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摘要:本文将通过对汽车变速离合器产生噪音原因的剖析,论述汽车变速离合器操作系统减振降噪技术研究的重要意义,汽车变速器噪音产生的两种主要形式,噪音的控制手段等内容,并以现存的传统离合器操纵系统的分离拔叉连接结构为基础,进行优化改良后提出新型的以减振降噪为目的的连接结构,为广大汽车制造业工作者提供参考,以求实现减振降噪的目的,提升汽车整体驾驶的舒适度。
关键词:变速器;减振降噪技术;离合操纵系统;研究
1.研究减振降噪技术的意义
机械式手动汽车变速器具有以下这些优点:
1.1系统结构简单;
1.2传动效率较高;
1.3制造成本相对较低;
1.4工作可靠性强等,因而在汽车制造业中受到众多企业的青睐。
汽车变速器产生的噪音占据汽车整体噪音量的主要部分,随着人们生活水平的提高,对汽车舒适度的要求不断提升,对汽车减振降噪的要求越来越迫切。首先,变速器振动时常引发其周围部件的振动,影响汽车的整体工作状态。其次,人耳对齿轮产生的噪音频率非常敏感,更容易受到该噪音的影响。此外,随着变速器载荷和汽车速度的提升,使得齿轮产生的噪音相较其他部件而言更加突出。由此可知,在一定层面上来说,汽车整体的减振降噪当务之急是控制汽车变速器中齿轮产生的噪音。
2.汽车变速器产生噪音的机理
解决汽车减振降噪的问题,必须先了解汽车变速器噪音的产生机理,并在认识的基础上进行深入的了解和设计,朝着减振降噪的方向进行研究工作。简言之,深入了解机理,是一切其他工作的基础和重中之重。以下将对汽车变速器产生噪音的关键部分进行深入的机理剖析,具体叙述如下所示:
2.1离合器操纵系统噪音分析
汽车变速器离合操作系统有以下几个部分:离合踏板,离合总泵,离合器缓冲阀,液压油管,离合分泵,分离拔叉,拔叉支柱和分离轴承等零部件。汽车变速器离合系统的主要功能有两点:①汽车整体起步、换挡时实现动力源的结合与切断;②降低由发动机的不均衡引发的扭转振动。在汽车运行中,由于汽车离合器操作系统噪音过甚而引发的异响故障也是变速器引发噪音的主要原因,具体可以概述为:①整车初装时处于怠速状态,未踩踏离合却产生振动,引发噪音,这种情况发生的原因多由离合器压盘引起,因为发动机的高频振动超过范围,离合器分离指跳动较大,使得分离轴承、分离拔叉或者离合踏板等部件振动,从而造成噪音。②汽车发动过程中踩踏离合过程产生的振动和噪音。主要是因为分离拔叉之上的配合球窝和拔叉支柱球头之间的接触不良,面压太大或者局部摩擦产生的噪音。这种情况发生时就需要更换分离拔叉和拔叉支柱,从而达到降噪的目的。③汽车长久使用后,各部件磨损比较严重,在踩踏或者松开离合的操作中也会产生噪音。这时就需要增大对拔叉的保养力度,定期对球窝进行润滑,避免形成干摩擦,如施加润滑油等。
2.2齿轮噪音机理
众多的研究显示,齿轮是变速器总成的主要噪声源,在齿轮啮合的过程中,会产生不同程度的摩擦和冲击,这使得齿轮在运作过程中产生振动,并引发噪音。在实际应用中,齿轮都存在着不同程度的问题,如制造偏差、安装偏差等,外加荷载的作用力之后,轮齿更易发生不同程度的形变。这些问题破坏了齿轮工作过程中较为理想的啮合关系,实际工作中齿轮啮合的位置与其理论位置产生不同程度的偏离,进而影响瞬时传动比。由此引发的问题大致为:齿轮啮合转速不均匀,时快时慢,使得轮齿之前产生碰撞和冲击,引发振动,产生噪音。除上述外部因素外,造成齿轮噪音的内部因素还有齿轮的质心位置、几何偏心、自身旋转质量、转速等。
3.变速箱箱体的降噪技术
对于变速箱产生的噪音,可以通过加固箱体,特别注意提高关键点处的刚度来实现,即降低变速箱箱体的辐射噪音。具体实施方案可采用增加加强筋的方式,以此提高整体的刚度,以达到减振的目的。此外,还要提高箱体内齿轮的啮合质量,削减振动激励源,简言之就是从源头缩减噪音。另外,还可以通过在振源周围安装消声器、减振器等消除或者减弱噪音的装置;对产生噪音的部件进行密封或者选用密封部件,以此来消除泄露气流的间隙,增加密封压力,进而防止噪音外传。
4.控制噪声传播途径
在汽车减振降噪的技术研究中,除了在连接结构和部件等噪声源进行相关处理外,有效控制噪声的传播途径也是降噪研究中不可或缺的一项工作。针对改善噪声传播的途径,可以依靠改善振源与汽车整体之间的传递关系来实现。具体方法可以通过对阻尼隔振、隔声和吸声等方面的技术处理来实施。例如:
4.1车内地板选用地毯、毛毡、内涂层等可以吸收声音的材料;
4.2车内顶盖部分选用钢板、再生棉毡和乙烯或者人造革等材料;
4.3座椅也选用乙烯、钢板等材料;
4.4汽车脚踏板选用钢板、玻璃纤维等材料;
4.5汽车零部件选用高阻材料来制作等等;
4.6依靠阻尼隔振技术减少或防止振动传入车内等等。
5.结论
针对汽车变速离合器的减振降噪技术研究,目前已开始逐渐步入研究者们的视野。对该技术的研究需要对大量的数据进行统计,并在此基础之上对汽车变速器的离合操作系统的工作机理和流程进行深入的了解和分析,从减振、润滑、配合面质量、噪音产生机理及其传播途径着手,竭尽全力实现减振、隔声、吸声,最低限度的将汽车生成的噪音减少或者降低噪音故障发生的概率。在提升汽车舒适度的同时,也减少汽车发生故障的次数,延长汽车的使用年限。
参考文献:
[1]李广元.汽车变速器离合操纵系统减振降噪技术的研究[J].科技传播,2014-08-08.
[2]吴海清,周君,苗政.汽车减振降噪控制技术的研究[J].农业与技术,2009-06-15.
[3]于柱春.某型变速器振动噪声分析研究[D].合肥工业大学,2013-04-01.
关键词:变速器;减振降噪技术;离合操纵系统;研究
1.研究减振降噪技术的意义
机械式手动汽车变速器具有以下这些优点:
1.1系统结构简单;
1.2传动效率较高;
1.3制造成本相对较低;
1.4工作可靠性强等,因而在汽车制造业中受到众多企业的青睐。
汽车变速器产生的噪音占据汽车整体噪音量的主要部分,随着人们生活水平的提高,对汽车舒适度的要求不断提升,对汽车减振降噪的要求越来越迫切。首先,变速器振动时常引发其周围部件的振动,影响汽车的整体工作状态。其次,人耳对齿轮产生的噪音频率非常敏感,更容易受到该噪音的影响。此外,随着变速器载荷和汽车速度的提升,使得齿轮产生的噪音相较其他部件而言更加突出。由此可知,在一定层面上来说,汽车整体的减振降噪当务之急是控制汽车变速器中齿轮产生的噪音。
2.汽车变速器产生噪音的机理
解决汽车减振降噪的问题,必须先了解汽车变速器噪音的产生机理,并在认识的基础上进行深入的了解和设计,朝着减振降噪的方向进行研究工作。简言之,深入了解机理,是一切其他工作的基础和重中之重。以下将对汽车变速器产生噪音的关键部分进行深入的机理剖析,具体叙述如下所示:
2.1离合器操纵系统噪音分析
汽车变速器离合操作系统有以下几个部分:离合踏板,离合总泵,离合器缓冲阀,液压油管,离合分泵,分离拔叉,拔叉支柱和分离轴承等零部件。汽车变速器离合系统的主要功能有两点:①汽车整体起步、换挡时实现动力源的结合与切断;②降低由发动机的不均衡引发的扭转振动。在汽车运行中,由于汽车离合器操作系统噪音过甚而引发的异响故障也是变速器引发噪音的主要原因,具体可以概述为:①整车初装时处于怠速状态,未踩踏离合却产生振动,引发噪音,这种情况发生的原因多由离合器压盘引起,因为发动机的高频振动超过范围,离合器分离指跳动较大,使得分离轴承、分离拔叉或者离合踏板等部件振动,从而造成噪音。②汽车发动过程中踩踏离合过程产生的振动和噪音。主要是因为分离拔叉之上的配合球窝和拔叉支柱球头之间的接触不良,面压太大或者局部摩擦产生的噪音。这种情况发生时就需要更换分离拔叉和拔叉支柱,从而达到降噪的目的。③汽车长久使用后,各部件磨损比较严重,在踩踏或者松开离合的操作中也会产生噪音。这时就需要增大对拔叉的保养力度,定期对球窝进行润滑,避免形成干摩擦,如施加润滑油等。
2.2齿轮噪音机理
众多的研究显示,齿轮是变速器总成的主要噪声源,在齿轮啮合的过程中,会产生不同程度的摩擦和冲击,这使得齿轮在运作过程中产生振动,并引发噪音。在实际应用中,齿轮都存在着不同程度的问题,如制造偏差、安装偏差等,外加荷载的作用力之后,轮齿更易发生不同程度的形变。这些问题破坏了齿轮工作过程中较为理想的啮合关系,实际工作中齿轮啮合的位置与其理论位置产生不同程度的偏离,进而影响瞬时传动比。由此引发的问题大致为:齿轮啮合转速不均匀,时快时慢,使得轮齿之前产生碰撞和冲击,引发振动,产生噪音。除上述外部因素外,造成齿轮噪音的内部因素还有齿轮的质心位置、几何偏心、自身旋转质量、转速等。
3.变速箱箱体的降噪技术
对于变速箱产生的噪音,可以通过加固箱体,特别注意提高关键点处的刚度来实现,即降低变速箱箱体的辐射噪音。具体实施方案可采用增加加强筋的方式,以此提高整体的刚度,以达到减振的目的。此外,还要提高箱体内齿轮的啮合质量,削减振动激励源,简言之就是从源头缩减噪音。另外,还可以通过在振源周围安装消声器、减振器等消除或者减弱噪音的装置;对产生噪音的部件进行密封或者选用密封部件,以此来消除泄露气流的间隙,增加密封压力,进而防止噪音外传。
4.控制噪声传播途径
在汽车减振降噪的技术研究中,除了在连接结构和部件等噪声源进行相关处理外,有效控制噪声的传播途径也是降噪研究中不可或缺的一项工作。针对改善噪声传播的途径,可以依靠改善振源与汽车整体之间的传递关系来实现。具体方法可以通过对阻尼隔振、隔声和吸声等方面的技术处理来实施。例如:
4.1车内地板选用地毯、毛毡、内涂层等可以吸收声音的材料;
4.2车内顶盖部分选用钢板、再生棉毡和乙烯或者人造革等材料;
4.3座椅也选用乙烯、钢板等材料;
4.4汽车脚踏板选用钢板、玻璃纤维等材料;
4.5汽车零部件选用高阻材料来制作等等;
4.6依靠阻尼隔振技术减少或防止振动传入车内等等。
5.结论
针对汽车变速离合器的减振降噪技术研究,目前已开始逐渐步入研究者们的视野。对该技术的研究需要对大量的数据进行统计,并在此基础之上对汽车变速器的离合操作系统的工作机理和流程进行深入的了解和分析,从减振、润滑、配合面质量、噪音产生机理及其传播途径着手,竭尽全力实现减振、隔声、吸声,最低限度的将汽车生成的噪音减少或者降低噪音故障发生的概率。在提升汽车舒适度的同时,也减少汽车发生故障的次数,延长汽车的使用年限。
参考文献:
[1]李广元.汽车变速器离合操纵系统减振降噪技术的研究[J].科技传播,2014-08-08.
[2]吴海清,周君,苗政.汽车减振降噪控制技术的研究[J].农业与技术,2009-06-15.
[3]于柱春.某型变速器振动噪声分析研究[D].合肥工业大学,2013-04-01.