降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述

1、降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述降低汽車機(jī)械變速器噪音方法概述車噪聲對(duì)環(huán)境的污染愈來愈受到社會(huì)各界的關(guān)注和重視,降低汽車噪聲的呼聲越來越強(qiáng)烈和迫切。試驗(yàn)結(jié)果說明,變速器傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲是汽車主要噪聲源之一,已經(jīng)引起汽車行業(yè)人士的極大關(guān)注。改善車輛噪聲程度是各國(guó)政府和汽車消費(fèi)廠家共同努力解決的問題。本文主要從設(shè)計(jì)方面做了討論。1.齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)1.1模數(shù)與齒數(shù)模數(shù)是齒輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。齒輪嚙合時(shí),輪齒的彈性變形是產(chǎn)生嚙合脈動(dòng)的主要原因。一般情況下,齒輪的模數(shù)越大,輪齒強(qiáng)度越高,彎曲變形越小,產(chǎn)生的噪聲也就越校但是模數(shù)的增大,同時(shí)也造成了基節(jié)極限偏向與齒形公差的增大,所以在選擇齒輪的模數(shù)時(shí),應(yīng)綜合考

2、慮。假設(shè)模數(shù)不變,齒數(shù)與齒輪的直徑成正比,齒數(shù)的變化也會(huì)使得輪齒的彈性剛度和彎曲量發(fā)生相應(yīng)的變化。由于聲源發(fā)出的噪聲的大小不僅取決于振源能量,而且與輻射面積有關(guān),輻射面積越大其輻射的聲功率越大。因此齒輪直徑的增大會(huì)增加噪聲的輻射面積,對(duì)齒輪噪聲的控制是很不利的。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該在保證齒輪強(qiáng)度允許的條件下,盡可能選用小模數(shù)和小齒數(shù),還可以選擇適宜的材料與熱處理方法來進(jìn)步輪齒的強(qiáng)度,到達(dá)減小齒輪直徑的目的。1.2齒寬齒寬與輪齒的彎曲變形成反比,齒寬增加,輪齒的強(qiáng)度加大,齒輪噪聲逐漸降低,圖1給出了不同齒寬與噪聲的關(guān)系。所以從降低齒輪噪聲的觀點(diǎn)出發(fā),較理想的設(shè)計(jì)是:選擇適宜的材料與熱處理方法以進(jìn)步輪齒強(qiáng)

3、度,盡量減小齒輪直徑,同時(shí)加大齒寬,以彌補(bǔ)所造成的齒輪強(qiáng)度的降低。但是需要注意的是,齒寬的增加,往往會(huì)造成齒向的接觸不良,所以有時(shí)須把齒部加以限制,只增加輪體本身的寬度。1.3壓力角本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理壓力角增大將引起齒輪間作用力的合力及合力的垂直分力的增加,從而使得噪聲增大。減小壓力角能降低齒輪噪聲,但也有削弱齒輪強(qiáng)度的不利之處。當(dāng)?shù)驮肼暈橹饕軙r(shí),應(yīng)選用盡可能小的壓力角。例如,=14.5及標(biāo)準(zhǔn)壓力角=20,根本上兼顧了強(qiáng)度和噪聲兩方面的要求。1.4齒形不同類型的齒輪,由于其幾何特性不同,將有不同形式的嚙合過程。一般來說,在一樣條件下,斜齒輪的噪聲要比直齒輪的噪聲低310dB。通

4、常在嚙合間具有滑動(dòng)作用可減輕運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。在準(zhǔn)雙曲面齒輪和蝸桿傳動(dòng)中,由于有相當(dāng)大的滑動(dòng),使其運(yùn)行平穩(wěn),噪聲更低。這類齒輪的嚙合,實(shí)際上是滾動(dòng)和滑動(dòng)的合成。2.增大齒輪副重疊系數(shù)齒輪副的重疊系數(shù)表示嚙合過程中同時(shí)接觸的輪齒對(duì)數(shù)的變化情況。當(dāng)重疊系數(shù)大于1(或大于2)時(shí),存在著一對(duì)(兩對(duì))齒接觸區(qū)和兩對(duì)(三對(duì))齒接觸區(qū)。在這兩種接觸區(qū)內(nèi),輪齒受力情況不同,輪齒在一對(duì)齒接觸區(qū)受力大約是兩對(duì)齒接觸區(qū)的兩倍。這樣,在輪齒相繼嚙合時(shí),輪齒將承受周期性變化的交變載荷,因此產(chǎn)生周期性振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。增大重疊系數(shù),使同時(shí)參與接觸的輪齒對(duì)數(shù)增加,可減少載荷的分配和嚙合過程中載荷的變動(dòng)。因此,確定齒部參數(shù)時(shí)盡可能增大

5、重疊系數(shù)。重疊系數(shù)以取整數(shù)2或3最相宜,但考慮誤差等因素的存在,允許重疊系數(shù)為1.81.9或2.82.9。增大重疊系數(shù)最有效的方法是增大齒頂高系數(shù)h*a。另外,減少齒形壓力角an和齒輪模數(shù)n,不但可增大重疊系數(shù),而且由于齒根減薄,增大了輪齒的柔性,因此更容易吸收輪齒的振動(dòng)。所有這些都是降低齒輪噪聲的有效措施。3.增強(qiáng)軸的剛度和選擇低噪聲軸承軸和軸承兩種運(yùn)轉(zhuǎn)部件既是噪聲源之一,又是固體傳聲媒介。設(shè)計(jì)軸時(shí),其直徑和長(zhǎng)徑比應(yīng)保證在滿負(fù)荷作用下,其總撓度和轉(zhuǎn)角分別不超過0.150.13和0.000123弧度,以使軸具有足夠的剛度,不致破壞齒輪的正常安裝和嚙合。軸承的精度和游隙對(duì)變速器噪聲的影響是明顯的

6、,在高轉(zhuǎn)速區(qū)(如常嚙合齒輪副和超速檔齒輪副),如選用較高級(jí)(D級(jí))軸承時(shí),其噪聲較普通級(jí)軸承可降低12dB,不過這種D級(jí)軸承的價(jià)格要較普通級(jí)的高出23倍。近年軸承行業(yè)研制推出同等級(jí)別的低噪聲軸承,價(jià)格不高,我廠試驗(yàn)結(jié)果證明,降噪效果明顯,一般可降低噪聲13dB,應(yīng)大力推廣使用。4.箱體的降噪設(shè)計(jì)已有不少國(guó)內(nèi)外廠家研究箱體對(duì)噪聲的影響。研究成果說明,箱體的降噪設(shè)計(jì)是降低變速器噪聲的另一個(gè)有效途徑,潛力不校假如條件允許的話,在變速器設(shè)計(jì)階段,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)展分析,并且在樣品試制期間,用儀器對(duì)已試制出箱體進(jìn)展振動(dòng)和固有頻率的測(cè)量和分析,找出薄弱環(huán)節(jié)和部位,再予以修改設(shè)計(jì),定有不小的收獲。a.箱體的形狀

7、應(yīng)能使其剛度大、聲輻射面積減少,防止大平面過渡。外表應(yīng)設(shè)計(jì)成法向方法各異的小面連接,以降低箱壁振動(dòng)和減少輻射能量。b.改善箱體構(gòu)造的動(dòng)態(tài)特性,增加剛度,以防止箱體產(chǎn)生共振,使箱體振動(dòng)幅度下降,從而到達(dá)降低構(gòu)造輻射噪聲的目的。.箱體各窗口如取力孔、倒檔孔和頂部換檔部位孔等的相對(duì)位置予以合理布置,并且以鑄鐵蓋代替沖壓鋼蓋,或者采用帶阻壓層的蓋板,起到吸振作用。d.箱體材料由于輕量化的需要,日前多由鑄鐵件改為鋁合金件。由于鋁合金吸振阻壓性能較差,眾多學(xué)者專家正在研究試驗(yàn)在鋁合金中參加適當(dāng)添加劑,改善其性能。e.在箱壁內(nèi)外表上敷以吸聲材料,吸聲效果不錯(cuò),最好時(shí)可降噪35dB。f.連體的離合器殼屬于箱體范圍,設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)音。對(duì)于離合器殼體,有條件的應(yīng)作固有頻率測(cè)定,檢測(cè)共振性能,并且要合理布置加強(qiáng)筋。例如我廠消費(fèi)的型號(hào)B184B汽車變速器,實(shí)測(cè)顯示,帶離合器殼與不帶離合器殼的噪聲大約相差34dB。g.合理選用光滑油樣和規(guī)定光滑油量。光滑油主要起光滑作用,也