降低ฆ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。试验结果表明, 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。改善车辆噪声水平是各国政府和汽车生产厂家共同努力解决的问题。本文主要从设计方面做了探讨。

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ฉ。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,产生的噪声也就越小。但是模数的增大,同时也造成了基节极限偏差与齿形公差的增大,所以在选择齿轮的模数时,应综合考虑。若模数不变,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,还可以选择合适的材料与热处理方法来提高轮齿的强度,达到减小齿轮直径的目的。 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:选择合适的材料与热处理方法以提高轮齿强度,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 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,在相同条件下,斜齿轮的噪声要比直齿轮的噪声低3～10dB。通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 3.增强轴的刚度和选择低噪声轴承 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。研究成果表明, 箱体的降噪设计是降低变速器噪声的另一个有效途径, 潜力不小。如果条件允许的话, 在变速器设计阶段, 利用计算机进 ツ行分析, 并且在样品试制期间, 用仪器对已试制出箱体进行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.箱体的形状应能使其刚度大、声辐射面积减少, 避免大平面过渡。表面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.改善箱体结构的动态特性, 增加刚度, 以避免箱体产生共振, 使箱体振动幅度下降, 从而达到降低结构辐射噪声的目的。

c.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加入适当添加剂, 改善其性能★。

e.在箱壁内表面上敷以吸声材料, 吸声效果不错, 最好时可降噪3~ 5dB。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。例如我厂生产的型号BC184B 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3~ 4dB。

g.合理选用润滑油样和规定润滑油量。润滑油主要起润滑作用, 也起着一定的冷却作用。一般商用车变速器采用油浴润滑, 其油量应能使齿轮浸入润滑油深度20~ 40mm为佳, 或者是齿高⌚的2~ 3 倍。

总之，对变速器噪声的研究要向综合治理的领域发展, 从控制设计参数和提高精度等诸多方面着手, 达到噪声、成本和强度等综合平衡。

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