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类型汽车传动轴NVH案例研究及改进.pdf

  • 上传人:santghost
  • 文档编号:79703473
  • 上传时间:2017-06-17
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    关 键  词:
    汽车 传动轴 NVH 案例 研究 改进
    资源描述:
    汽车传动轴NVH案例研究及改进
    宋平
    (AAM亚洲总部及研发中心,上海200120)
    摘要:传动轴作为底盘主要零件之一,对于整车的动力传动系统的NVH有着非常显著的影响。单个传动轴除了本身产生
    NVH外,也会传递和放大整车传动系统NH,许多整车传动系统都是通过改变传动轴的结构实现NVH的优化。列举几例传动轴
    常见的NVH现象及所作的改进,为传动轴今后的开发提供一定的参考。
    关键词:传动轴;NVH;改进
    Study and Improvement of Prop-shaft NVH Case
    SONG Ping
    (AAM Asia Headquarters Engineering Center, Shanghai 200120, China)
    Abstract: As a main part of chassis, prop-shaft has a conspicuous influence to the Noise Vibration Harshness(NVH)of vehicle power
    transmission system. Besides making NVH itself, single prop-shaft also delivered and enlarged the NVH of vehicle transmission system, and
    many NVH optimizations of them were archived all by changing structure of prop-shaft. Now some common examples of NVH phenomenon and
    their improvements are listed as the reference for development of prop-shaft in the future
    Keywords: Prop-shaft; Noise Vibration Harshness; Improvement
    0引言
    十字轴式万向传动轴由于具有结构简单,传递功率大,
    现代汽车的技术发展方向主要包括:安全、环保、信息效率高,主从动轴间夹角允许变化范围大等优点,因此在汽
    化、低成本和舒适性。其中,乗坐舒适性成为现今评判车辆性车等车辆上获得了广泛的应用。以四轮驱动(4WD)和全轮
    能、划分汽车档次的重要依据之一,它的提高主要依赖汽车驱动(AWD)(见图1)的汽车为例,其底盘布置采用前置
    NVH技术的发展和支持。如果把汽车作为一个系统来研究,汽发动机四轮驱动形式,变速箱与后驱动桥之间需要传动轴进
    车本身就是一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统。但汽车又行联接和传递扭矩,其中传动轴对底盘NVH起着不容忽视的
    是由多个系统组成的复杂的振动系统,每个系统都存在振动问影响。作者就此归纳几种常见的与传动轴相关的NH现象及
    题,文中研究的是传动系统。
    解决方法。
    前驱动桥
    驱动桥
    取力器
    前传动轴
    独立式后驱动桥
    分动器
    传动轴
    传动轴
    连体式后桥
    驱动轴
    扭矩管理器
    (a)四轮驱动(连体式后桥)
    (b)四轮驱动(独立式后桥)
    (c)全轮驱动
    图1车辆驱动形式
    收稿日期:2013-07-23
    作者简介:宋平(1982-),男,在读工程硕土,产品工程师,研究方向为汽车传动轴的分析、设计和应用。E-mai:ping_ sonol1982@
    163. com
    2013.10 Automobile Parts
    067
    研究与开发
    1传动轴异响
    的异响消失。
    传动轴异响主要表现在:在万向节、伸缩部件及中间支承
    问题分析:该SUV是4WD,以后传动轴为主驱动轴。该
    状况良好的情况下,传动轴在车辆行驶过程中发出异响。
    传动轴为两段式带中间支承,轴管内加减震衬,中间部分使用
    (1)问题描述及分析
    的是十字万向节,如图2所示。经过仔细辨别,声音来自传动
    问题描述:某SUV在车速10-20km/h时出现清脆、高频轴,主要是中间部分。
    率、时有间断的异响;在经过一段时间高速路试后,部分SUV
    中间支承
    十字万向节
    图2传动轴结构
    (2)问题推测及论证
    的范围内,异响没有出现。
    推测1:中间支承安装有偏置,导致中间支承内外圈橡胶2共振
    与钢球接触状态不理想。
    在所有振动分量中,占主要成分的是传动轴的1阶振动,
    但检查了防尘罩与橡胶圈,即使在偏置状态下也无法干即传动轴的转速与其1阶固有频率一致而发生共振。一定直径
    涉,况且清脆、高频率、时有间断的异响不符合金属与橡胶之
    和长度的轴,转速提高到某一限度时,会剧烈振动而损坏。这
    间的发声特点,因此该推测被推翻。
    样的损坏转速称为传动轴的危险转速或临界转速。
    推测2:轴管内减震衬松动发出声响。
    (1)问题描述及分析
    将一根在车上发生异响的传动轴总成轴管锯开,发现减震
    问题描述:客户抱怨某手动SUV在道路试验中高速行驶时
    衬并未松动,而且即使松动,发出的声音也并非清脆,因此该
    有震感,主要是在时速120km/h,底板振动明显。
    推测被推翻。
    问题分析:由于该问题发生在SUV高速运行时,因此需要
    推测3:鉴于中间十字万向节的扭动手感比两边的紧,而
    到汽车道路试验场,坐在车内亲身体验震动的感觉。在车辆行
    且该部位路试后温度高,再联想到该十字万向节总成轴承碗内
    驶过程中,尝试在不同车速挂不同的挡位,发现只有当SuV处
    无尼龙垫片,判断可能是十字万向节轴颈端面与轴承碗内底面
    于时速120km/h时,才明显感到震动,低于或超过这个速度
    干磨发出的声音。
    时基本没有感觉,初步判断是零部件之间的频率接近,产生了
    支持证据:①锯开发生异响传动轴中间的十字万向节,发
    共振。
    现十字万向节轴颈端面已有烧伤痕迹;
    2异响声音间断/高频,符合传动轴转速/十字万向节轴颈
    (2)论证
    与轴承碗相对摆动频率;
    支持依据:第二次来到道路试验场,与NVH工程师一起
    ③传动轴装在车上,行驶一段时间后,手感紧的十字万向
    检测了传动轴的装在整车上的固有频率,结果显示在150~160
    节会逐渐变松,减少十字万向节轴颈端面与轴承碗内底面的摩
    Hz上出现一个频率的尖峰,如图3所示。
    擦,使部分异响消失。
    因此,该推测成立。
    250.0
    (3)解决方案及验证
    X:157.5
    200.0
    Y:142.9×10
    解决方案:发生该问题的原因是十字万向节摆动扭矩过
    X2:240.0
    大,造成装配后过紧,在车辆运行中容易出现磨损,因此将十
    150.0
    Y2:202.7×103
    dX:82.5
    字万向节手工击松以减小摆动扭矩后再使用,异响就会消失。
    00.0
    d59.9X103
    验证试验:①收集10件在车辆形式中出现异响的产品,
    響50.0
    将中间十字万向节手工击松后装车行驶,异响消失;
    ②另选10件产品,将十字万向节人为击紧后装车行驶,
    0100.0200.0300.0400.0500,0
    有异响出现;拆下击松后再装车行驶,异响消失
    频率/Hz
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