劉強(qiáng) 李靜敏 石延峰

摘 要：本文主要針對現(xiàn)代汽車變速箱中的噪聲來源進(jìn)行詳細(xì)的探究，并結(jié)合實(shí)際需求，提出一系列行之有效的識別方法和控制措施，以便為進(jìn)一步提高汽車性能，降低噪音污染提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車變速箱；噪聲源；識別控制；研究分析

現(xiàn)如今，汽車已成為人們?nèi)粘３鲂械闹饕煌üぞ?，在為人們提供便利的同時(shí)，也產(chǎn)生了很大的噪音污染問題，究其原因，主要是因?yàn)槠囎兯傧涑霈F(xiàn)噪音故障所致。因此，當(dāng)務(wù)之急就是要采取有效措施對汽車變速箱噪聲源進(jìn)行有效的識別和全面的控制，這樣才能減少噪音污染，改善城市環(huán)境。

1 汽車變速箱噪聲來源分析

1.1 荷載與轉(zhuǎn)速

一般情況下，當(dāng)汽車齒輪荷載與轉(zhuǎn)速越來越快時(shí)，其所引發(fā)的變速箱噪音音量也是越來越明顯。因?yàn)辇X輪荷載達(dá)到極限后，齒輪之間的擠壓力也會逐步增強(qiáng)，這種情況下，就會使得齒輪間的產(chǎn)生一定的沖擊力，進(jìn)而導(dǎo)致汽車變速箱震動，發(fā)出相應(yīng)的噪音。

1.2 重合度

當(dāng)汽車齒輪在嚙合時(shí)，其齒數(shù)對數(shù)就會發(fā)生一定的變化，這種變化對數(shù)就是重合度。而齒輪重合度變化與嚙合時(shí)齒輪齒數(shù)有著很大的關(guān)系，齒數(shù)越多，重合度變化越大，達(dá)到上限后就會產(chǎn)生一定的荷載，這種荷載會使得齒輪間的擠壓力逐漸增強(qiáng)，從而引發(fā)變速箱震動發(fā)出噪音。

1.3 壓力角

由于汽車齒輪在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會進(jìn)行嚙合動作，所以當(dāng)齒輪間的荷載發(fā)生變化時(shí)，嚙合動作也產(chǎn)生相應(yīng)的改變，基于此，這在某處程度上就會給齒輪自身誤差和壓力角造成一定的影響，若是壓力角超過定額基準(zhǔn)，勢必會放大齒輪自身誤差，導(dǎo)致變速箱發(fā)出刺耳的噪音。

1.4 齒輪模數(shù)

齒輪模數(shù)對于齒輪壽命以及結(jié)構(gòu)功能、尺寸規(guī)格等都有著很大的影響，同時(shí)，其也是控制變速箱噪聲大小的關(guān)鍵因素。通常，齒輪模數(shù)越大，越證明齒輪彎曲強(qiáng)度和齒輪運(yùn)行狀態(tài)越強(qiáng)。但是由于齒輪在工作時(shí)會產(chǎn)生一定的基本誤差，所以很容易會使得齒輪之間出現(xiàn)相應(yīng)的沖擊力，同樣，也會給變速箱帶來較大的震動反應(yīng)，進(jìn)而使其發(fā)出強(qiáng)烈的噪音。

1.5 潤滑油

眾所周知，要想增強(qiáng)齒輪間的光滑度，減少其嚙合時(shí)產(chǎn)生的震動反應(yīng)，可以采用適當(dāng)?shù)臐櫥蛯X輪進(jìn)行潤滑。但是潤滑油的注入數(shù)量一定要進(jìn)行合理的控制，因?yàn)槿羰菨櫥妥⑷脒^多，則很容易會發(fā)生困油現(xiàn)象，即油液流入到齒輪之間，難以清除出去。這種情況下就會給齒輪間的擠壓力造成影響，使其出現(xiàn)較大的沖擊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致變速箱震動，發(fā)出較大的噪音。此外，若是潤滑油注入過多，一旦汽車運(yùn)轉(zhuǎn)速度過快，還會產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象，碰撞到變速箱箱壁后，也會使其上發(fā)出噪音。

2 變速箱噪聲識別方法分析

2.1 鉛覆蓋識別方法

該識別方法是一種傳統(tǒng)式變速箱噪聲識別技術(shù)，一般要在專門的消聲環(huán)境中來進(jìn)行，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，要將汽車表面全部覆蓋上鉛，然后才能進(jìn)行噪聲源識別。由于鉛覆蓋識別法很容易受周圍環(huán)境所影響，所以其識別的準(zhǔn)確性就無法做到全面保證。因此，不建議現(xiàn)代汽車維修企業(yè)采用。

2.2 表面聲強(qiáng)測量識別方法

該識別法是一種新型的汽車變速箱噪聲識別技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，主要是利用聲強(qiáng)互譜關(guān)系式來對空氣質(zhì)點(diǎn)的震動速度進(jìn)行測量來判斷噪聲源。表面聲強(qiáng)測量識別法的測量精度十分之高，且不會受周圍環(huán)境所影響，對于測試環(huán)境的要求也是十分之低，所以，在一些大型的汽車維修廠中都會有著顯著的應(yīng)用效果。但由于表面聲強(qiáng)測量設(shè)備價(jià)格較為昂貴，測量成本十分明顯，因此，在使用該方法時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行。

2.3 表面振動測量識別方法

該方法也是近年來興起的一種新型汽車變速箱噪音識別技術(shù)，其一般是利用計(jì)算機(jī)對汽車動力總成表面震動數(shù)據(jù)的精確計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果來預(yù)估變速箱總成動力震動噪音的大小，進(jìn)而判斷出具體噪音來源。表面振動測量識別方法可以隨時(shí)通過大量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，且精確度也是十分明顯，再加上識別成本較低，對于識別環(huán)境條件要求簡單，所以深受廣大汽車維修企業(yè)所認(rèn)可。

3 汽車變速箱噪聲控制措施分析

3.1 變速箱噪聲控制

首先，要對汽車齒輪制造質(zhì)量和加工精度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因?yàn)辇X輪構(gòu)件是影響變速箱震動產(chǎn)生噪音的主要因素，所以其尺寸規(guī)格、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)質(zhì)量等都必須達(dá)到國家相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能提高自身的應(yīng)用性能和使用壽命，減少嚙合時(shí)各種影響變速箱噪音的因素產(chǎn)生，從而最大化保證變速箱的正常運(yùn)行。

其次，要對齒輪表面缺陷進(jìn)行全面的控制，不僅要采用專用打磨工具對其構(gòu)件表面進(jìn)行打磨平整，而且還要在齒輪上涂上適量的潤滑油，進(jìn)以增強(qiáng)齒輪間的光滑度，減少嚙合摩擦阻力，降低變速箱噪音的發(fā)生幾率。另外，還可在齒輪軸承端部設(shè)置高性能的減震器，這樣也能防止變速器內(nèi)部構(gòu)件震動，規(guī)避較大噪音的出現(xiàn)。

最后，要科學(xué)設(shè)置齒輪模數(shù)，確保齒輪齒數(shù)、形狀等不會對變速箱帶來任何影響。同時(shí)，還要控制好齒輪壓力角和重合度，削弱齒輪間的擠壓力和沖擊力，確保齒輪分布的合理性，這樣才能從根本上減少齒輪嚙合時(shí)的碰撞次數(shù)，避免變速箱震動發(fā)出刺耳的噪音。

3.2 汽車噪聲控制

汽車在長期運(yùn)行過程中，除了會產(chǎn)生變速箱噪音，汽車自身也會發(fā)出相應(yīng)的噪聲，這種噪聲源一般是由發(fā)動機(jī)和動力總成所發(fā)出。因此，在控制汽車噪聲時(shí)，也要從這兩方面去考慮問題。但由于發(fā)動機(jī)和動力總成都是在汽車出廠后就已成型，所以為了最大化減少噪音，應(yīng)盡量從汽車出廠制造的源頭抓起，不僅要保證汽車制造加工過程的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性、科學(xué)性，而且還要采用具有一定吸聲功能的制造材料，尤其是汽車底板等相關(guān)構(gòu)件，這樣才能保證汽車的運(yùn)行性能，減少其噪聲產(chǎn)生頻率。

4 結(jié)語

綜上所述，汽車變速箱噪音來源大多集中在齒輪嚙合過程中，所以只有采取現(xiàn)代化的噪音識別方法和控制策略，才能有效的控制變速箱噪音和汽車噪音，確保汽車全壽命周期的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張玲.振動噪聲信號在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提取中的運(yùn)用[J].汽車工程師，2017，10：25-26.

[2]湛剛.汽車噪聲振動理論及控制措施[J].北京理工大學(xué)出版社，2017，09：66-67.