摘要：對變速器噪音源進行初步的分析，并探討噪音的控制辦法。

        FindthecausesofTransmissionnoise,DesignSuggestionsforTransmission.

        關鍵詞：齒輪傳動；噪音；變速器；

        GearTransmission;noise;Transmission

        在傳統的變速器設計中，我們更注意變速器的功能的實現和可靠性，故對變速器的使用壽命和承載能力非常關心。但隨著現在社會環境意識的提高，和人們對車輛舒適性要求的進一步提高，汽車的噪音問題越來越凸顯出其重要性。汽車噪音源一般分為：發動機噪音、底盤噪音、排氣噪音。而底盤噪音中傳動系統噪音占了較大比重，其中變速器作為傳動系統中的重要部分，其噪音的控制就顯得尤為關鍵。

        一、變速器噪音源的分析：

        變速器總成的噪音源主要有：齒輪、齒輪軸、箱體、軸承、側蓋、離合器殼體等等；

        1、齒輪噪音是變速器總成中最主要的噪音源：在齒輪噪音中根據形成方式的不同，可簡單的分為幾類：a、由于齒嚙合、分離產生的嚙合沖擊聲；b、由于摩擦振動所產生的摩擦聲；c、由于齒輪誤差造成運轉不均勻或輪齒剛度變化而產生的沖擊聲；

        2、其他噪音源：我們理論及實踐證明，箱體、軸承、軸等零部件既是噪音源，同時還是固體傳聲媒介。他們直接影響變速器噪音的形成和傳播。由于變速器噪音是個復雜的體系性問題，并不是說我們設計制造了合適的齒輪就一定能夠有滿意的噪音效果。所以我們一定要把變速器總成作為一個整體來進行考慮、分析。

        二、變速器噪音的一些控制手段：

        1、從齒輪設計角度考慮：

        a、齒數及模數：在中心距確定，滿足齒輪強度的要求的情況下，我們應該盡可能的采用多齒數、少模數的設計方法。較小的模數能夠得到更大的重疊系數，從而使齒輪受載更均勻，傳動更平穩；另外模數小，周節小，因為我們在實際制造中，不可能制造兩個完全相同周節的齒輪，所以較小的周節可以降低嚙合時的誤差，減小沖擊噪音。

        b、齒寬以及螺旋角：由重疊系數的計算可知，增加齒寬以及螺旋角均能提高齒輪副的重疊系數，所以螺旋角越大，齒寬越寬，則噪音越低，但是由于齒寬增加，會影響變速器整體的軸向長度同時造成加工中齒向誤差的增大，所以不能盲目增加齒寬。而且試驗證明，螺旋角接近或超過30度時，會大大降低齒輪的疲勞強度。

        c、壓力角和齒頂高系數：齒輪在嚙合中如果能夠有較好的“柔性”就可以在一定程度上彌補由于齒輪誤差所產生的載荷突變，壓力角越小，則齒輪“柔性”越高，這種自適應性越高。齒頂高系數越大，則重疊系數越大，同時單齒會更長，也增加了齒的“柔性”。所以現在很多變速器齒輪都采用了細長齒的設計。

        d、齒輪誤差以及修形：由于齒輪加工中齒形，齒向等誤差的客觀存在，以及變速器在受載時，軸以及箱體的彈性變形也會造成嚙合的不均勻，產生噪音，所以我們現在大部分都對齒輪進行修形，以保證齒輪副在受載時能夠得到較好的接觸區。

        e、齒輪側隙：圓柱齒輪副在工作齒面相互接觸時,兩基圓柱公切面與兩非工作齒面交線之間的最近距離稱為法向側隙jn。齒輪傳動中非嚙合面間的側隙是保證齒輪自由轉動的條件。側隙過小,將導致齒輪兩齒太緊,噪聲急劇增大;相反,側隙過大,又將使輪齒互相撞擊,同樣對噪聲影響較大。

        2、雜件的設計

        a、齒輪箱體是一個典型的彈性結構系統，它在軸承動載荷作用下產生振動，輻射噪聲，應該提高整體箱體的剛度，通過有限元確定其薄弱部位，并適當添加加強筋，減小共振；還可適當在箱體內壁涂上吸聲涂料，已達到降噪效果。

        b、變速器受載時軸必然會發生彈性變形，這個時候軸變形量的多少就關系著軸上齒輪副的嚙合情況，而且軸本身也會因為彈性變形而產生振動，所以我們應該盡可能提高軸的剛性。設計軸時，其直徑和長徑比應保證在滿負荷作用下，其總撓度和轉角分別不超過0.15-0.13mm和0.000123弧度，以使軸具有足夠的剛度，不致破壞齒輪的正常安裝和嚙合。

        c、選用低噪音的軸承；在高檔區和常嚙合區域應該選用較好的軸承，來滿足高速運轉的需要。

        d、潤滑油有阻尼作用且能防止齒面直接接觸,故噪聲一般隨油量和粘度的增加而減小，設計時充分考慮潤滑效果和采用較好的潤滑油也能夠降低噪音。

        3、工藝考慮

        a、齒輪加工；在考慮成本的情況下，保證齒輪的加工精度，控制熱處理變化，通過熱前修形來滿足熱后齒輪精度要求；提高齒面粗糙度，齒面粗糙度越高，齒輪摩擦力越大，產生的嚙合噪音越大；避免轉運過程中的磕傷碰毛，毛刺會導致齒輪運轉不平穩，大部分變速器噪音都由毛刺引起。

        b、裝配工藝；在裝配中按照正確的裝配工序，軸承盡量采用壓裝工藝，避免軸承早期損壞。

        綜上所敘，變速器噪音是個系統的、復雜的問題，要從多方面著手進行控制，最終先設計出合適的聲音，然后減少非設計聲音，才能夠保證變速器達到一個滿意的噪音要求。

        喬湘鶴（1980-），男，湖南株洲人，大學本科畢業，工程師，一直從事變速器設計

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