在传输的设计中,通过特定地形设计实现对运行和噪声行为的高要求,因此必须在低速齿轮激发,承载容量充足,承载能力和高效率之间找到折衷。

T.他的噪音行为主要由齿轮网中的激励引起。齿轮的标准化设计和计算方法集中在励磁水平的减少。然而,通常,物理噪声特性不会符合人类噪音感知。因此,需要根据感知来评估励磁的齿轮设计规则和指导。

靶向形貌散射的效果通常描述的是随着背景噪声的增加而减小齿轮网幅度。在本报告中,用目标形貌散射研究斜面齿轮的噪声行为。通过透射误差测量以空气噪声形式的噪声发射来分析激发和噪声行为。最后,目的是评估各种形貌散射对动态噪声行为的影响。比较两种变体的噪声行为的分析与响度和音调等心理声学参数的差异进行了比较。将通过测试结果表明,在变音减少方面偏离地形偏差的电位偏差。将使用用于评估负载和动态条件下的操作行为的测试夹具。最后,将该方法应用于车辆传输,并研究了测试台上和车辆内部的噪声行为。

增加对主题噪声的敏感性,减少遮蔽噪声和增加的客户需求导致传输噪声的重要性越来越重要。特别是由于齿轮抱怨的音调特性,齿轮噪音快速且呈负载到客户的重点[1]。汽车工程中齿轮传输定性评估的最重要标准之一是噪声行为[2]。因此,车辆内部振动和噪声行为的优化是汽车和传输制造商的重要发展目标[3]。在传动系中产生车辆内部的大部分振动和噪声。特别是在机动车辆中,通过缩小尺寸的掩蔽噪声源的减少以及传动系的电气化和杂交增加了低噪声变速器的重要性[4]。

然而,提高齿轮的质量和减少齿轮励磁不会阻止齿轮噪声被认为是烦人的。为了提高感知噪声质量,单独的噪声水平的降低并不总是最好的解决方案。噪音的特征,因此人类感知是决定性的[5]。

在传输的设计中,通过特定的地形设计实现了对运行和噪声行为的高要求。在低齿轮激发,足够的负载承载力和高效率之间必须找到折衷。在宽扭矩范围内进行优化操作行为的目标地形选择是齿轮设计中的挑战[6]。到目前为止,齿轮组的准静态传输误差用作结果噪声行为的评估变量。传输的传输误差是动态系统的激励源,这导致齿轮网中的动态负载波动由于与驱动系的操作点依赖性动态的交互[5]。

1 .技术水平

1.1屈光齿轮传输的源路径接收器概念

齿轮的主要噪声特征是在高频时咆哮和哀鸣。这是由于滚动齿轮副在负载下。图1显示了一个齿轮的源-路径-接收器概念。源-路径-接收器的概念系统地描述了齿轮发出呜呜声的来源和传递,用于与听力相关的噪声评价。这里,一个传输的噪声行为可以用噪声激励(源、齿网)、噪声传递(路径、结构传播噪声)和噪声辐射(接收机、空气噪声)组成的机器声传递链来表示。

图1:斜面传输的源路径接收器概念[5]。

噪声产生链的起点是准静态齿轮激励。齿轮激励可量化为齿轮组的传动误差,并与传动系的工作点相关动力学相互作用,导致齿轮啮合中的动态负载波动。在齿接触中产生的振动作为结构传递噪声到轴轴承系统,随后到壳体表面。根据变速器的结构动力特性,结构噪声以表面噪声-压力波动的形式转化为空气噪声。心理声学评价方法用于评价物理噪声对人的听力的影响。该原理说明了齿轮激励和变速箱[5]感知特定噪声特性之间的联系。

1.2评价人的噪声感知的心理声学指标

响度描述了人对噪声感知的频率相关灵敏度,以one为单位。DIN 45631/A1描述了一种基于正弦音调和噪声之间的响度比较来确定响度的标准化程序,请参见图2。因此,如图所示,可听到的频率范围,根据Zwicker分为24个频率组(0吠声到24吠声),并根据人的听觉灵敏度对各自的声级进行加权。该方法适用于比较不同谱分辨率的噪声的响度[7,8]。

图2:用于评估人类噪音感知的心理测量标准[7,8,9,10]。

用于齿轮噪声表征的重要特征是调音。如果它由个人,强大明显的音调或窄带频率组成,则噪音被认为是令人讨厌的。透析器听力模型用于确定音调。以前的计算调情算法没有考虑到或者由于低时间分辨率而没有足够的短期变化进行了足够的短期变化。此外,考虑了听力阈值以下的色调,尽管它们对人类听证有无关。根据塔斯克的新方法包括人类听觉极限和噪声感知对心理声响的依赖性。该方法使用永久执行的自相关函数确定色调和非音调噪声分量的响度。通过高时的时间分辨率,可以检查短期和强烈波动的色调。该算法还允许相对于时间和转速确定音调的强度和频率。根据透析器听力模型的音调值在Tuhms [9,10]中描述。 Both psychoacoustic metrics loudness and tonality have a linear scale of intensity. In addition, the metrics were developed and validated in extensive listening tests [7, 8, 9, 10].

1.3对齿轮噪声精神声学行为的优化方法

在以下部分中,提出了齿轮和传输技术领域的各种方法,以优化齿轮噪声的心理声学。该方法代表工业实践和研究状态。

1.3.1噪声优化随机间距序列的无级变速传输

无级变速器(CVT)可以通过调整传动链的包裹直径等方式实现平稳变速。无级变速器的优点包括平稳变速带来的高驾驶舒适性、低油耗和良好的驾驶动力。动力通过cvt链条与包裹元件传递,包裹元件由链板、摇杆压力片和安全元件组成。通过在确定的序列中有针对性地使用不同的连杆长度来优化传动系的声学行为。在仿真的基础上,通过调整混合比和俯仰角序列,可以对cvt链进行设计和声学优化。结果是改善了不愉快的色调的链网。图3比较了相同尺寸标签在初始状态(等节距链)下的车内无级变速器的声学测量值和优化后的零件顺序。等节距链的声级峰值是由制表片啮合到磁盘组造成的,可以按随机顺序[11]的制表片长度来减小。

图3:随机间距序列的CVT链的噪声优化[11]。

1.3.2随机表面结构优化齿轮噪声

提高地斜面齿轮的激励行为的方法是Stadtfeld等人开发的微型过程。微型过程产生准随机表面修改。侧翼表面的准随机结构产生像夹住表面的漫射结构,并减少齿轮网的谐波激发的幅度[12,13]。

1.3.3正弦传输误差特性优化齿轮噪声

Stadtfeld展示了通过目标EaseOff设计设计正弦传输误差曲线的可能性。该方法减小了传动误差谱中高次谐波齿轮啮合阶的振幅。齿轮组与一个正弦传动误差曲线产生一个平静和安静的噪音。[14]

1.3.4通过靶向形貌散射优化齿轮噪声

小齿轮和齿轮上的目标地形或微观几何散射达到各个齿网格的单独传输错误设计,以产生更高的背景噪声水平。除了增加背景噪声水平之外,还可以显着降低透射误差谱中的齿轮网格订单的幅度[15]。

对心理声学参数的噪声行为的分析显示了小齿轮上的低地形散射,齿轮可以影响锥齿轮的噪声行为特性[16]。通过增加背景噪声分量并减少齿轮网令的传输误差幅度,色调显着降低了50%。此外,Geradts等人的测试结果。显示其他心理声学参数对低地形散射的不利影响[17]。

在Kasten等人的研究工作中,开发了对地面锥齿轮散射设计的限制。另外,可以示出通过将两到四个不同的地形施加的地形散射施加散射来实现激励行为的优化,这被随机分布在部件的所有齿上。通过这种洞察力减少了混合拓扑的齿轮的制造和质量控制的复杂性。通过比较不同类型的散射,地形参数的随机应用以及从牙齿到牙齿的不同拓扑的随机分布被鉴定为成功的方法。地形参数的主要影响变量的识别显示了角度修改的散射(剖面和侧面修饰)对心理声学优化的激励行为具有显着影响。通过单独地将地形散射散射到小齿轮和齿轮,可以证明通过在小齿轮和齿轮上产生混合的地形来实现齿轮上散射的完全优化电位[18]。

1.4从现有技术结束

传输中的噪声的产生基本上由齿轮网中的振动激发[6]确定。在宽扭矩范围内改善激发行为的情况下,优化齿轮的形貌,例如,齿轮的形貌。通过侧面修饰的目标应用。尽管如此,齿轮噪声可以被认为是人耳的令人不愉快的,尽管产品质量增加,并且励磁水平降低了[5]。因此,它并不是相关的噪声水平,而是对人类感知的齿轮噪声的优化的噪声组成和特征的调查[5]。

工业中已经有方法,用于减少透射噪声谱中的音调分量,例如通过牙齿的随机表面结构[12,13]或CVT [11]的链条接头的随机间距序列。类似地,通过地形散射可以减少齿轮噪声的音调[18]。

地形散射尚未应用于车辆传输。此外,对传输测试台和车辆测量的测量不存在以验证地形散射设计中的心理声学优化目标。

2目标与方法

本文中描述的调查是由德国研究基金会(DFG)赞助的项目的一部分[项目编号BR 2905 / 82-1],该项目是与合作伙伴戴姆勒·伊拉德·佳委和Klingelnberg GmbH开展的。研究项目的目的是通过应用目标地形(微观几何形状)散射来开发用于对地面斜面设计的对地面斜面设计的方法。接地锥齿轮的主观噪声行为应得到改善而不会导致负载能力或生产率的损失。

通过通过形貌散射的啮合条件的微小干扰,时域中的传输错误信号的规律性受到干扰,并且增加了背景噪声。这是一种设计齿轮目标几何形状的新方法。

本研究报告的目的是:减少造型锥齿轮的齿轮噪音的音调。

实现研究目标的方法如图4所示。本文首先针对汽车行业的磨齿锥齿轮进行了微几何散射的设计和制造。然后在锥齿轮测试仪和测量单元中测试齿轮组的激励行为。在锥齿轮试验机上进行了单侧面试验,以测量低负载时的传动误差。此外,还研究了在载荷和较高转速条件下,锥齿轮测量单元的动态激励行为。为了更好地理解地形散射对激励和噪声行为的影响,我们研究了沿源-路径-接收器概念的声行为。然后利用心理声学指标分析了具有目标地形散射的锥齿轮的噪声行为,以验证设计目标。

图4:降低齿轮噪声调性的方法。

然后将设计方法转移到车辆变速器(轻型商用车后轴)。齿轮套再次设计和制造(微观几何形状的变化)。新的齿轮组安装在后轴和声学上测量并分析在传动测试台上。最后,将后轴安装在车辆中,并用心理声学度量分析车辆内部的噪音。

3测试齿轮和锥齿轮测量电池

3.1测试齿轮

该齿轮组是为汽车应用开发的。在这个报告中调查的所有锥齿轮有相同的宏观几何。基准齿轮组是高螺距质量和低地形偏差。两种进一步的变种是基于一个重叠的齿轮传动与他们的制造偏差。这些有一个小的个别偏差从牙齿到牙齿,也有小螺距偏差。通过混合各个齿侧的地形,将磨齿组的噪声行为调整为研磨齿轮组的噪声行为[16,19]。冠形(PC =型材冠形,LC =铅冠形)和角修形(α.=压力角,β=螺旋角度,Cv=扭曲)如图5所示,左下方。变型R02的最大值的随机分布为2μ.米或0.02°。然而,对于变种N10,个别侧面修改的值是根据公称设计周围的正态分布选择的。最大值为10μ.m或0.10°。

图5:测试齿轮组。

混合形貌变体的平均形貌等于参考变体的标称形貌。微观几何散射的两个变体都具有小齿轮和齿轮上的Q2的小螺距误差。对于驱动侧面的微观几何形状的基本设计,已经选择了高引线和轮廓冠,从而可以从易燃物中看到。由于高凸起值,负载下的接触图案位移减小,并且齿轮组对关于激发行为的安装偏差不太敏感。

所有修改都应通过操纵机轴而不是通过纠正砂轮来实现所有修改。因此,地形分散的自由度是有限的。小齿轮在发电过程中接地,这意味着可以改变所有偏差(即引线和轮廓方向上的角度和凸起偏差和侧面扭转偏差)。齿轮的侧翼采用狭窄工艺研磨。在微观几何变异中,爆裂受到限制。因此,仅允许压力角和螺旋角偏差。该限制降低了研磨微观几何散射的复杂性。

3.2锥齿轮测量电池

用于锥齿轮的操作条件的激励和噪声行为调查的锥齿轮测量单元示于图6中。该夹具由轴承板组装的模块化框架结构组成。通过用于小齿轮侧(3)的附加轴承板来实现所述双袜子偏移的调节。底座由刚性框架结构构建,该结构由固体材料研磨。可以高精度和重复精度设定要测试的齿轮组的特征安装尺寸。小齿轮和齿轮安装尺寸使用两件式垫片(1,2)接地成对定位。轴偏移V由小柱盒(3)和小齿轮和齿轮的壳体板和轴交叉角度确定。针对海德汉4202c型准静态传输误差测量的角编码器(4)基于光电扫描原理,并且每个扫描原理由转子和定子组成。刻度鼓每转提供20,000个增量,因此为输出信号产生非常小的信号时段。旋转角度信号的高分辨率确保了传输误差更高谐波激发的可检测性。不接触,光学测量原理需要无油和污垢的气氛。

图6:斜面齿轮测量电池,用于调查激发和噪声行为。

此外,由于刻度盘与阅读器头之间的公称径向距离为0.1 mm,必须具有较高的精度。读卡器头安装在锥齿轮夹具的接底板上。由装配或几何公差引起的编码器特定误差每次旋转只发生一次。因此,它只影响传输误差信号的转动顺序。差动扭转加速度的测量是通过加速度测量系统(5)与一个在小齿轮和齿轮轴上的遥测系统来实现的。加速度测量系统(5)由两个结构承载的噪声传感器组成,它们切向布置在一个参考直径上,彼此有180°的偏移,并安装在一个铝转子盘中。能量供应是通过绕在转子外壳外径的感应线圈来实现的。将加速度信号相加以补偿径向振动。数据传输到定子是通过一个高频调制完成的。定子与外壳相连,其位置与转子的径向距离为1毫米,允许在动态条件[17]下进行测量。

旋转加速度测量系统对油中的运行不敏感,这允许在没有额外的密封的情况下将位置紧密位置。编码器系统需要在干燥的无油环境中运行。通过使用温度控制的外部供油装置注射润滑来实现供油。中央油流入用单独调节的双向阀门分开。一根管子在齿轮网中供给油,另一根管子向轴承位置供应油。最后,施加了靠近轴承点和空气噪声麦克风的结构传播噪声传感器[17]。

4准静态激励行为的研究

图7示出了单个侧翼测试的传输误差的顺序光谱和第一和第二齿轮网格订单的加载传输误差的曲线。在Oerlikon斜面齿轮测试仪T60上进行准无负载单侧翼试验。传输错误的所有数据都是归一化的。来自单个侧翼测试的测量信号转移到频域中。显示与参考变体相比的齿轮网幅度的相对减小。单个齿轮组变体的透射误差光谱清楚地显示了微观几何散射对励磁行为的影响。具有微观几何散射的变型R02和N10,其特征在于减少齿轮网格订单的传输误差的幅度(1英石Fz, 2nFz, 3rd.Fz4.thFz)。另外,地形散射导致旋转档位下方的旋转订单的显着增加,并在光谱中的背景噪声。R02变型的低阶范围的幅度位于第一齿轮网幅度的比较水平。相反,对于变型N10,第一齿轮网格订单下方的幅度1英石Fz均高于第一齿轮啮合幅值。一般来说,变种N10具有最高的背景噪声以及最低的齿轮啮合次序的振幅在传动误差谱。

图7:锥齿轮测试仪和锥齿轮测量单元中的齿轮组的单个侧翼测试。

使用锥齿轮测量单元的负载透射误差(LTE)的测量显示了在操作条件下散射在图7中的较低图中的散射效果。通过使用锥齿轮测量单元,可以具体检查一个锥齿轮设置到输出扭矩m2= 1,200nm。为了测试齿轮组变体的准静态激发,单个侧翼测试以低旋转速度进行1= 60 rpm。由于试验转速低,可以避免与传动系的动态相互作用。一、二级齿轮啮合阶(1英石Fz和2nFz与参考变体相比,显着减少。

总结了使用目标地形散射的新颖优化方法的效果,由齿轮网格的规律性引起的透射误差的音调特征分裂。非齿轮网幅度在变型R02和N10的第一齿轮啮合下方的低频范围内上升。高谐波激发显着降低,这被背景噪声掩盖。

5调查动态励磁行为和噪声行为

本节分析沿源-路径-接收器概念的测量。将研究微几何散射对噪声行为的影响。本次调查的传感器技术如图6所示。齿轮的噪声特性依赖于传动系动力学和齿啮合激励之间的相互作用。如果齿轮的激励频率碰到传动系的一个自然频率,增加的振动振幅的结果。

5.1基于源路径接收器概念的激励和噪声行为的评估

在M恒定输出扭矩下进行差分旋转加速度(动态齿轮激发),结构传播噪声(振动转移)和空气噪声(物理噪声)2= 400 nm和n的速度斜坡1= 600 RPM到3400 RPM。图8显示了不同传感器的结果。以微小几何散射对锥齿轮噪声特性的影响为例,详细分析了R02型锥齿轮的噪声特性,并与参考齿轮组进行了比较。齿轮组的阶谱显示出高达三阶的齿轮啮合激励。

图8:基于源路径接收器概念的激励和噪声行为的评估。

沿源路径接收器链的分析显示微观几何散射在锥齿轮上的效果。可以在动态齿轮激发中找到齿轮网格订单的传输误差幅度的减小,以及在准静态中的传输误差谱中的背景噪声的增加。如在准静态中,动态齿轮激发也显示出第一齿轮啮合下方的幅度增加。然而,动态中的振动并没有像准静态一样强烈出现。在结构传播的噪声光谱中,不能检测到第一齿轮啮合下方的增加的振动幅度。通过应用微观几何散射在结构噪声中可见齿轮网格顺序及其更高的谐波。在空气噪声中,参考变体的特征色调激励是可感知的。在具有形貌散射的变型R02中,齿轮网格订单除了第一件,在背景噪声中丢失。

5.2心理声学评估噪声行为

在变速箱中测量的结构传播噪声上的空气传播参数的可转移性方面的综合调查显示出高质量[5,20]。因此,齿圈轴承位置的结构噪声用作心理声学分析的评估参数。

调性是表征齿轮噪声的一个基本属性。噪音被认为是恼人的,如果它们是由个人,强烈定义的音调或窄带频率。为了确定调性,我们使用了Sottek的听觉模型[9,10]。以tuHMS为单位的调性对人类的感知具有线性。定量比较的调性齿轮组变体显示在图9的上部。在左上角的图表中,调性是在输出转矩M处绘制的2= 400 nm与速度。具有单个齿形的参考齿轮组在n的速度范围内具有明显更高的色调激励1= 1,500 rpm至3,500 rpm。为了研究不同载荷水平的音调,将音调作为输出扭矩M的单个值绘制为单个值2在右上图。单数值是在恒定负载下速度斜坡上的平均值。从m调查扭矩2驱动侧面= 100nm至1000nm。这里,可以清楚地看到从牙齿到牙齿的各个地形的优点。通过减少齿轮网格订单的幅度并同时增加光谱中的背景噪声,具有混合拓扑的齿轮的音调显着降低。

尽管参考变体的色调随着负载而增加,但是变体R02和N10在调查的扭矩范围内显示出负载无关的行为。在幅度的幅度方面,从牙齿到牙齿的微观几何散射最大,其特征在于所有变体的最低音调。

根据DIN 45631/A1的响度心理声学参数以sone为单位表示与感知[7]线性相关的频率敏感性。与调性类似,在图9中比较了齿轮组变体的响度。响度曲线在恒定扭矩M下的转速2= 400 Nm如左下图所示。这表明,在所有的变体中,响度随着速度的增加而增加。各变量间无显著差异。只有在R02具有微几何散射的情况下,响度曲线与从n开始的速度不相关1= 2,500 rpm。扭矩上的响度的单数值如右下图所示。在参考变型的负载上的响度曲线与加载的传输错误(LTE)的曲线相关,参见图7.具有混合拓扑的变体显示了更加负载无关的行为,并且与加载的传输错误曲线不相关扭矩。

图9:噪声行为的心理声学评估。

总的来说,沿源路径接收器概念的激发和噪声行为的评估显示了用于在地斜面上的微观几何散射的感知设计的方法可以用力优化声学行为。

6将方法转移到车辆应用程序

由于该方法在面向感知的锥齿轮微几何散射设计方面取得了良好的结果,将该方法转移到汽车变速器上。车辆变速器是一种梁式后桥在轻型商用车。在该方法的传递过程中,保留了4.1节中的宏观几何。该微几何结构适用于车顶较低的车辆变速器。

6.1灯商用车后桥噪声行为的调查

首先,在变速器试验台上研究了汽车后桥的噪声特性。新的齿轮组设计和制造没有地形散射(参考)和地形散射(MixTop)。在齿轮组制造后,它们被安装在后桥。图10显示了两个变量Reference和MixTop的结构噪声(SBN)信号在传输输入(小齿轮轴承)的频谱。为此,从n1= 500转/分钟至4500转/分钟,扭矩为M1= 300nm驱动模式。

图10:具有和无混合地形的轻型商用车后桥的结构噪声噪声。

频谱的比较清楚地显示了地形散射的优点。Mixtop变体具有明显较低的结构噪声振幅,特别是对于齿轮网序列的更高谐波(2n到8.thFz)。这意味着频谱中的单频频率不会出现如此优势。

特别是传动系在f近似时的固有频率自然参考变体= 3,900 Hz是非常调音的。每当换档频率击中固有频率时,有强烈的振动振动幅度。然而,由于在地形散射期间的传输误差的不规则过程,宽带激励不会导致光谱中单频的这种强烈激励。近似f的传动系的显着自然频率自然= 3900赫兹是兴奋的变种MixTop在宽带的方式和不那么音调。

可以通过心理声学度量描述车轴中变型的不同激励和噪声行为的影响。图11显示了两个心理声学度量单调和响度超过RPM。还评估并显示了RPM RAMP-UP的平均值。

图11:心理声学评估后轴的结构 - 传承噪声。

在变速器输入处的结构 - 传播噪声信号的计数器的评估清楚地显示了具有形貌散射(Mixtop)的变体显示RPM范围内的低调。这是由于齿轮组的宽带激励。平均而言,在完整的RPM范围内,色调可以减少30.1%,这被认为是显着的改善。对平均值的考虑与心理声学指标非常核实,因为指标的值是线性缩放的。

响度的评估显示,宽带激励的MixTop变体并没有导致一个更可闻的汽车轴的响度相比参考变体。相反,MixTop变体的优化噪声行为甚至导致平均响度的降低。速度范围为n1= 4,000 rpm至4,500 rpm,第五齿轮网(5thFz)击中自然频率f自然= 3,900 Hz,参见图10.在该范围内,与Mixtop变体相比,通过齿轮网格订单的小频带激励,参考的音调以及参考的响度显然。

6.2噪声内部车辆的心理声学评估

在变速器试验台上研究了车轴的噪声特性后,将车轴安装在车内,在一个确定的行驶周期内进行了声学测量。图12显示了使用心理声学指标对车内空气噪声的评估。车内的噪音通过麦克风耳机系统记录下来。驾驶员戴上耳机系统,从驾驶员的角度记录空气中的噪音。通过记录空气中的噪音,车辆内部的所有发出噪音的部件都将被记录下来。在低频范围内,这主要是内燃机。在更高的速度下,轮胎和风噪声的比例会增加。测量在4中进行th齿轮(I.4.Thgear.= 1)手动变速箱。驱动器调整恒定扭矩M1通过调节气踏板位置= 250nm。

图12:车辆内部空气噪声的心理声学评估。

由于地形散射,车辆内部噪声的心理声学评估也显示出非常积极的影响。以与对车轴的噪声行为的调查相同的方式,在速度范围内的色调和响度的行为(n1在精神声学评估期间绘制了1,500 rpm至3,500 rpm,并且显示了平均值。用参考车轴内部车辆内部的噪声的调节显示出速度斜坡的强峰。特别是,n的强劲增加1= 1,600 rpm可以评定为非常负面。在车辆测试期间,螺旋桨轴的旋转速度可以容易地转换为驱动速度。n的螺旋桨轴速度1= 1,600 rpm对应于v = 31英里/小时的驱动速度(假设:i4.Thgear.= 1,我RearAxle= 4.18,r直流发电机= 346毫米/13.6英寸)。在这些低速度,只有低掩蔽噪声的风和轮胎的噪音,使噪声从变速器可以更容易地识别。因此,在这个范围内调性的峰值是非常关键的。MixTop变种没有显示任何突出的高峰在车辆,特别是在关键的低速范围。在整个车速范围内,调性平均降低了22.4%。带有地形散射的车轴对车内噪声的响度没有影响。

7摘要和前景

为了改善车辆声学,工程师不断面临新的挑战。车内振动和噪声的主要部分是由传动系引起的。特别是在机动车辆中,通过缩小尺寸的掩蔽噪声源的减少以及传动系的电气化和杂交,增加了低噪声传输的重要性。传输声学的优化不应基于单独的物理噪声的减少。相反,噪音构成和质量的方面来到前景。因此,改善传输声学的目的是使噪音更令人愉快,对人耳更令人烦恼。

提出了一种新的NVH优化方法。为了控制常规齿轮啮合激励的规律性,一个目标地形散射被应用在齿轮齿上。目标地形散射的影响通常表现为低阶范围内非齿轮啮合幅值的增加会降低齿轮啮合幅值以及背景噪声的增加。因此,显著的齿轮啮合振幅减少。较高的谐波已经抵消在中等散点值。从变速器的齿轮啮合到车辆内部的噪声行为,其巨大的优势,特别是地形散射调性的降低,可以在噪声研究中得到证明。

具有目标地形散射的优化方法代表了齿轮设计中的新颖性,并且显示了改善变速器NVH行为的高潜力。然而,必须进行更深入的分析,微观几何散射对承载能力和效率的影响。利用这些发现,可以进行微观几何散射的完整设计,考虑到励磁行为以及效率和表面应力。将设计方法转移到圆柱形齿轮也是一个目标。设计方法适用于其他车辆变速箱。通过进一步测量传输测试台和车辆测量来验证设计目标。

承认

本文中描述的调查是由德国研究基金会(DFG)赞助的项目的一部分[项目编号BR 2905 / 82-1]。该项目与工业合作伙伴戴姆勒AG和Klingelnberg GmbH合作开展。 

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