【摘 要】
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变速器作为汽车动力传动系统中的关键部件之一,其噪声、振动问题对整车NVH性能有较大影响。齿轮敲击所产生的噪声频带宽,且声压级存在阶跃现象,更容易引起车内人员的烦恼与抱怨,因此已成为主要的NVH问题而逐渐受到各大汽车厂商的关注。此外,双离合变速器（DCT）在预选挡位策略下的敲击齿轮数量增加,使DCT齿轮敲击问题更加突出。基于此,本文以存在齿轮敲击问题的某型DCT为研究对象,通过试验与仿真相结合的方法
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变速器作为汽车动力传动系统中的关键部件之一,其噪声、振动问题对整车NVH性能有较大影响。齿轮敲击所产生的噪声频带宽,且声压级存在阶跃现象,更容易引起车内人员的烦恼与抱怨,因此已成为主要的NVH问题而逐渐受到各大汽车厂商的关注。此外,双离合变速器（DCT）在预选挡位策略下的敲击齿轮数量增加,使DCT齿轮敲击问题更加突出。基于此,本文以存在齿轮敲击问题的某型DCT为研究对象,通过试验与仿真相结合的方法对其齿轮敲击问题进行研究。主要研究内容如下:1、研究了齿轮敲击产生的机理与条件,对敲击形式以及阈值理论进行了阐述,从理论上分析了变速器输出波动特性、齿隙、拖曳力矩以及空套齿轮转动惯量等因素对齿轮敲击的影响机理;总结出常用的几种齿轮敲击客观评价指标。2、对本文研究对象DCT在不同挡位状态下各齿轮副的敲击状态进行了分析;搭建了考虑齿轮时变啮合刚度、拖曳力矩、齿轮侧隙、非线性油膜力等因素的单齿轮副敲击动力学模型,其中时变啮合刚度通过势能法计算获得,通过考虑齿隙间润滑油卷吸以及挤压效应,将油膜力引入到了模型中;基于单齿轮副动力学模型以及变速器结构的简化处理,搭建了DCT多挡齿轮敲击动力学模型。3、开展了DCT敲击台架试验,通过振动加速度传感器对不同挡位状态下的DCT壳体振动信号进行了采集,在各空套齿轮对应壳体处打孔并放置磁电式转速传感器,以此对空套齿轮的角加速度信号进行了采集,通过时域以及频域分析的方法研究了不同预选状态对DCT壳体振动以及齿轮敲击的影响,研究结果表明预选挡下,由齿轮敲击引起的壳体振动更加剧烈;通过试验结果验证了所建模型的准确性。4、分析了预选挡位对DCT各齿轮副动力学响应的影响,并基于齿轮敲击指标分析了各齿轮副敲击强度;研究了不同参数对齿轮相对位移及其FFT、相轨迹等齿轮动力学响应的影响规律,研究结果表明:随着输入角加速度波动幅值的增加,齿轮副从无敲击逐渐过渡到单面敲击,最终转变为双面敲击,齿轮副运动形式从规律的运动变为无规律、混沌的运动,且敲击强度逐渐增大;拖曳力矩对齿轮敲击有抑制作用,拖曳力矩与敲击强度呈负相关;空套齿轮转动惯量对敲击形式影响不大,但是减小转动惯量可以减小敲击强度;减小齿侧间隙更利用降低齿轮敲击强度。基于参数影响规律,设计多参数多水平正交试验,对预选4挡下敲击较为明显的6挡齿轮副进行了参数优化,优化后齿轮敲击强度明显降低,验证了优化方案的有效性。
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