混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析.pdf

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汽车工程
2014年(第36卷)第6期
Automotive Engineering
2014(Vvol,.36)No.6
2014134
混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析
邹良,唐小林,于海生2,张形2,张建武
(1.上海交通大学机械与动力エ程学院,上海200240;2.上海华普汽车有限公司,上海201501
[摘要]针对某深度混合动力轿车的传动系振动与噪声问题,对传动系统进行了扭转振动分析和噪声测试,
识别出了噪声源。在考虑啮合刚度的齿轮副等效轴系模型基础上,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振
动力学模型。对传动系的固有频率和模态振型进行了研究,并与噪声测试结果进行了对比。结果表明,齿轮副啮合
是该传动系的主要噪声源,而扭转振动是引起传动系噪声的重要原因
关键词:混合动力轿车;扭转振动;噪声测试;固有频率
Analyses on the Torsional Vibration and Noise of
Transmission System in Hybrid Electric Cars
Zou Liang, Tang Xiaolin, Yu Haisheng., Zhang Tong&Zhang Jianwu
1. School of Mechanical Engineering, Shanghai iao Tong University, Shanghai 200240
2. Shanghai Maple Automobile Co, Ltd. Shanghai 201501
I Abstract]Aiming at the vibration and noise problem of transmission system in a deep hybrid electric vehi-
cle, the torsional vibration analysis and noise test of its transmission system are carried out with noise source identi-
fied. Based on the equivalent shafts model for gear pairs with consideration of engagement stiffness, dynamic models
for the torsional vibration of compound planetary gear sets and transmission system are established. The natural fre
quencies and mode shapes of transmission system are analyzed and compared with the results of noise test. The re-
sults demonstrate that the source of noise in transmission system is the engagement of gear pairs while its important
cause is torsional vibration
Keywords: hybrid electric car; torsional vibration; noise test; natural frequency
文献[1]中的研究表明,当横向支撑刚度与啮
合刚度之比大于10时,齿轮系统的纯扭模型相比复
杂模型误差较小,实用性较强。文献[2]中对斜齿
混合动力车辆(HEV)的动力复合装置一直是轮副的耦合振动研究表明,斜齿轮扭转共振和径向
各研究机构和厂商的研发重点。行星传动高效可共振造成的齿轮动载荷尤为突出,而轴向共振造成
靠、承载力强,在HEV传动系中得到了广泛应用,形的动载荷相对较小。
成了与激励电机集成的混合动力合成箱技术。相比
国内外对简单轮系和多轴斜齿轮副的动力学特
简单轮系,复合行星轮系结构更复杂、承载更高、传性已有很多研究3?,但对复合行星轮系,尤其是结
动比更大,随之产生的振动和噪声问题也更严重。合HEV传动系多输入多输出的实际情况研究较少。
建立传动系扭转振动力学模型,揭示其扭振特性,改本文中以某HEV动力合成箱为研究对象,考虑齿轮
善噪声、振动和声振粗糙度( Noise、 Vibration、 Harsh-副啮合刚度,分析整个传动系的扭转特性,将理论分
ness,NVH),是车辆工程的重要研究课题之一。
析与噪声测试结果进行对比,以期为传动系的优化
来上海市青年科技启明星计划(B类)项目(110B1402600)和国家863计划项目(2010AA1122803001)资助。
原稿收到日期为2012年7月30日,修改稿收到日期为2012年9月17日。