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超长载重汽车变速箱减振降噪的研究

马良  
【摘要】: 汽车噪声是我国目前亟待解决的噪声污染问题,降低汽车噪声不仅有利于环境保护,而且有益于人们的身体健康和生活质量的提高。控制变速箱噪声已成为越来越多汽车生产企业的重要研究方向。本文针对一汽超长载重汽车噪声指标不符合国家最新标准的实际问题,对其变速箱振动噪声的产生机理进行深入研究,应用有限元分析与实验分析相结合的方法直接对其进行振动和噪声分析,在此基础上提出控制其振动噪声的有效措施,并通过对其箱体的改进设计,最终达到减振降噪的目的。 本文首先分别分析了变速箱传动齿轮和变速箱箱体的振动噪声产生机理,得知产生变速箱传动齿轮振动噪声的主要因素是轮齿啮合刚度的变化和传动误差的影响;且在变速箱箱体振动噪声中自鸣噪声是汽车变速箱的主要噪声源。这为变速箱的减振降噪提供了理论依据。 为了对变速箱进行理论模态分析,从理论上找到对变速箱噪声贡献最大的部位,为接下来的振动、噪声实验提供理论指导。本文按照变速箱二维CAD图纸,应用实体建模技术建立了变速箱箱体及传动齿轮系统的精确三维实体模型,并完成了运动干涉检测,将箱体模型转化为有限元模型,对其进行有限元模态分析。分析各阶振型特点,从理论上找到变速箱箱体产生振动的敏感部位。 为了验证理论计算的箱体振动敏感部位的准确性,本文对变速箱进行振动、噪声测试实验,得到了实测的噪声、振动数据,分析该数据可以判断出变速箱噪声主要是由箱体表面振动而产生的,并识别出箱体表面振动和噪声最突出的部位,证明了理论分析的正确性。 综合有限元分析与实验分析的结果,本文对变速箱提出了具体的改进措施,利用有限元与边界元相结合的方法对改进前后箱体的模态、振动和噪声辐射进行分析,对比结果表明:改进后变速箱箱体的表面辐射噪声能够从108.34 dB(A)降到了104.7 dB(A),可见降噪效果显著,达到了减振降噪的目的。


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