作為空氣噪聲的出口，空氣泵的激勵(lì)因此也沒有出現(xiàn)在計(jì)算公式中。   3.4 附件匹配問題設(shè)計(jì)注意：   下述的指導(dǎo)建議獲得高頻的裝備。 3.4.1 附件直接安裝 直接安裝不用支架是非常有效的結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)，所有發(fā)動(dòng)機(jī)的必需品，建議采用這種方式安裝， 如果是水冷式發(fā)電機(jī)，那么風(fēng)扇的噪聲就可以消除了。 3.4

44、.2 相切安裝凸臺(tái)    就像那個(gè)新的FS-6壓縮機(jī)一樣，見圖3-4，通過附件和發(fā)動(dòng)機(jī)的直接連接將增加這個(gè)安裝部件的剛性。 3.4.3 懸臂安裝    一般應(yīng)該避免這種安裝方式，附加物應(yīng)該在附件的前和后，或者上和下，對(duì)于非要用懸臂安裝的附件，建議用較寬的螺釘跨度將其盡可能的靠近發(fā)動(dòng)機(jī)固定。 3.4.5 進(jìn)氣歧管和管頭    進(jìn)氣歧管應(yīng)有充足數(shù)量和尺寸的螺栓保證附件的安裝到位，如果這都保證不了，那么較長(zhǎng)的支架就必須安裝在缸體上，

45、進(jìn)氣歧管和管頭被視為發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分是為了適合發(fā)動(dòng)機(jī)彎曲的需要。 3.4.6 支架彎曲    通過在發(fā)動(dòng)機(jī)和附件安裝表面設(shè)計(jì)多種的、直線的載荷路徑可以避免支架的彎曲，在圖3-5種就表示了設(shè)計(jì)較好與不好的支架。 3.4.7 發(fā)動(dòng)機(jī)安裝結(jié)構(gòu)    發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)安裝處應(yīng)該用加強(qiáng)筋加強(qiáng)，而且要隔開，立柱或靠近立柱安裝的較弱的鉸鏈點(diǎn)應(yīng)該避免。 第四章 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)激勵(lì)的boom音/粗糙度 4.1 問題描述 在乘客車廂里面的感受到的動(dòng)力傳動(dòng)系

46、統(tǒng)的聲音和振動(dòng)是由傳動(dòng)系統(tǒng)低階次旋轉(zhuǎn)激勵(lì)而成的。經(jīng)驗(yàn)得知它們大多發(fā)生在75Hz以下，包括30-75的可聽到的和0-75Hz可觸到的感覺，后輪驅(qū)動(dòng)的車用一根傳動(dòng)軸給變速箱動(dòng)力但是容易受質(zhì)量不平衡、軸的小齒輪失效、不統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)連接點(diǎn)激勵(lì)的影響。前輪驅(qū)動(dòng)車可觸到的響應(yīng)主要是由于較大的半軸不連續(xù)速度接點(diǎn)的工作角度產(chǎn)生的。 4.2 激勵(lì)源 傳動(dòng)系統(tǒng)的激勵(lì)源可以按照它們工作時(shí)的階次分，最重要的還是一階和二階。 4.2.1 一階傳動(dòng)系統(tǒng)的激勵(lì)   一階激勵(lì)通常來自于傳動(dòng)軸與相應(yīng)法蘭盤的質(zhì)量不平衡和車軸小齒輪的牙距錯(cuò)誤，連桿不直，

47、總的激勵(lì)是這些激勵(lì)的矢量和。 1、 為了結(jié)構(gòu)的整體性，傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意在最大轉(zhuǎn)速時(shí)它的彎曲度較小，這就必須將軸向質(zhì)量不平衡帶來的前后聯(lián)軸器殘余問題考慮在內(nèi)。盡管經(jīng)驗(yàn)顯示目前大多數(shù)一階激勵(lì)來自傳動(dòng)軸后部位置，但是我們不應(yīng)該局限在此，尤其設(shè)計(jì)到雙傳動(dòng)軸與非獨(dú)立懸架系統(tǒng)，總的來說，這里講的質(zhì)量不平衡會(huì)帶來一個(gè)隨轉(zhuǎn)速增加的力。 2、 一階車軸齒輪的跳動(dòng)也是一個(gè)主要的激勵(lì)源，在生產(chǎn)加工過程中的熱處理、研磨和軸承徑向精加工，一種叫偏心率的現(xiàn)象就被引入造成齒輪牙齒不同的幾何中心線，在齒輪和軸旋轉(zhuǎn)時(shí)這種錯(cuò)誤就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的速度變化，像凸輪一樣每轉(zhuǎn)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的位

48、移超差。  4.2.2 二階次激勵(lì)    由于成本和包裝的原因，CARDON和HOOKE萬向節(jié)廣泛應(yīng)用于汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)它的工作角度大于零時(shí)，這種非連續(xù)轉(zhuǎn)速的萬向節(jié)就會(huì)產(chǎn)生二階次轉(zhuǎn)速的不平衡。 4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)   4.4.1 單傳動(dòng)軸與雙傳動(dòng)軸：總的來說，雙傳動(dòng)軸有這種減少傳動(dòng)軸本身質(zhì)量和降低不平衡性及增加彎曲頻率的優(yōu)勢(shì)。這種優(yōu)勢(shì)可以用來補(bǔ)償短軸萬向節(jié)角度大而引起的二階次問題，除此之外，由于結(jié)構(gòu)需要中心軸承支架應(yīng)靠近底板對(duì)稱中心，根據(jù)北美整

49、車及傳動(dòng)軸經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡主要還是發(fā)生在單傳動(dòng)軸上。這種設(shè)想需要后懸架在滿載時(shí)提供靜態(tài)萬向角度，車輪運(yùn)行工況，以及大量的加工制造規(guī)范必須得到證實(shí)。在歐洲是不允許用單傳動(dòng)軸的，因?yàn)閷?duì)于4缸機(jī)來說在高轉(zhuǎn)速時(shí)，單傳動(dòng)軸會(huì)降低傳動(dòng)系統(tǒng)的彎曲頻率，會(huì)在二階次產(chǎn)生BOOM聲。   4.4.2 傳動(dòng)軸中萬向節(jié)角度：總的來說，設(shè)計(jì)小角度的萬向節(jié)，使用成本和重量都適合的單CARDON萬向節(jié)是值得的，一個(gè)整體設(shè)計(jì)需求應(yīng)該考慮這兩個(gè)角度和任何一個(gè)萬向節(jié)角度的最大值不同，傳動(dòng)軸萬向節(jié)角度的前后相位通常被定住，以至于在連接套管上的二階次激勵(lì)也沒有了，考慮到前面提到的

50、慣性扭矩問題，強(qiáng)烈建議CARDON萬向節(jié)不應(yīng)在大于3度的條件下工作，整個(gè)角加速度應(yīng)小于疲勞壽命需求300rad/s*s，如果這些條件不能滿足的話，強(qiáng)烈建議改換雙CARDON萬向節(jié)的傳動(dòng)軸或等速萬向節(jié)傳動(dòng)軸。   4.4.3 柔性聯(lián)軸器：一個(gè)單CARDON萬向節(jié)的代替品就是一個(gè)彈性連接的萬向節(jié)，柔性聯(lián)軸器可以提供非等速萬向運(yùn)動(dòng)且萬向角度小與2度，柔性連接可以提供彈性吸收各個(gè)方向的沖擊，這種具有低沖擊高阻尼的傳動(dòng)方式可以大大增加傳動(dòng)部件的服務(wù)壽命和減少傳動(dòng)不平衡。   通常柔性連接裝置利用一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的多邊形構(gòu)成，這個(gè)多邊形由裝

51、著硫化橡膠的襯套構(gòu)成。其他的設(shè)計(jì)通常采用橡膠包線帶著一個(gè)相鄰的彈性材料的連接襯套，所有這些設(shè)計(jì)都運(yùn)用非金屬材料連接而且對(duì)提高整車的NVH有很大的幫助。   4.4.4 小齒輪角度控制：通常在低載荷和扭矩情況下設(shè)計(jì)較小的二次萬向節(jié)激勵(lì)還是比較容易的，但是當(dāng)載荷和扭矩增加時(shí)，問題就出來了。因?yàn)楹蟛繎覓靺?shù)較大的萬向節(jié)角度可以改變，而且能控制小齒輪角度變化。 這個(gè)懸架可以提供有效的回轉(zhuǎn)振動(dòng)率（簧下質(zhì)量繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)）來承受傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)的最大值，不會(huì)造成小齒輪角度變化過大，也可以保持后等速萬向節(jié)角度不會(huì)發(fā)生跳動(dòng)，EAO已經(jīng)確立了一種后軸回轉(zhuǎn)振動(dòng)的規(guī)范并廣泛應(yīng)

52、用，5度30分為傳動(dòng)軸的角度，2度為獨(dú)立式后懸架角度，滿足這些條件的扭矩臂懸架已經(jīng)顯示出良好的低傳動(dòng)系激勵(lì)靈敏度，懸架利用帶有短跨距要求剛性襯套的短控制連接控制齒輪跨距，但這些剛性襯套可能不會(huì)有太大的隔振效果，整車NVH水平可以在優(yōu)化萬向節(jié)工作角度同時(shí)得到提高。 4.5 傳動(dòng)系統(tǒng)不平衡加工注意事項(xiàng)： 為了獲得較好的傳動(dòng)水平，一下加工注意事項(xiàng)應(yīng)考慮，下面給出的是基于實(shí)際觀測(cè)到的整車傳動(dòng)情況下的建議統(tǒng)計(jì)規(guī)范，在整車測(cè)試和主觀評(píng)價(jià)允許下，這些規(guī)范可以適當(dāng)放松，如果NVH問題恰恰是和提到的部件有關(guān)，那么相應(yīng)的設(shè)計(jì)更改就是必要的。   

53、0;4.5.1 傳動(dòng)軸質(zhì)量不平衡   質(zhì)量不平衡可以在兩端減少來保持平衡，對(duì)于傳統(tǒng)的剛性傳動(dòng)軸，減少0.3Kg.mm就可以了，對(duì)于較輕的材料可以適當(dāng)降低這個(gè)值，必須注意的是在運(yùn)輸和裝配過程中我們應(yīng)保持平衡狀態(tài)。    4.5.2 軸向間隙   UJEP（萬向節(jié)軸向間隙）會(huì)增加傳動(dòng)不平衡性，除了會(huì)造成離心力的不確定因素，還和CFRO有同樣的影響，因?yàn)檫@個(gè)原因，它不能被點(diǎn)標(biāo)示而且不能分度其他的部件，同時(shí)萬向節(jié)將非常松弛而達(dá)不到旋轉(zhuǎn)扭矩的要求，不均勻的旋轉(zhuǎn)扭矩將會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)不平衡性。

54、    4.5.3 焊接撥叉相位   傳動(dòng)軸的焊接撥叉相位相當(dāng)重要，因?yàn)樗鼤?huì)影響萬向節(jié)的二節(jié)次激勵(lì)，相位誤差控制在3度以內(nèi)。    4.5.4 復(fù)合式結(jié)合法蘭的跳動(dòng)   包括小齒輪在內(nèi)的單個(gè)部件花鍵配合規(guī)范應(yīng)該保證復(fù)合式結(jié)合法蘭的裝配應(yīng)控制在0.12mm以內(nèi)，這就相當(dāng)于在傳動(dòng)軸和法蘭盤質(zhì)量為5kg時(shí)的0.3kg.mm的不平衡度。    4.5.5 小齒輪牙距錯(cuò)誤  &

55、#160;在軸內(nèi)小齒輪的偏心量被視為節(jié)線跳動(dòng)，在測(cè)量PLRO（節(jié)線跳動(dòng)）時(shí)，不同的測(cè)試技術(shù)會(huì)得出不同的答案，一種測(cè)量徑向距離的球形計(jì)量器被用來測(cè)量轉(zhuǎn)過2個(gè)牙齒時(shí)球下降的距離，通過測(cè)量部分或所有配對(duì)的牙齒，一種代表PLRO（節(jié)線跳動(dòng)）的偏差范圍就出來了，這種測(cè)量技術(shù)的一個(gè)缺陷就是這個(gè)計(jì)量器不能測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)與側(cè)滑的綜合影響，既然牙齒的傳動(dòng)和滑動(dòng)面是用來分開準(zhǔn)雙曲面齒輪的運(yùn)行，那么這個(gè)球形計(jì)量器就不可能將每個(gè)牙齒都精確的測(cè)量。   一個(gè)較好的方法就是測(cè)量單側(cè)面的位置誤差，這兒可用一個(gè)指示器從旋轉(zhuǎn)軸或安裝面以一定的距離指示牙齒的基準(zhǔn)面。用一個(gè)帶指針的裝置旋轉(zhuǎn)小齒輪一個(gè)理論齒距

56、，然后重復(fù)測(cè)量。   每次從指示位置讀出的值就是誤差大小的數(shù)值，定義第一個(gè)讀數(shù)為0，讀出總的測(cè)量值并得到一個(gè)范圍就作為PLRO（節(jié)線跳動(dòng)）的誤差值，基于這種測(cè)量，PLRO值應(yīng)保持在80mm以內(nèi)。 第五章 齒輪噪聲 5.1 問題描述 齒輪噪聲是一種對(duì)來自齒輪組產(chǎn)生的傳動(dòng)角度旋轉(zhuǎn)變化的響應(yīng)，這種噪聲是齒輪、軸承、軸和傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)座相互作用的結(jié)果，這種激勵(lì)源來自齒輪嚙合時(shí)的嚙合處，接下來就是動(dòng)力總稱的振動(dòng)通過不同的連接傳到車身，來自齒輪的空氣聲通常占有第二重要的位置。 齒輪聲通常表現(xiàn)為嗚嗚的叫聲，發(fā)生在20018

57、00Hz這一范圍內(nèi)。與其他的NVH擾動(dòng)相比，涉及到絕對(duì)激勵(lì)和響應(yīng)水平時(shí)，齒輪噪聲還是比較低的，比起發(fā)動(dòng)機(jī)95dB(L)和傳動(dòng)系統(tǒng)的激勵(lì)聲，齒輪噪聲對(duì)車內(nèi)的貢獻(xiàn)水平也只有55dB(L)，在振幅上差不多是100：1的差異，同樣高精度要求的齒輪尺寸在整車部件設(shè)計(jì)上還是相當(dāng)重要的。 5.2 術(shù)語解釋     當(dāng)然齒輪設(shè)計(jì)的整體方法大大超過了本手冊(cè)的范圍，然而，術(shù)語應(yīng)用的討論對(duì)理解噪聲產(chǎn)生的機(jī)械和設(shè)計(jì)機(jī)理及降低噪聲還是非常重要的。 帶有平行軸的齒輪通常被叫著正齒輪或斜齒輪，他們也可以被當(dāng)著時(shí)分度錐變成圓柱且頂點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處的錐

58、齒輪的特例，準(zhǔn)雙曲面齒輪可以被視為軸偏移后的錐齒輪。 前輪驅(qū)動(dòng)的斜齒輪通常被用著速比齒輪和最終驅(qū)動(dòng)，后輪驅(qū)動(dòng)的車正齒輪和斜齒輪有同樣的用處，準(zhǔn)雙曲面齒輪被用著最終驅(qū)動(dòng)。 5.2.1 齒距：齒輪上牙齒間的距離，好的齒距齒輪有很多細(xì)小的齒，而粗糙的齒距只有很少的幾個(gè)大齒，經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)齒輪牙齒的剛度與齒距沒有關(guān)聯(lián)。 5.2.2 齒距圓：指的一個(gè)齒輪有效的工作圓，（當(dāng)一對(duì)齒輪用兩個(gè)同樣大小的圓盤代替時(shí)，這兩個(gè)圓盤可以在齒輪箱里通過摩擦傳遞相同的運(yùn)動(dòng)），但準(zhǔn)雙曲面齒輪沒有真正的齒距圓，它在牙齒處會(huì)發(fā)生滑動(dòng)和翻滾，因此不能用一個(gè)圓盤來代替。 5.2.

59、3 傳動(dòng)誤差：指的是輸出齒輪的實(shí)際位置和理想位置之間的差異，通常用角位移來表示也可以用齒距點(diǎn)的線性位移來表示，傳動(dòng)誤差是主要的齒輪噪聲激勵(lì)且隨載荷改變而改變。 5.3.3 安裝差異 齒輪必須精確的安裝到齒輪箱里以便可以按照設(shè)計(jì)意圖讓它們嚙合，如果旋轉(zhuǎn)軸錯(cuò)位或歪斜，那么相應(yīng)的齒輪更改就必須防止錯(cuò)誤的邊接觸發(fā)生，這種更改可以有效的降低運(yùn)行時(shí)的接觸率而提高噪聲水平。 5.3.4 載荷偏差 理論上，齒輪噪聲也會(huì)因牙齒的剛度不同而產(chǎn)生，當(dāng)一對(duì)齒輪相互作用時(shí)，分配到牙齒上的載荷增加會(huì)引起剛度的增加，相反，當(dāng)一對(duì)牙齒脫離時(shí)，分配載荷和剛度

60、就會(huì)降低，這種在恒定載荷下剛度的變化會(huì)造成齒輪在嚙合頻率下發(fā)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲。 盡管剛度變化引起噪聲已經(jīng)在非汽車領(lǐng)域得到認(rèn)識(shí)，但是在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中它還未得到重視，主要原因就是汽車動(dòng)力總成齒輪通常設(shè)計(jì)承受較大載荷，包括瞬時(shí)傳遞扭矩的增加，然而齒輪噪聲大多與較輕載荷有關(guān)，例如低速的時(shí)候。如果剛度變化相當(dāng)明顯，則齒輪噪聲在高載荷時(shí)就會(huì)傾向消失，所以齒輪噪聲不算什么。 然而齒輪噪聲會(huì)隨載荷變化而變化，經(jīng)驗(yàn)顯示齒輪牙齒在系統(tǒng)中屬于非常剛性的零件，因此偏斜常常發(fā)生在支撐軸承和軸承座上，既然剛度是連續(xù)的，則齒輪安裝偏斜就不會(huì)直接產(chǎn)生振動(dòng)，但的確會(huì)從接觸不足和低效率的軸接觸率上產(chǎn)生噪聲。

61、 5.4 齒輪噪聲的響應(yīng)模式    齒輪噪聲在一定共振響應(yīng)頻率上比其他響應(yīng)更嚴(yán)重，擾動(dòng)的高頻特性非常明顯，使得要想設(shè)計(jì)無響應(yīng)的傳動(dòng)系統(tǒng)就不切實(shí)際的，動(dòng)力總成彎曲的剛度要求和齒輪安裝偏斜都必須注意，對(duì)于后軸噪聲，更好的控制方法就是隔振和加阻尼，例如，一個(gè)傳動(dòng)軸被發(fā)現(xiàn)在500800Hz正在輻射噪聲，那么加阻尼比剛度更改更有效一些，然而，對(duì)于變速箱里的齒輪噪聲，加阻尼就不是一個(gè)可行的方法?？刂讫X輪噪聲最有用的方法就是隔振措施的有效利用。所有的整車與動(dòng)力總成的連接，例如操縱連桿和拉線，發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱懸置，軸和懸架的安裝點(diǎn)等等都是噪聲路徑需要加以

62、隔振控制，如果隔振和加阻尼還不能滿足后軸齒輪噪聲的要求，那么調(diào)諧吸振器就該考慮了。 5.5.1安裝要求 齒輪剛度要求應(yīng)滿足齒輪基座在滿載時(shí)仍保持同樣的相對(duì)位置，這是對(duì)于噪聲控制最重要的設(shè)計(jì)考慮依據(jù)，因?yàn)槠渌囊蛩乜梢栽谠O(shè)計(jì)優(yōu)化和加工過程中得到解決。 螺旋升角螺旋角的增加會(huì)導(dǎo)致較高的接觸面和軸接觸率，但不會(huì)造成牙齒的強(qiáng)度不夠和連接推力的增加。 5.5.3  追逐齒齒輪 全追逐齒齒輪組每個(gè)齒輪的牙齒數(shù)量彼此都沒有相同的倍增關(guān)系，當(dāng)在這種情況下，一個(gè)齒輪的每個(gè)牙齒在遇到另一個(gè)齒輪的同一個(gè)牙齒前一秒都會(huì)與其他牙齒全部嚙合完。既然更多

63、統(tǒng)一的研磨現(xiàn)象會(huì)發(fā)生，那么追逐齒對(duì)研磨齒輪還是有必要的，（研磨是用一種研磨混合物與齒輪一起運(yùn)行的精加工方式），全追逐齒不必裝在同樣的指示位置，當(dāng)他們研磨好后，整體傳動(dòng)比與非追逐齒齒輪有關(guān)。 5.5.4 漸遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng) 一對(duì)齒輪牙齒嚙合時(shí)至少留一個(gè)牙齒的空間，漸近就是首先讓這對(duì)牙齒保持嚙合，直到嚙合對(duì)正節(jié)圓上兩個(gè)齒輪的中心，漸遠(yuǎn)就是讓這個(gè)中心延伸到兩個(gè)牙齒分開那一點(diǎn)，齒輪設(shè)計(jì)時(shí)理論上應(yīng)考慮漸近比漸遠(yuǎn)短一些，漸遠(yuǎn)到漸近運(yùn)動(dòng)比應(yīng)在1.2到1.5左右。 5.5.5 傳動(dòng)分配 變速箱的齒輪傳動(dòng)分配應(yīng)該讓它自身運(yùn)行穩(wěn)定安靜，通常在同樣環(huán)境下汽車上用的復(fù)

64、合行星齒輪就比兩個(gè)單行星輪噪聲大，齒輪嚙合頻率在不同的行星階段應(yīng)不一樣，活動(dòng)行星組在任何變形階段的數(shù)量都應(yīng)保持在最小值，尤其是在二級(jí)齒輪和過傳動(dòng)齒輪里面。改善的噪聲特征可以從最終傳動(dòng)最小嚙合齒輪數(shù)量中獲得，惰輪的用處時(shí)提供其他的齒輪嚙合，且是一個(gè)潛在的噪聲源。 第六章 變速箱里的翻滾聲和齒輪卡嗒聲 6.1 問題描述 變速箱翻滾聲和卡嗒聲在裝分開式變速箱和軸的整車或結(jié)合式傳動(dòng)軸的整車上都會(huì)發(fā)生，所以，本章提到的變速箱若沒有特別說明都指以上兩種情況。由于自動(dòng)變速箱已經(jīng)用一個(gè)扭矩轉(zhuǎn)換器減弱了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的扭矩，所以對(duì)于手動(dòng)變速箱這個(gè)噪聲問題更加明顯

65、。然而，隨著分開式扭矩的到來和變矩式的消失，自動(dòng)變速箱又有產(chǎn)生翻滾噪聲和齒輪卡嗒聲的可能。 6.1.1 翻滾噪聲     空檔翻滾噪聲指的是發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空檔離合器嚙合上時(shí)的狀況，問題就發(fā)生在分開式扭矩變速箱車在怠速下行駛或空檔下怠速狀況，噪聲表現(xiàn)為卡嗒聲且在高溫天氣車外容易發(fā)現(xiàn)。不僅僅這聲音容易聽到，而且容易被誤認(rèn)為是變速箱損壞而發(fā)出的尖叫。 6.1.2 齒輪卡嗒聲      卡嗒聲發(fā)生在前進(jìn)或滑行時(shí)的前進(jìn)裝置里，它常發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的高速檔，

66、除此之外，齒輪卡嗒聲尖叫通常發(fā)生在車子在一檔起動(dòng)時(shí)，這就是起動(dòng)卡嗒聲，齒輪噪聲在高溫下更加明顯。 6.2 激勵(lì)源 變速箱齒輪組是經(jīng)常嚙合的，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)連接未承受載荷時(shí)也是如此，每個(gè)主動(dòng)齒輪單元都從屬于由點(diǎn)火脈沖，燃燒不穩(wěn)定，及不平衡內(nèi)力造成的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。因?yàn)榉浅休d從動(dòng)齒輪有慣性，所以它們?cè)谥鲃?dòng)齒輪減速造成牙齒分開期間會(huì)保持這個(gè)力矩，最后當(dāng)這些牙齒再回來時(shí)一個(gè)沖擊擾動(dòng)就產(chǎn)生了。這種重復(fù)的擾動(dòng)發(fā)生會(huì)反饋振動(dòng)能量到變速箱結(jié)構(gòu)中，而最終到達(dá)用戶的就是卡嗒聲和翻滾噪聲了。 6.3 控制要素這里有四個(gè)區(qū)域可以用來控制并降低卡嗒聲和翻滾噪聲 降低發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)源。 將變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)隔離，這通常由離合器或扭矩變換器阻尼調(diào)整來完成。 降低變速箱對(duì)激勵(lì)源的敏感程度。 阻斷卡嗒聲進(jìn)入車內(nèi)的傳遞路徑。  第七章 節(jié)氣門開閉聲音 7、1問題描述  Clunk和Shuffle是整車對(duì)節(jié)氣門由開到關(guān)或由關(guān)到開時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)的瞬態(tài)響應(yīng)，由于存在擺動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)在扭矩反向時(shí)隨著傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)余量變化，當(dāng)擺動(dòng)加強(qiáng)時(shí)，一個(gè)扭轉(zhuǎn)脈沖就會(huì)通過驅(qū)動(dòng)輪和懸架傳到車身。 7、2 控制要素  這