变速器的振动_噪声测试.pdf

2009年 第 12 期MC策划C PlanMn 格特拉克（江西）传动系统有限公司赣州分公司/段昔凡 陈 明变 速 器 的 振 动 、 噪 声 测 试国内对手动机械式汽车变速器（以下简称MT）疲劳寿命试验，关注的参数主要有转矩、转速、时间和油温等，而很少涉及MT在疲劳寿命试验前和试验后对各挡位齿轮振动和噪声的测试对比分析，这在一定程度上降低了对变速器质量的监控本文以实例介绍一种疲劳寿命试验中振动和噪声的测试方法振 动 标 准 规 定各变速挡位做加、减速运转时，不允许有冲击、卡滞、轴承噪声、拨叉噪声等异常噪声，并且各齿轮副啮合一次，振动要满足以下的振动标准（不同变速器一般有不同的规定，限于篇幅，本文以一款后驱变速器三挡齿轮副和五挡齿轮副为例）齿轮啮合一次振动允许程度（质量下限等级），图1、图2振动等级标准应保证下列所有项目均在公差范围内（见图3）1）振动加速度超出部分（G≤3dB）2）车速超出部分（v≤3km/h）3）面积超出部分（Gv≤5dB·km/h）4）整个车速范围内局部超出部分的总面积SS≤整个测定车速范围km/h×3dB／5图 2 五 挡 速 度 齿 轮 啮 合 一 次 振 动 等 级图 3 振 动 等 级 标 准注：其中S＝（3）＋（3）'试 验 设 备 及 设 置1.试 验 场 所选择噪声、噪声反射影响小的地方及地面，设备装置等的振动不影响被测量MT的地方，测量场地周围2m之内不得放置障碍物，测量试验台与墙壁之间的距离不得小于2m。

2.MT的 驱 动 及 动 力 吸 收（1）加速侧用同被测量MT组合在一起的发动机或直流电力测功机驱动，用直流电力测功机或电涡流测功机吸收动力2）减速侧则跟（1）项相反，用测功机驱动，发动机或直流电力测功机驱动全闭，加大电涡流测功机的惯量，通过惯性驱动3）为了充分隔音，上述驱动部分（发动机及动力传动装置）最好同MT室隔开放置如果驱动部分发出的啮合频率成分很低（齿轮啮合部发出的噪声值同驱动部发出的噪声值之差为10dB以上），也可以放置在试验室内3.MT安 装尽量按实车搭载状态安装MT，特殊情况下也可根据实际情况有所变动4.振 动 噪 声 测 试 器（1）使用麦克风或具备同等性能以上的测试器图 1 三 挡 速 度 齿 轮 啮 合 一 次 振 动 等 级372009年 第 12 期总成的装配与测试（2）用加速度测量仪测振动，准确安装检测器（见图4）图 4（3）为避开其他接近阶次的影响，啮合振动及噪声阶次分解能应不小于1/10次4）测试器在使用前应充分暖机，并使用麦克风及校正的加速度测量仪，确认对测量频率范围具有充分的直线性试 验 条 件1.所 需 参 数（1）发动机最大转矩及其对应的转速186.2N·m/3000r·min－1。

2）发动机最大功率及其对应的转速88.2k W/5500r·min－13）轮胎有效动半径Rm=0.302m4）变速器各挡速比见附表2.变 速 器 磨 合 条 件（1）输入轴转速3000r/min2）输入轴转矩93N·m3）各挡磨合时间：四挡30min、五挡30min、三挡15min、二挡10min、一挡5min3.润 滑 油 及 试 验 油 温（1）润滑油型号S A E 75W/85W G L－4，油量2.3L2）油温为（80±5）℃4.振 动 噪 声 的 测 量 位 置（1）振动测量位置 加速度检测仪要放在从MT壳体传递车内振动的必经通路，即MT壳体上与车内声音最有关系的最高位置及方向（见图4）2）噪声测试位置 麦克风等测试器应放在距MT本体外壁150mm的相应各位置（见图5）图 51.MT正上方位置 2.MT正左方位置 3.MT正右方位置5.负 荷（1）加速侧的负荷一般取该MT的发动机最大转矩的1/3，不受转速影响，固定不变，这里取输入轴加速转矩为80Nm2）减速侧的负荷为运转发动机的全闭减速负荷，或由反方向测功机驱动，进行加载，这里取 －50Nm6.转 速 范 围输入轴转速范围从1000r/min到搭载车辆的发动机最高转速5500r/min。

7.测 量 方 法（1）运转方法 加速侧及变速侧均将转速范围往一个方向在全域缓慢改变转速，分别测三次另外，如果转速的上升、下降速度过快，会导致测量仪无法分析，故要控制在不损坏分析功能的速度范围2）数据采集 振动及声压级别（A）级数据取上述三次测量数据中的最大值测 试 结 果1.试 验 前按照上面提及的步骤，对变速器耐久试验前振动和发出的放射噪声进行测量，然后求各挡齿轮啮合的啮合频率成分，啮合频率成分用阶次分析求出（啮合一次的阶次指将输入轴转动一周时的啮合频率），其振动和噪声的测试结果分别见图6（啮合17.6次）、图7（啮合29.2次）、图8及图9根据图形显示，其加速、减速振动加速度都没有超过标准规定振动幅值，振动波形图平稳，无特异尖峰波图8在频率为325Hz左右，图9在频率为650Hz左右，各有一处相对较高尖峰，而其他挡位没有该峰值，而此两频率分别非常接近三挡齿轮和五挡齿轮的啮合频率，因此可以断定该峰值分别由三挡齿轮和五挡齿轮产生，存在一定的噪声，但可确认不影响变速器疲劳寿命试验各挡速比后桥 iNi1i2i3i4i R3.967 2.136 1.360 1.000 0.856 3.578 4.8752009年 第 12 期MC策划C PlanM图 10 三 挡 齿 轮 啮 合 振 动图 11 五 挡 齿 轮 啮 合 振 动图 12 三 挡 齿 轮 噪 声 测 试图 13 五 挡 齿 轮 噪 声 测 试结 语通过对变速器疲劳寿命试验前、后的振动噪声对比检测分析，我们比较客观地了解变速器各挡齿轮啮合频率的振动及变速器本体发出的放射噪声的变化趋势，掌握振动、噪声的变化规律，利于掌控产品的实际质量状况，为整体分析、评价产品质量提供非常重要、可靠的参考依据。

图 6 三 挡 齿 轮 啮 合 振 动图 7 五 挡 齿 轮 啮 合 振 动图 8 三 挡 齿 轮 噪 声 测 试图 9 五 挡 齿 轮 噪 声 测 试2.疲 劳 寿 命 试 验在完成了试验前振动噪声测试后，则按疲劳寿命试验要求进行耐久试验3.试 验 后在完成变速器疲劳寿命试验后，测量其振动与噪声变化状况，测试方法与参数与试验前相同，振动噪声测定结果见图10（啮合17.6次）、图11（啮合29.2次）、图12及图13根据图形显示，其加速、减速振动加速度也都没有超过标准规定振动幅值，振动波形图平稳，无明显特异尖峰波，但在噪声方面，三挡齿轮噪声变化较大，有明显扩大趋势，经拆箱发现齿面有一定的点蚀现象，而五挡齿轮与试验前相比，变化不大关键词：变速器  疲劳寿命试验  振动  噪声查询编号200912005（收稿日期20090811）Web Info。