柴油机正时齿轮系统的动力学特性和NVH性能对柴油机动力性、可靠性和舒适性有着至关重要的影响,而正时齿轮系工况复杂,影响因素较多,表现出高度的非线性特点和耦合效应。因此,正时齿轮系动力学和NVH性能一直以来倍受关注。本文以柴油机正时齿轮系统为研究对象,通过数值计算和试验测试研究了其润滑特性、动力学特性和噪声控制方法,主要研究内容如下所述。考虑载荷、曲率半径和卷吸速度的时变性,以及温度场、非牛顿流体的影响,应用多重网格法数值求解一对渐开线直齿轮非稳态热弹流润滑现象。分析了齿轮啮合的五个关键啮合点处的润滑状态,讨论了传动比、模数、压力角、转速及粗糙度等齿轮参数对齿轮啮合过程中弹流润滑特性的影响。基于拟动力学方法推导了滚动轴承5自由度载荷分布模型。考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、静态传递误差及润滑油膜的影响,建立了齿轮非线性动力学模型。基于有限元法建立质量、刚度、阻尼、载荷矩阵并使用整体法组装,建立了正时齿轮机构多非线性因素相互耦合的齿轮-轴承-转子动力学模型。着重分析了转轴刚度、轴承径向间隙与齿侧间隙的耦合关系及其对系统动力学特性的影响。基于支持向量机建立了柴油机噪声品质预测模型,并以该预测模型为基础构建了客观评价参量的权重分析模型。结合均设计抽样法“均匀分散”的特点,提出了一种基于分组成对比较法的柴油机声品质主观综合评价GPC-UDS-AHP方法;该方法可在维持成对比较主观评价试验实施范围的情况下,准确地得到柴油机声品质整体主观感受评价得分的择优排序。建立了剪式齿轮机构综合啮合刚度模型,分析了消隙弹簧刚度以及各齿轮参数的变化对机构综合啮合刚度的影响。建立了剪式齿轮传动系统固有特性分析模型,推导了模态灵敏度计算方法。考虑齿侧间隙、时变啮合刚度和摩擦力等因素,建立了7自由度剪式齿轮传动系统非线性动力学模型,采用数值方法对转速、啮合齿隙、消隙弹簧刚度、预紧力矩等对系统振动特性的影响进行了研究。并实测了剪式齿轮在降低柴油机噪声能量、改善噪声品质方面的应用效果。利用声学照相机研究了柴油机前端辐射噪声的频率特性和能量分布特性,获得了噪声源的频率、空间位置及来源。采用金属薄板与多孔吸声材料的复合吸声结构降低柴油机前端噪声,结果表明该结构降噪效果明显。对比分析了塑料和金属两种材料齿轮室罩的振动噪声特性,发现应用塑料材料可有效降低柴油机噪声。并对塑料齿轮室罩进行了结构优化,进一步降低了齿轮室罩辐射噪声。