降低汽车机械变速器噪音方法概述

1、降低汽车机械变速器噪音方法概述降低汽车机械变速器噪音方法概述车噪声对环境的污染愈来愈受到社会各界的关注和重视,降低汽车噪声的呼声越来越强烈和迫切。试验结果说明,变速器传动系统产生的噪声是汽车主要噪声源之一,已经引起汽车行业人士的极大关注。改善车辆噪声程度是各国政府和汽车消费厂家共同努力解决的问题。本文主要从设计方面做了讨论。1.齿轮设计参数1.1模数与齿数模数是齿轮的主要设计参数。齿轮啮合时,轮齿的弹性变形是产生啮合脉动的主要原因。一般情况下,齿轮的模数越大,轮齿强度越高,弯曲变形越小,产生的噪声也就越校但是模数的增大,同时也造成了基节极限偏向与齿形公差的增大,所以在选择齿轮的模数时,应综合考

2、虑。假设模数不变,齿数与齿轮的直径成正比,齿数的变化也会使得轮齿的弹性刚度和弯曲量发生相应的变化。由于声源发出的噪声的大小不仅取决于振源能量,而且与辐射面积有关,辐射面积越大其辐射的声功率越大。因此齿轮直径的增大会增加噪声的辐射面积,对齿轮噪声的控制是很不利的。设计时,应该在保证齿轮强度允许的条件下,尽可能选用小模数和小齿数,还可以选择适宜的材料与热处理方法来进步轮齿的强度,到达减小齿轮直径的目的。1.2齿宽齿宽与轮齿的弯曲变形成反比,齿宽增加,轮齿的强度加大,齿轮噪声逐渐降低,图1给出了不同齿宽与噪声的关系。所以从降低齿轮噪声的观点出发,较理想的设计是:选择适宜的材料与热处理方法以进步轮齿强

3、度,尽量减小齿轮直径,同时加大齿宽,以弥补所造成的齿轮强度的降低。但是需要注意的是,齿宽的增加,往往会造成齿向的接触不良,所以有时须把齿部加以限制,只增加轮体本身的宽度。1.3压力角本文由论文联盟.Ll.搜集整理压力角增大将引起齿轮间作用力的合力及合力的垂直分力的增加,从而使得噪声增大。减小压力角能降低齿轮噪声,但也有削弱齿轮强度的不利之处。当低噪声为主要矛盾时,应选用尽可能小的压力角。例如,=14.5及标准压力角=20,根本上兼顾了强度和噪声两方面的要求。1.4齿形不同类型的齿轮,由于其几何特性不同,将有不同形式的啮合过程。一般来说,在一样条件下,斜齿轮的噪声要比直齿轮的噪声低310dB。通

4、常在啮合间具有滑动作用可减轻运转噪声。在准双曲面齿轮和蜗杆传动中,由于有相当大的滑动,使其运行平稳,噪声更低。这类齿轮的啮合,实际上是滚动和滑动的合成。2.增大齿轮副重叠系数齿轮副的重叠系数表示啮合过程中同时接触的轮齿对数的变化情况。当重叠系数大于1(或大于2)时,存在着一对(两对)齿接触区和两对(三对)齿接触区。在这两种接触区内,轮齿受力情况不同,轮齿在一对齿接触区受力大约是两对齿接触区的两倍。这样,在轮齿相继啮合时,轮齿将承受周期性变化的交变载荷,因此产生周期性振动而产生噪声。增大重叠系数,使同时参与接触的轮齿对数增加,可减少载荷的分配和啮合过程中载荷的变动。因此,确定齿部参数时尽可能增大

5、重叠系数。重叠系数以取整数2或3最相宜,但考虑误差等因素的存在,允许重叠系数为1.81.9或2.82.9。增大重叠系数最有效的方法是增大齿顶高系数h*a。另外,减少齿形压力角an和齿轮模数n,不但可增大重叠系数,而且由于齿根减薄,增大了轮齿的柔性,因此更容易吸收轮齿的振动。所有这些都是降低齿轮噪声的有效措施。3.增强轴的刚度和选择低噪声轴承轴和轴承两种运转部件既是噪声源之一,又是固体传声媒介。设计轴时,其直径和长径比应保证在满负荷作用下,其总挠度和转角分别不超过0.150.13和0.000123弧度,以使轴具有足够的刚度,不致破坏齿轮的正常安装和啮合。轴承的精度和游隙对变速器噪声的影响是明显的

6、,在高转速区(如常啮合齿轮副和超速档齿轮副),如选用较高级(D级)轴承时,其噪声较普通级轴承可降低12dB,不过这种D级轴承的价格要较普通级的高出23倍。近年轴承行业研制推出同等级别的低噪声轴承,价格不高,我厂试验结果证明,降噪效果明显,一般可降低噪声13dB,应大力推广使用。4.箱体的降噪设计已有不少国内外厂家研究箱体对噪声的影响。研究成果说明,箱体的降噪设计是降低变速器噪声的另一个有效途径,潜力不校假如条件允许的话,在变速器设计阶段,利用计算机进展分析,并且在样品试制期间,用仪器对已试制出箱体进展振动和固有频率的测量和分析,找出薄弱环节和部位,再予以修改设计,定有不小的收获。a.箱体的形状

7、应能使其刚度大、声辐射面积减少,防止大平面过渡。外表应设计成法向方法各异的小面连接,以降低箱壁振动和减少辐射能量。b.改善箱体构造的动态特性,增加刚度,以防止箱体产生共振,使箱体振动幅度下降,从而到达降低构造辐射噪声的目的。.箱体各窗口如取力孔、倒档孔和顶部换档部位孔等的相对位置予以合理布置,并且以铸铁盖代替冲压钢盖,或者采用带阻压层的盖板,起到吸振作用。d.箱体材料由于轻量化的需要,日前多由铸铁件改为铝合金件。由于铝合金吸振阻压性能较差,众多学者专家正在研究试验在铝合金中参加适当添加剂,改善其性能。e.在箱壁内外表上敷以吸声材料,吸声效果不错,最好时可降噪35dB。f.连体的离合器壳属于箱体范围,设计不当会产生扩音。对于离合器壳体,有条件的应作固有频率测定,检测共振性能,并且要合理布置加强筋。例如我厂消费的型号B184B汽车变速器,实测显示,带离合器壳与不带离合器壳的噪声大约相差34dB。g.合理选用光滑油样和规定光滑油量。光滑油主要起光滑作用,也