一种减振降噪的齿轮差异化修形方法及齿轮

专利2025-05-14  19


本发明涉及齿轮优化,特别涉及一种减振降噪的齿轮差异化修形方法及齿轮。


背景技术:

1、电动汽车不仅要具有与燃油车相同的行驶功能,还要兼顾操控的智能性和乘坐的舒适度,其中舒适性能的重点之一就是车内噪音值的大小。与燃油车不同的是,在电动汽车中,减速器产生的高频噪声无法被发动机噪声所掩盖,所以优化减速器齿轮振动噪声对于提高乘客的舒适度具有极为重要的意义。

2、减速器噪音的产生是由多方面原因造成的,其中主要是通过齿轮传动工作时产生的振动造成的。电动汽车齿轮传动系统的工作状态十分复杂,不仅载荷工况和动力装置多种多样,会出现由原动机和负载引入的外部激励;而且也会出现由时变啮合刚度、齿轮传动误差和齿侧间隙所引起的内部激励。因此,电动汽车对齿轮系统动态性能的要求更为突出。如何降低减速器齿轮的振动与噪声,改善电动汽车的nvh性能成为了汽车行业备受关注的问题。

3、过去通过修形对齿轮进行减振降噪,大多数都是对每个轮齿进行无差别的修形,同一个齿轮上所有轮齿的修形参量都是一致的,对通过轮齿差异化修形来降低振动噪声的研究尚未见报道,而正常的齿面修形方法对齿轮产生的振动噪声已证明是有效的,但是也有一定的局限性,比如对高速传动的齿轮副产生的高频噪声。通过对每个齿设计不同的修形参量,进行有差别的修形,使齿轮在高速传动过程中产生某种扰动,从而对齿轮激励信号进行调制,以达到减振降噪的目的,目前尚未有这方面的研究。该方法为齿轮减振降噪提供了新途径,且是切实可行的。


技术实现思路

1、本发明的目的是:针对上述背景技术中存在的不足,提供一种改进的齿轮修形方法,对每个齿设计不同的修形参量,进行有差别的修形,且修形参量的差异按正弦函数规律曲线分布,使得齿轮在高速传动过程中产生某种扰动,从而对齿轮激励信号进行调制,达到减振减噪的目的。

2、为了达到上述目的,本发明提供了一种减振降噪的齿轮差异化修形方法,通过齿廓修形改变轮齿啮合时的接触区域,采用圆弧修形曲线进行修形,齿顶和齿根的修形量通过修形曲线以修形起点作为圆心,修形起点包括齿顶起点以及齿根起点,齿顶起点或齿根起点为对应中心圆与齿廓的交点,且中心圆均以齿轮中心为圆心,修形曲线相对于齿顶起点或齿根起点转动预设的角度作为修形量,改变每个轮齿齿顶和齿根的修形量,使得相邻轮齿之间的修形量具有差异,且修形量的变化按照预设的函数规律分布。

3、进一步地,修形量的差异按正弦函数规律分布。

4、进一步地,每个轮齿修形量用正弦函数表示为:

5、

6、其中,δ0为修形量均值,b为修形差异波动阈值,z为齿轮齿数。

7、本发明还提供了一种齿轮,采用如前所述的一种减振降噪的齿轮差异化修形方法进行轮齿的修形。

8、本发明的上述方案有如下的有益效果:

9、本发明提供的减振降噪的齿轮差异化修形方法及齿轮,通过对齿轮的每个轮齿设计不同的修形参量,进行有差别的修形,且修形参量的差异按正弦函数规律曲线分布,使得齿轮在高速传动过程中产生某种扰动,从而对齿轮激励信号进行调制,可以达到减振减噪的目的,对于电动汽车减速器总成噪声等,能够改善汽车nvh性能,从而提高驾驶体验,也可以应用于航空装备等高速工况下齿轮传动系统中以降低齿轮副噪声;

10、本发明的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



技术特征:

1.一种减振降噪的齿轮差异化修形方法,其特征在于,通过齿廓修形改变轮齿啮合时的接触区域,采用圆弧修形曲线进行修形,齿顶和齿根的修形量通过修形曲线以修形起点作为圆心,修形起点包括齿顶起点以及齿根起点,齿顶起点或齿根起点为对应中心圆与齿廓的交点,且中心圆均以齿轮中心为圆心,修形曲线相对于齿顶起点或齿根起点转动预设的角度作为修形量,改变每个轮齿齿顶和齿根的修形量,使得相邻轮齿之间的修形量具有差异,且修形量的变化按照预设的函数规律分布。

2.根据权利要求1所述的一种减振降噪的齿轮差异化修形方法,其特征在于,修形量的差异按正弦函数规律分布。

3.根据权利要求2所述的一种减振降噪的齿轮差异化修形方法,其特征在于,每个轮齿修形量用正弦函数表示为:

4.一种齿轮,其特征在于,采用如权利要求1-3任意一项所述的一种减振降噪的齿轮差异化修形方法进行轮齿的修形。


技术总结
本发明提供了一种减振降噪的齿轮差异化修形方法,通过齿廓修形改变轮齿啮合时的接触区域,采用圆弧修形曲线进行修形,齿顶和齿根的修形量通过修形曲线以修形起点作为圆心,修形曲线相对于齿顶起点或齿根起点转动预设的角度作为修形量,改变每个轮齿齿顶和齿根的修形量,使得相邻轮齿之间的修形量具有差异,且修形量的变化按照预设的函数规律分布,使得齿轮在高速传动过程中产生某种扰动,从而对齿轮激励信号进行调制,可以达到减振减噪的目的,对于电动汽车减速器总成噪声等,能够改善汽车NVH性能,从而提高驾驶体验,也可以应用于航空装备等高速工况下齿轮传动系统中以降低齿轮副噪声。

技术研发人员:张宇,周海,段诚宇,王志永
受保护的技术使用者:中南林业科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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