图3 某车型原结构的仿真结果
(2) 实车测试
在车内第三排座椅中间位置放置麦克风，测试出各工况下的整车内噪。如图4所示，为原结构方案的噪声测试曲线，红色线为整车内总噪声，黑色线为主减速器噪声的目标线（整车内噪声-10dB），绿色线为主减齿轮阶次噪音。有图可以看出，主减阶次噪音有多处超过目标线，这是不可接受的状态。
图4 某车型原结构的实测结果
4.优化设计与结果
通过上述可知，为降低原结构方案的主减啸叫声，本此研究主要做了以下几点优化：
①改善主减齿轮的支撑刚性
为保证主减齿轮的啮合平稳，即错位量变化小，使得齿轮的啮合印迹偏移程度降低。根据受力情况，合理布置主减速器壳体和差速器壳体的加强筋。为了提高支撑轴承的刚度，优化设计轴承参数。为了提高主齿轴刚度，适应缩短主齿轴承的跨距。
②对主减齿轮优化设计
主被齿作为激励源，则应重点优化。在优化主齿轴承的支撑刚性之后，对主减齿轮进行修形优化。减小TE值，且根据印痕随受力变化的走势及变化，合理布置初始印痕。
③优化响应及传递路径的结构
由于传动轴的扭转振动和弯曲振动为主要的响应，因此对传动轴的结构进行优化，降低扭转振动和弯曲振动的强度。主要通过轴的管径和壁厚进行优化。
优化设计之后的分析结果，如下图5所示。主齿大轴承的振动加速度幅值都有所降低。
图5 优化结构的仿真结果
实车测试结果如图6所示。红色线为整车内总噪声，蓝色线为主减速器噪声的目标线，绿色线为主减齿轮阶次噪音。主观感受加速和滑行的主减啸叫明显减小。测试的曲线也达到目标要求。
图6 优化结构的实测结果
5.结论
本次研究通过主减啸叫发生的根本原理上进行研究分析与优化，并成功的应用到实车上，验证了研究分析与优化的正确性。并有效地解决了我国汽车行业内多年以来的这一难题。
参考文献
[1]日本自动车技术会.汽车工程手册1.北京：北京理工大学出版社，2010.
[2]李润方、王建军.齿轮系统动力学.北京：科学出版社，1997.
作者：黄振之 （柳州孔辉汽车科技有限公司，广西 柳州 545007）
来源：汽车NVH云讲堂
