【摘要】：驅動橋作為汽車傳動系統(tǒng)主要的振動和噪聲源之一,其振動噪聲水平一直是汽車開發(fā)設計中重要的考慮因素。因此,驅動橋的振動噪聲產(chǎn)生機理及減振降噪技術一直以來也被國內(nèi)外學者所研究。本文以某前置后驅車型的驅動后橋總成為具體研究對象,首先,對驅動橋振動噪聲的產(chǎn)生機理及傳遞路徑進行了簡要分析。然后基于集中參數(shù)法,建立了綜合考慮內(nèi)、外部激勵及齒輪支撐軸承接觸振動影響的齒輪-軸承系統(tǒng)耦合振動理論模型。通過對建立的齒輪-軸承系統(tǒng)耦合振動模型進行數(shù)值求解,得到了驅動橋主、被動齒輪及各支撐軸承外圈的動態(tài)響應。其次,建立驅動橋齒輪-軸承系統(tǒng)的ADAMS虛擬樣機模型,進行動力學仿真,驗證了所建立的齒輪-軸承系統(tǒng)耦合振動理論模型及數(shù)值求解的正確性,并為驅動橋動態(tài)性能分析及開發(fā)提供了另一條途徑。再次,建立驅動橋殼有限元模型,進行約束模態(tài)分析得出了在2000Hz以內(nèi)的橋殼固有頻率及振型。在模態(tài)分析基礎上,將理論計算得到的各軸承外圈的動態(tài)響應施加到橋殼各軸承位,采用模態(tài)疊加法進行頻率響應分析,獲得橋殼表面振動響應,分析橋殼動態(tài)特性。在頻響分析的基礎上,采用邊界元法完成驅動橋輻射噪聲的數(shù)值仿真,預測了齒輪嚙合沖擊較大及橋殼主要模態(tài)頻率下的橋殼輻射噪聲的大小及分布。此外,對驅動橋殼進行了隔聲性能分析,分析表明某些頻率下,驅動橋透射噪聲不可忽略。最后,通過驅動橋振動噪聲臺架試驗驗證了所建立的齒輪-軸承系統(tǒng)耦合振動理論模型及橋殼輻射噪聲數(shù)值仿真模型的正確性,并根據(jù)所建立的驅動橋振動噪聲預測流程,對驅動橋齒輪系統(tǒng)的齒側間隙、軸承預緊力參數(shù)及橋殼后蓋結構進行了優(yōu)化設計分析。結果表明,適當減小齒側間隙、增大軸承預緊力及后蓋厚度,可有效減小所研驅動橋的振動噪聲�？傊�,本文建立了完整、可靠的驅動橋齒輪-軸承系統(tǒng)耦合振動模型及驅動橋輻射噪聲預測模型,使得在驅動橋齒輪系統(tǒng)及橋殼結構設計開發(fā)之初,就能對驅動橋的動態(tài)特性及輻射噪聲進行預估,進而設計更合理的齒輪系統(tǒng)參數(shù)、橋殼結構等。研究結果為驅動橋的開發(fā)設計及減振降噪提供了一定的借鑒。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB535;U463.2
【圖文】：

嚙合剛度圖 2-2 直齒輪嚙合剛度變化規(guī)律 圖 2-3 準雙曲面齒輪嚙合剛度變化規(guī)律對于準雙曲面齒輪，其重合度一般較大，輪齒嚙合過程中的綜合嚙合剛度雖然也是時變的，但不存在明顯的突變，波動較為平緩，可以視作在某一均值處的周期性波動，如圖 2-3 所示，其變化頻率與齒輪嚙合頻率相等，在計算其變化規(guī)律時，可以使用傅里葉級數(shù)將嚙合剛度進行展開，表示為[22]261：( ) = + ∑ cos( + ) (2-1)式中， ( )為齒輪副動態(tài)嚙合剛度； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度均值； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度 階波動幅值； 為齒輪副嚙合頻率； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度初相位。綜上所述，齒輪剛度激勵實際上是由于齒輪嚙合對數(shù)周期變化導致的齒輪嚙合剛度時變所引起的對齒輪系統(tǒng)的一種動態(tài)激勵。在進行齒輪系統(tǒng)動力學分析時，一般用時變彈性系數(shù)來代替具有時變特性的齒輪綜合嚙合剛度，故齒輪系統(tǒng)時變嚙合剛度激勵在性質(zhì)上屬于參數(shù)激勵的范疇。

嚙合剛度圖 2-2 直齒輪嚙合剛度變化規(guī)律 圖 2-3 準雙曲面齒輪嚙合剛度變化規(guī)律對于準雙曲面齒輪，其重合度一般較大，輪齒嚙合過程中的綜合嚙合剛度雖然也是時變的，但不存在明顯的突變，波動較為平緩，可以視作在某一均值處的周期性波動，如圖 2-3 所示，其變化頻率與齒輪嚙合頻率相等，在計算其變化規(guī)律時，可以使用傅里葉級數(shù)將嚙合剛度進行展開，表示為[22]261：( ) = + ∑ cos( + ) (2-1)式中， ( )為齒輪副動態(tài)嚙合剛度； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度均值； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度 階波動幅值； 為齒輪副嚙合頻率； 為齒輪副動態(tài)嚙合剛度初相位。綜上所述，齒輪剛度激勵實際上是由于齒輪嚙合對數(shù)周期變化導致的齒輪嚙合剛度時變所引起的對齒輪系統(tǒng)的一種動態(tài)激勵。在進行齒輪系統(tǒng)動力學分析時，一般用時變彈性系數(shù)來代替具有時變特性的齒輪綜合嚙合剛度，故齒輪系統(tǒng)時變嚙合剛度激勵在性質(zhì)上屬于參數(shù)激勵的范疇。

圖 2-4 齒形誤差 于隨著齒輪的嚙合，齒輪嚙合位置的也是一種周期性時變激勵。在進行齒采用實測的誤差值或曲線、簡諧函數(shù)制，本文采用傅里葉級數(shù)來表示齒輪( ) = + ∑ cos中， ( )為嚙合線法向上的齒輪傳遞誤差，一般取 = 0； 為嚙合線法輪副嚙合頻率； 為傳遞誤差初相上分析，在齒輪系統(tǒng)動力學分析時，現(xiàn)為彈性力項中的位移量。）輪齒嚙合沖擊激勵輪實際工作時，考慮潤滑的需要，以

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本文編號：2761434