1、齒輪噪聲的產(chǎn)生機(jī)理

齒輪嘯叫噪聲產(chǎn)生的激震源是齒輪嚙合時(shí)存在的傳動(dòng)誤差，形成激振力，引起傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)，振動(dòng)響應(yīng)傳遞到減速器外部的殼體、懸架、車(chē)身等結(jié)構(gòu)上，引起嘯叫，引起客戶(hù)投訴。齒輪嘯叫具有單階高頻特性，頻率一般在700~4000赫茲之間，由嚙合齒輪傳動(dòng)誤差峰值確定。傳動(dòng)誤差是指當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪在恒定角速度下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速比驅(qū)動(dòng)輪慢。理論上，齒輪為漸開(kāi)線形狀，齒輪嚙合無(wú)誤差，只要系統(tǒng)具有絕對(duì)剛性且無(wú)安裝誤差。在工程應(yīng)用中，由于各種因素，如齒輪的加工制造、減速器安裝誤差、材料彈性變形等，都會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)誤差的客觀存在。

材料彈性力學(xué)原理使齒輪嚙合時(shí)，主、被動(dòng)齒輪可簡(jiǎn)化為懸臂梁繞軸心線旋轉(zhuǎn)，在承受載荷時(shí)產(chǎn)生彎曲變形，齒面接觸區(qū)存在彈性形變。另外，由于齒輪加工誤差、殼體加工誤差、裝配誤差等客觀因素的影響，使齒輪實(shí)際嚙合點(diǎn)與理論嚙合區(qū)域發(fā)生偏移，產(chǎn)生嚙合沖擊激勵(lì)。為減少齒輪嚙合誤差，應(yīng)在設(shè)計(jì)初期對(duì)齒輪進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，以減少齒輪嚙合誤差。齒形修形是優(yōu)化齒面接觸位置及應(yīng)力大小的一種有效方法，微觀修形可用于一對(duì)嚙合的齒輪或單齒輪進(jìn)行修形，工程實(shí)踐中一般采用單齒輪修形，其效率高，生產(chǎn)成本低。通常影響齒形修形的主要因素是修形、修形、齒根修形、齒根修形和齒頂修形，其中修形參數(shù)的確定既要兼顧修形參數(shù)，又要考慮齒軸的安全系數(shù)，避免因修形過(guò)大而導(dǎo)致齒根彎曲強(qiáng)度降低。圖4示出傳統(tǒng)的齒形修形形式，包括左右端直線修形、螺旋線修形和鼓形修形。具體齒廓修形方案的選擇要綜合考慮輸入載荷激勵(lì)的大小、傳遞路徑的剛度和易于加工等因素，并結(jié)合 NVH仿真工具對(duì)齒廓修形方案進(jìn)行優(yōu)選。

2、齒形修整

在載荷作用下，齒軸材料圍繞旋轉(zhuǎn)軸心線產(chǎn)生相應(yīng)的變形，同時(shí)存在齒輪加工誤差、減速器裝配誤差等客觀原因，導(dǎo)致齒軸與理論嚙合區(qū)的偏差。通過(guò)優(yōu)化齒形方向，可合理分配齒面接觸位置和尺寸。通常齒向修形分為直線修形和鼓形修形兩種形式。

3、結(jié)論

綜合工程開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，減速器齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）齒面中心接觸，充分利用齒面寬度，避免齒面和齒頂受力；

（2）電動(dòng)汽車(chē)減速器的輸入級(jí)齒輪轉(zhuǎn)速非常高，峰-峰 TE應(yīng)小于2μ m；

（3）將最大接觸應(yīng)力及齒面載荷分布系數(shù)減至最小；

（4）齒面接觸應(yīng)力和傳動(dòng)誤差作為修形設(shè)計(jì)和調(diào)整的依據(jù)。

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