變速器齒輪非線性振動機理研究及穩(wěn)定性分析

李成冬，呂紅明，楊 旭，劉 業(yè)

（鹽城工學院汽車工程學院，江蘇鹽城 224051）

1 引言

傳動噪聲的原因是復雜的，齒輪噪聲是主要的問題之一，其尖叫的主要原因是負載齒輪副的傳動誤差。國內變速器的早期發(fā)展主要是從可靠性出發(fā)，未將振動和噪聲特性作為主要目標。隨著傳輸嘯叫的控制問題越來越突出，齒輪噪聲成為變速器噪聲的主要噪聲源。

目前而言國外對變速器噪聲控制技術較為成熟。文獻[1?4]分析了一種先進的齒輪傳動接觸力和變形模型，給出了單級直齒圓柱齒輪傳動在多個載荷水平下獲得載荷傳遞誤差的方法。文獻[5?8]研究了齒輪副的非線性頻率響應特性，并對其內外激勵進行試驗。文獻[9?10]利用噪聲數(shù)采設備對嘯叫進行采集，提出了解決齒輪嘯叫的主要方案，驗證了齒輪修形對齒輪嘯叫的影響。文獻[11]通過噪音和振動的傳感器，發(fā)動機和車輛相關部件測試和分析了各種傳感器測試和頻率分析技術。但是，由于前期研究者針對的研究重點不同，以及嘯叫振動問題本身的復雜性，研究結論的一致性有待驗證。

在前期研究基礎上，針對變速器齒輪建立單自由度非線性摩擦振動力學模型，進行了系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；并通過數(shù)值計算方法分析齒輪摩擦振動參數(shù)對變速器系統(tǒng)的影響機理，考慮了齒側間隙、阻尼比、激勵頻率等重要非線性因素在何種狀態(tài)下最大程度降低齒輪傳遞動力時產生的噪聲，找出最佳的嚙合狀態(tài)，減少嘯叫噪聲提高整車行駛舒適性。……