齿面微观修形在汽车变速器降噪中的应用研究

针对汽车变速器啸叫噪声,借助软件RomaxDesigner对齿轮啮合情况进行分析,建立了齿轮静传递误差模型;结合接触斑点试验并采用多因素实验设计得出最佳的齿面微观修形参数。据此进行了齿面微观修形,并对修形前后峰值传递误差和驾驶员位置的声压水平进行对比,结果表明经过合理的齿面修形,静传递误差减小了,齿轮发出的啸叫噪声降低约10dB。

风电齿轮箱微观修形对振动与声振粗糙度性能的影响

基于2MW风电齿轮箱的详细数据,在Romax环境中建立2MW风电齿轮箱刚柔耦合模型.结合ISO6336标准及齿轮箱微观修形理论的相关文献,采用齿向修形和齿廓修形并用的修形方案,对2MW风电齿轮箱进行微观修形.针对修形前后的风电齿轮箱模型,对传动误差、齿轮承载能力、噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能进行了分析.分析结果表明:此修形方案可有效降低传动误差,提高齿轮的承载能力,大幅度提高NVH性能.提出的修形方法可靠实用,为兆瓦级风电齿轮箱的微观修形分析和NVH性能分析提供了一种有效的分析思路.

基于遗传算法齿轮微观修形优化研究

以某款DCT变速器的啸叫噪声为研究对象,采用整车测试技术与阶次分析手段,确定2挡小油门加速工况的啸叫噪声阶次较为明显。通过建立Romax刚柔耦合分析模型,将原设计的微观修形参数引入到有限元模型,进行接触斑点标定的试验与仿真分析,发现输入额定转矩的20%工况下,接触斑点出现偏载,为后续的微观修形提供正确的有限元分析模型。为了不影响2挡其他加速工况的要求,以降低2挡齿轮传递误差的峰峰值和单位长度载荷为优化目标,引入遗传算法,对2挡齿轮的微观修形参数进行寻优;考虑到加工精度要求,将优化后的微观修形参数取整,得到的2挡小油门加速工况的传递误差峰峰值和单位长度载荷相较于原设计有所降低。整车测试数据表明,2挡齿轮经过修形优化后,噪声降低了11.36%;主观评价师评价车内2挡加速工况下无明显啸叫噪声。说明应用遗传算法来优化齿轮微观修形对降低传递误差具有实际的工程指导意义。

应用齿面微观修形改善轮齿接触的研究

针对齿轮、轴、轴承和支撑受载变形后导致轮齿啮合发生错位问题,借助齿轮载荷分配程序,对齿轮啮合接触行为进行分析,并对接触斑点和接触载荷进行了预测和计算,最后应用齿面微观修形方法改善轮齿接触状况。通过对比修形前后接触斑点表明,经过合理的齿面微观修形,轮齿啮合接触位置和接触载荷都得到了很好地改善。

基于Romax的两挡斜齿变速器微观修形分析

采用RomaxDesigner建立两挡斜齿变速器的参数化模型,用于研究系统刚度、装配误差对齿轮微观修形的影响,得到误差和错位引起的应力分布情况,确定利用齿向修形和渐开线修形相结合的方式进行齿轮的修形优化进而消除误差与变形引起的应力分布不均和振动噪音情况,降低齿轮接触应力和弯曲应力以及系统的传动误差,提高齿轮安全系数和寿命.

基于MASTA的风电齿轮微观修形设计

应用先进的齿轮模拟分析软件MASTA,对某兆瓦级风电齿轮箱的高速级齿轮进行了抗疲劳寿命计算,并对齿轮啮合情况进行了修形设计分析。分析中考虑了主轴、箱体、轴承、轴和行星架的刚度,考虑了轴承的油隙,确认疲劳寿命满足设计要求后,通过软件给出的修形建议值并结合经验进行了齿轮的微观修形,通过修形结果确定了齿轮的修形参数。齿轮修形大大改善了齿面接触状况,降低了齿面载荷分布及齿根弯曲应力,大大提高了齿面抗胶合能力,减小了齿轮的传递误差,降低了齿轮传动振动和噪声。通过试验验证,证明了计算结果的准确性。

齿轮微观修形对壳体振动响应的控制研究

为降低变速器的振动噪声,本文以一款自动变速器为研究对象,对壳体振动响应控制进行研究。分析了齿轮传动系统动态振动响应的数学模型,利用多体动力学优化分析和实验验证相结合的方法,通过Romax搭建自动变速器(包含壳体的传动系统)的动力学仿真模型。同时,以静态传动误差为优化目标,研究齿轮微观修形参数(齿廓倾斜偏差fHa,齿廓鼓形量Ca,齿向倾斜偏差fHb,齿向鼓形量Cb)对变速器壳体振动响应的影响,并辅以灵敏度分析,对影响参数进行有效控制,以便于齿轮加工。仿真及实验结果表明,对静态传动误差的优化,可以减小壳体关键位置的振动加速度幅值;而且该啮合齿轮在优化后的声压级明显降低,由84.1dB降低到77.7dB,啸叫噪声消失,从而验证了优化结果的准确性。该研究可有效降低振动噪音,改善车辆NVH水平。

基于Masta的齿轮微观修形与分析

利用齿轮微观修形方法结合Masta专业齿轮设计软件,最终实现齿轮微观修形优化设计。通过修形前后的对比分析可知,齿轮微观修形能使轮齿在啮合交替过程中,降低冲击载荷,减小了振动,使运转趋于平稳,同时也能提高齿轮的承载能力。

齿面微观修形对齿轮微点蚀的影响

以双离合自动变速器中齿轮为研究对象,利用KISSsoft软件,依据ISO/TR 15144-1:2010中方法 A计算同一齿轮副在不同微观修形参数下对应的最小膜厚比,评价其抗微点蚀能力。对不同修形方案的齿轮进行加载试验,通过对试验后齿轮齿面微点蚀状态的观察和检测证明,适当地优化齿轮微观修形参数增加最小膜厚比能有效改善齿面微点蚀现象。

基于接触斑点和微观修形的混合动力系统齿轮啸叫研究

针对某混合动力系统的齿轮啸叫问题进行了分析和优化。基于测试噪声的阶次分析,锁定了齿轮副噪声源。通过接触斑点测试,表明齿轮副存在明显的偏载问题。对接触斑点的仿真和测试结果进行了对标,仿真结果与测试结果吻合较好,该仿真分析模型可用于后续的微观参数优化分析。对一级小齿轮进行了微观修形参数优化,优化后齿轮接触斑点更均匀,传动误差更小,轴承动态响应力也更小。噪声测试结果表明,修形后的齿轮噪声明显降低。

变速器齿轮微观修形对振动响应的影响研究

基于某DCT(双离合)变速器的详细数据,在Romax中建立刚柔耦合模型,以3挡齿轮为例,结合齿轮微观修形相关理论,使用齿向和齿形组合修形方式。采用经验修形和基于遗传算法修形2种修形方法,对比分析修形前后3挡齿轮的传递误差、单位长度载荷和最大接触应力。结果表明:采用经验修形和基于遗传算法修形均可降低传递误差、单位长度载荷及最大接触应力,其中基于遗传算法修形计算得到的结果更优。通过分析输入轴左轴承和中间轴右轴承中心点处响应节点的加速度可知,提出的2种修形方法均可以改善变速器NVH性能,为变速器的微观修形和NVH性能分析提供可行的思路。

基于Romax的圆柱齿轮微观修形分析研究

圆柱齿轮传动效果的影响因素众多,其中轮齿微观修形是一个不容忽略的重要因素。首先在Romax下对中桥主减速器圆柱齿轮传动建立参数化模型,添加载荷谱后得出传动误差、啮合接触斑、接触和弯曲安全系数等运行结果,然后对圆柱齿轮进行齿向斜度修正、齿向鼓形和渐开线修形等微观轮齿修形,将修形后的运行结果与修形前结果进行对比分析,最终得出齿轮微观修形对于改进齿轮传动性能有着重要的意义。

基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究

集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了系统模态共振与齿轮啮合的相互耦合,建立了该传动系统的有限元模型并进行仿真,结果显示,齿轮副接触斑点和模态的仿真结果与测试结果一致,验证了建模方法的可行性;接着,基于遗传算法求解了齿轮微观修形参数,实现了齿轮微观修形的最优设计,并通过模态优化来避免系统共振;最后,进行实验验证,结果表明,齿轮修形后传动系统的噪声降低至95.2 dB,比修形前下降了4.8 dB。采用基于遗传算法的齿轮微观修形和模态优化方法可以降低传动系统的振动噪声,这为集中式传动系统的NVH控制提供了一定参考。

基于微观修形的某变速器六档传动分析及优化

针对变速器工作过程中齿轮偏载、接触载荷及传递误差过大的问题,在Romax中建立变速器模型并通过试验验证模型的可靠性;以六档齿轮副的接触斑、单位长度载荷、传递误差峰-峰值及最大接触应力为优化目标,基于螺旋线修形与齿廓修形理论提出一种修形方案;修形后接触斑改善、传递误差峰峰值降低、单位接触载荷及最大接触应力降低,且在150 Nm工况下效果最明显,有效改善了轮齿啮合状况,使齿面载荷分布更加均匀,提高了齿轮的传动性能和承载能力。

基于蜗杆砂轮磨削斜齿面原理性自然扭曲计算及三截面参数修形优化试验验证研究

基于蜗杆砂轮磨削斜齿轮齿面原理性自然扭曲问题,计算推导磨齿加工接触迹方程,选取齿形齿向评价范围,建立齿面扭曲模型,求得蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲下的齿形齿向角度偏差值,优化与自然扭曲相关的齿轮微观修形参数,包括减小齿向鼓形量、调整配对齿轮鼓形量、调整配对齿轮扭曲量,经试验验证可有效降低或补偿蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲,即可有效改善齿轮承载性能,减小齿轮啮合冲击,提升传动精度和振动噪声水平。

风电齿轮箱行星轮系齿轮修形研究

前集成式传动链已经成为风电机组的主要技术路线,主轴系对第一级行星轮系耦合影响突出。以某中速永磁风电机组传动链为研究对象,建立了轮毂、主轴系和第一级行星轮系的一体化模型。轮毂中心施加载荷,进行仿真分析,研究了主轴系变形对第一级行星轮系啮合的影响,并进一步开展了齿轮微观修形设计和试验研究。研究显示,本文轮齿的微观修形方案能显著改善第一级行星轮系偏载现象,降低主轴系变形对第一级行星轮系啮合的影响,为风电齿轮箱行星轮系的参数设计和轮齿微观修形提供了参考依据。

变速器振动噪声分析及轮齿修形优化

变速器是影响整车噪声振动舒适性(Noise Vibration&Harshness,NVH)的重要因素,如何降低变速器运行过程中的呼啸噪声是研究焦点。面向工程中应用的变速器,建立了综合考虑壳体刚度、轴承接触变形等因素的变速器壳体有限元模型,分析了齿轮传递误差及接触斑点,对比了接触斑点的测试与仿真结果,验证了有限元模型的可靠性。根据频谱分布确定了噪声激励源为输出齿轮副,给出了变速器齿轮修形的技术方案。优化后,变速器系统齿轮动态啮合过程的传动误差下降了69%、噪声下降了4 dB。

基于全因子法的齿轮微观修形参数容差设计

以某双离合变速器挡位齿轮为研究对象,基于全因子设计方法,以不同工况下传递误差峰峰值的加权平均值作为优化目标,对齿轮进行三维综合修形;建立各齿轮微观修形的数学模型,进行参数敏感性分析,考虑到多因素之间的交互作用,将多维图形降维成多组三维图形观测,得到最佳的齿轮微观修形容差范围。经试验验证,齿轮微观参数容差范围合理并且满足NVH性能要求。

基于MASTA的单斜齿轮微观修形优化研究

为了分析不同齿轮微观修形方式对齿轮性能的影响,以一对单斜齿轮为例,基于MASTA软件对不同微观修形方式下的齿轮性能进行了仿真,计算并分析了8种齿向修形方案和4种齿廓修形方案下的齿轮接触斑点及传递误差,得到不同单项修形仿真结果的优化效果。根据单项修形的优化特点,制定了6种综合修形优化方案。研究表明:最优方案可将齿面最大接触应力范围由原始的341～486 MPa降低到83～448 MPa;传递误差下降了30%,波动量下降了55%;同时,接触斑点云图的仿真结果说明,最大接触应力处于齿面较中心位置,该微观修形优化方案有效地改善了齿轮的啮合性能。

基于齿轮修形的混合动力变速箱齿轮啸叫研究

复合行星排结构广泛应用于深度混合动力变速箱作为功率分流装置来耦合电机与内燃机动力。但由于复合行星排结构复杂,更多的齿轮啮合对数,更高的电机输入转速,伴随而来的是更复杂与严重的齿轮啸叫问题。针对某深度混合动力变速箱齿轮啸叫噪声问题,通过整车在最恶劣的工况下测试数据分析及主观评价,识别了对齿轮啸叫噪声贡献最大的激励源,得到了优化噪声目标值,通过齿轮接触斑点试验验证仿真模型的有效性,对齿轮进行微观修形,优化齿轮振动及啸叫噪声品质,使齿轮啸叫声压降至目标值。