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汽车变速器齿轮啸叫声(Gear Whine)是当今汽车NVH领域内经常出现的问题。啸叫声是一种中高频率的纯音调噪声,即使其声压级低,也很容易被人耳主观感受到,这增加了啸叫声控制的难度。本课题采用NVH试验手段对变速器的齿轮啸叫声特性进行分析,然后从齿轮的设计和制造工艺角度分别对其控制方法进行分析和研究。本文阐述了汽车变速器啸叫声控制的研究意义,简述了啸叫声的产生机理与控制原理,较详细地介绍了国内外在齿轮噪声特别是啸叫声方面研究与控制方法的进展。本文在第2章简要介绍了以下内容:齿轮微观修形参数的定义,齿轮测量仪器WENZEL的原理和构造。噪声与振动测量系统HEAD Acoustics;齿轮啸叫声的主观评价和客观测量。另外,还介绍了声学基础和旋转机械的阶次跟踪方法,并据此得到了前驱和后驱变速器的阶次计算公式。第3章对齿轮啸叫声的特性进行了一些创新性的试验研究。以C307、F5M42、452MT和JC520变速器为例,进行了各变速器搭载整车的NVH试验,试验结果表明:车外啸叫声声压级随输入轴转速升高而呈线性增加,随输入轴转速降低而近似线性减小。利用谐波失真和齿轮振动理论,总结出在车内只有齿轮的基频阶次才能被主观感受到。利用车辆材料的吸声和声传递损失等理论分析了车内啸叫声声压级与频率的关系问题;根据声学的掩盖效应和人耳的临界带宽得到了车内啸叫声的可接受标准。本文第4章以B299变速器的5档齿轮副为例,利用RomaxDesigner对影响传递误差的齿轮微观修形参数Cα、fHα、Cβ和fHβ进行了单因素分析,通过齿轮制造过程中的试验验证了单因素分析结果的准确性。利用这一方法优化了JC520TM24A变速器的5档齿轮微观参数,使其车内啸叫声声压级降低了13dB。本文首次对车辆的怠速啸叫声进行了试验分析和控制的研究。通过对C307变速器的怠速啸叫声的研究发现:齿根凸起、齿向交叉、齿轮微观参数变差大且其数值超过了制造公差时,会产生怠速啸叫声。文章最后对同一齿轮的不同制造工艺与车内啸叫声关系进行了定量研究。以452AMT变速器的主减齿轮为研究对象,分别使用剃齿和磨齿工艺对其进行加工。不同制造工艺得到的齿轮微观参数正态统计结果表明:磨齿使各参数的统计标准差缩小了1倍以上,各轮齿间的一致性更好,齿向交叉现象被消除。车内主减阶次的啸叫声声压级降低了3dB左右,而在某些转速区域内的声压级降幅达10dB。