基于传动误差模型优化汽车变速器的几何设计参数，以降低齿轮的振动噪声

基于传动误差模型优化汽车变速器的几何设计参数，以降低齿轮的振动噪声(中文8000字,英文PDF)
摘要
提出了一种基于传动误差模型的变速箱几何设计参数优化设计方法，以降低汽车变速箱中的齿轮的振动噪声。为此，建立了齿轮传动系统的四自由度扭转振动模型。建立了齿轮-齿轮系统的微分方程。得到了微分方程的状态空间形式。利用状态空间模型计算了齿轮系统的传动误差。采用经验模型对五轴齿轮箱的振动噪声进行了计算。以传动误差为目标函数，以弯曲应力、接触应力和齿轮中心间的定距为约束函数。通过优化齿轮箱的几何参数，如模组、齿数、轴向间隙和齿隙，可以获得具有高弯曲和接触强度的齿轮结构，并将扭转振动、传动误差和齿轮振动噪声降到最低。通过优化得出结论，使变速箱的传动误差最小，可以降低变速箱的振动和噪声水平。计算结果表明，优化后的几何设计参数与五速齿轮箱相比，使计算出的振动噪声水平降低了10% [dB]。此外，95%的传输误差减少导致12%的摇铃噪声下降。所有优化的几何设计参数对所需的约束条件都很重要。
关键词：优化；齿轮振动；扭转振动；传动误差