某越野车驱动桥异响分析及优化

摘要

汽车驱动桥是汽车传动系重要部件，可以实现车辆减速增扭，传递动力，使车辆有较好的行驶状态。汽车驱动桥同时是车辆行驶过程中主要的振动和噪声源之一。车辆运行过程中，受悬置上振动质量、扭转的作用以及路面不平的影响，驱动桥会产生扭转振动和弯曲振动，不仅影响汽车传动系统的工作可靠性，同时还容易引起车身垂向和纵向振动而影响乘员的舒适性，而车辆舒适性是当前顾客非常关注的重要指标之一。传统的汽车驱动桥噪声的分析方法主要是结合大量试验的方法进行判断，其不足点是测试结果稳定性因设备、测量人员技能水平等因素需要提高。
　　对应于传统方法的局限性，本文利用 CAD/CAE技术对当前市场上较为流行的某款非承载式中型越野车进行了分析，根据在市场上对于车辆在90Km/h-100Km/h运行中的车辆噪声异响的反馈，结合驱动桥总成进行了驱动桥及车架模态分析，对车架系统局部件模态、驱动桥啮合接触区、驱动桥台架参数曲线内容进行了改进优化，提出系统性改进措施。文中首先分析了齿轮噪声机理，识别了车身振动方式及常见的噪声降低方法，接着建立了驱动桥总成及车架有限元模型，在保证驱动桥总成主要部件尺寸和装配关系的基础上，对原驱动桥总成模型进行了简化处理，结合频响函数及噪声传递函数理论，进行驱动桥总成与车架的响应分析，分析各主要部件的固有频率及阻尼情况，经分析驱动桥的激励由齿轮啮合产生，频率在480Hz左右，经桥体及横向稳定杆传递到车架第四悬置支撑位置，产生部件频率耦合，形成振动量的放大；接着识别出驱动桥齿轮接触区不合理，引起齿轮的啮合冲击，是振动发生的激励源，同时整车试验台架扭矩曲线属性不合理，未能在后桥台架测试中进行NVH特性识别，导致驱动桥在整车测试过程中产生抱怨。
　　在识别出发生原因的基础上，结合多种方案对驱动桥噪声异响问题进行优化，对车架第四悬置支撑处实施了13种意向性优化方案，并分别进行仿真分析及效果评判，从中选择在第四悬置位置增加质量块避开振动敏感区域的方案，经整车NVH测试验证，可以使整车噪声下降3dB。针对在开发过程中车桥台架力矩参数属性不合理问题，优化了后桥台架力矩输入参数曲线。文中同时结合试验设计方法（DOE）对驱动桥齿轮啮合接触区的啮合状态进行优化，降低振动噪声的激励源。本文针对所识别的因子制定了优化方案，解决了后桥噪声异响问题。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 本文主要研究内容

第二章 驱动桥振动噪声及其传递机理

2.1驱动桥噪声机理

2.2振动传递分析

2.3频响函数FRF

2.4噪声传递函数NTF

2.5本章小结

第三章 驱动车桥及车架性能分析

3.1 有限元软件选取

3.2模态分析理论基础

3.3驱动桥模态分析

3.4 车架模态分析

3.5 车架第四悬置模态分析

3.6本章小结

第四章 驱动桥噪声改进措施分析

4.1基于模态的优化分析

4.2驱动后桥台架力矩分析

4.3驱动后桥扭矩曲线测定

4.4整车NVH测试

4.5本章小结

第五章 异响改进优化方案选择

5.1车架优化方案选择及验证

5.2 后桥齿轮啮合接触区改进与验证分析

5.3 驱动桥台架力矩参数优化

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文