1、中文 2715 字 驱动桥振动与噪声的研究 赖菲 邓兆祥 张建 （中国重庆大学机械传动国家重点实验室） 摘要： 因为后桥是振动和噪声的主要来源，所以通过构建整个后桥的装配模型，然后采取瞬态、谐波和噪声分析。本文利用 CAD / CAE 技术分析了一种小型汽车后桥的噪声 ,然后提出结构改良意见。在不改变其原有结构和做大的修改的情况下，介绍了通过利用采用柄的方法改进主要噪音源的结构。仿真结果表明对后桥结构的改进可有效减少噪音。 关键词 ： 驱动桥 ， 振动 ， 噪 音， 边界元 ， 有限元 引言 后桥是汽车动力传输机构的一个 主要噪音源。它的齿轮传动装置和轴类装置都能产生噪音，外壳的振动也能产生噪
2、音。 此外 ， 由于后 桥是由悬架支撑的 ， 后桥的弯曲和扭转振动和道路的崎岖不平 ,都能产生很大的噪音。 随着软件开发、硬件、现代设计与分析技术的发展 , 使用现代分析技术实验和检测来解决问题已经成为了一种趋势。在这篇文章中 ,将用仿真软件 ANSYS 和ADAMS 来分析动态特性和激振力。然后用 SYSNOISE 计算辐射由后桥表面振动产生的噪声。在此基础上 ,准确预测出后桥的噪音并采取相应的改进措施。采用数值分析的方法来研究后桥的噪音问题可以节省时间、劳动和金 钱 ,同时 ,它也可以获得更多相关信息。 1. 后桥的建模及边界条件的确定 后桥主要是由主减速器、差速器、半轴和后桥壳组成。它的
3、功能是传递发动机扭矩，通过驱动轴驱动车轮，并减速增扭。它也支撑和保护后桥差速器、半轴等 ,同时也对车轮轴向定位并支撑车身和从动轴的其它组件。在行驶时 ,它还承受着力和路面通过车轮传递的力矩 ,并通过悬架传递到车身。 利用 UG、 ANSYS 建立后桥的几何和有限元模型 边界条件 利用 LS-DYNA 进行顺态分析并提取时域信号 FFT 频 域 信 号 不满足 满足 车辆主减速 器广泛运用双曲面斜齿轮，这种锥齿轮运转在十字轴中。由于小、大齿轮得轴线不相交 ,所以偏离一些距离。当它们进行啮合时 ,它们可以在圆周方向 很顺畅的运转 ,在齿顶方向接触的撞击很轻。为了降低了振动动和噪音 ,一些条件必须要
4、满足 :1)使用大的重叠系数 ,保证交配齿轮 2 3 个或更多之间 ；(2)使用齿数少的小齿轮以获得大传动比、节省空间 ；3)装配精确至少达到50%的表面接触 表 1 的数据的齿轮 主 动齿轮 从动齿轮 螺旋 角 a 20 20 齿顶高系数 h*a 0.82 0.82 使用 SYSNOISE 进行谐波和噪音分析 合计分析与评价、做一些改进措施 完 成 顶 隙 系数 C * 0.188 0.188 变位系数 x 0.375 -0.375 分 锥角 11.041 78.959 分度圆 直径 d 32.336 164.984 锥距 R 84.048 84.048 齿 宽 系数 R 0.365 0.2
5、97 宽度 b 30.706 25 齿顶高 ha 4.809 1.791 齿高 h 7.356 7.356 齿根高 hf 2.547 5.565 齿顶圆直径 直径 da 41.776 165.67 齿根角 1.736 3.788 顶锥角 a 14.829 80.695 齿顶角 a 3.788 1.736 圆齿厚 7.971 4.671 曲率半径 73.27 73.27 1.1 有限元区域的划分 汽车后桥壳材料是其密度 7850 kg/m3 的 锻铁 ，杨氏弹性模量 2.07e5Mpa， 泊松比 0.28，剪切模量 为 8.02e4，使用 163 系元素 。 驱动装置的材料 ,其密度个20GrMnTi钢公斤 /方 ,年轻的弹性模量的 2.1e5Mpa、泊松比 0.3,8.02e4剪切模量 , 利用 solid164 元素 。 图 2 齿轮和驱动 轴的有限元建模
