变速箱振动与噪声分析
电机噪音分析
电机噪音分析 电机 1引言 噪声是由物体的振动产生的，再通过空气或其它弹性介质才能传播到人的耳朵。它由很多杂乱无章的单调声音混合而成。其中20Hz～20000Hz是人们耳朵可以听到的频率。低于20Hz的波叫次声波，高于20000Hz的波叫超声波。 噪声直接影响人们的身体健康，太强或长时间噪声，会使人十分痛苦、难受，甚至使人耳聋或死亡。噪声是现代社会污染环境的三大公害之一。为了保障人民的身体健康，国际标准化组织（ISO）规定了人们容许噪声的标准，如表1。 表1 每天最长工作时间（h）8 4 2 - 噪声dB(A) 85 93 96 115(最大） 电机是产生噪声的声源之一，电机又在家庭、商业、办公室以及工农医等行业广泛而大量地应用着，与人民的生活密切相关。随着社会的进步，人们对污染环境的噪声提出了越来越高的要求与限制，尤其对与人们密切接触的家用电器更是如此。这方面，先进国家尤其重视。我国政府历来重视人民的健康，对限制噪声不遗余力。表2是我国产品标准规定的部分家用电器的噪声限值。 表2我国部分家用电器的噪声限值dB(A） 电冰箱（250升以下）洗衣机吸油烟机电磁灶吸尘器洗衣机镇流器空调器（2500W、分体式） 52 75 75 50 84 72 35 45 因此，尽量降低电机的噪声，生产低噪声的电机，给人们创造一个舒适、安静的环境是每个设计者与生产者的职责。 2电机噪声的分类 根据电机噪声产生的不同方式,大致可把其噪声分为三大类: ①电磁噪声；②机械噪声；③空气动力噪声。 3电磁噪声 电磁噪声主要是由气隙磁场作用于定子铁芯的径向分量所产生的。它通过磁轭向外传播，使定子铁芯产生振动变形。其次是气隙磁场的切向分量，它与电磁转矩相反，使铁芯齿局部变形振动。当径向电磁力波与定子的固有频率接近时，就会引起共振，使振动与噪声大大增强，甚至危及电机的安全。 根据麦克斯韦定律，气隙磁场中单位面积的径向电磁力按下式计算： 式中：B——气隙磁密 θ——机械角位移 μ0——真空磁导率 由于定、转子绕组中存在着主波磁势与各次谐波磁势，它们相互作用可以产生一系列的力波。 3.1主波磁场产生的力波 主波磁场B1所产生的径向力波为：Pr1=P0+P1，式中，是径向力的不变部分，它均匀作用于圆周上，使定子铁芯受到压缩应力。不变部分不会产生振动与噪声。P1=P0cos(2pθ-2ω1t-2θ0)，其中p主波的极对数，ω1—主波的角速度，θ0—初相角。P1是径向力波的交变部分，这个力波的角频率是2ω1，即2倍的电源频率，它使定、转子产生2倍电源频率的振动与噪声。它的强度与气隙磁密的平方成正比。这在两极的大容量电机中，容易产生较大的影响，而在一般情况下，由于它的频率较低，其影响不显著。 3.2谐波磁场产生的力波 谐波磁场产生的力波所引起的振动与噪声，一方面与该力波的幅值大小有关，也与力波的次数有
LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b 传递路径分析
传递路径分析 探究振动噪声问题的根源 LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b 传递路径分析提供了基于工程试验方法的系统级振动噪声解决方案，对关键零部件进行工程分析。 作为一个全面理解振动噪声问题的方法，TPA 有助于对振动噪声问题进行故障诊断，并对每个关键零部件进行性能目标设定。 在一个由多个子结构组成的复杂结构(诸如汽车、飞机或船舶)中，某一特定位置的振动噪声现象往往是由一个远处的振动源所引起的。例如，能量可以通过不同的路径从汽车发动机传入驾驶室内：通过发动机悬置、排气系统连接点，甚至间接地通过传动轴和底盘悬架传入到驾驶室内。进气和排气系统的空气传播也会对振动噪声问题有一定的影响。 强大的传递路径分析技术能够解决这类振动噪声问题，它可以帮助工程师在设计早期检测到问题产生的根源。LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b 提供高效的解决方案，以识别振动噪声问题及其产生的根本原因，并能够快速地评价设计修改。
从故障诊断到根源分析 传递路径分析(TPA)是用于识别和评价能量从激励源到某个接收位置的各个结构传播和声传播的传递路径。一旦对这些激励源及传递路径建模并量化后，系统优化就成为一个相对容易的设计工作。传递路径分析用于定量分析不同的激振源及其传递路径，并且计算出其中哪些是重要的，哪些对噪声问题有贡献，哪些会互相抵消。 激励源-路径-响应：系统级的方法 LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b传递路径分析是基于激励源-路径-响应的系统解决方案。所有的振动噪声问题都是始于一个激励源，然后通过空气传播或结构传播传递到一个可被人感知的响应位置。通过分析激励源及传递路径对响应的影响，并可以通过对其中的某几个因素进行调整，来解决振动噪声问题。传递路径分析的目标是计算从源到响应的各条路径的矢量贡献量，识别出传递路径中各零部件的NVH特性，并通过对其调整来解决特定的问题。最终，TPA通过合理选择各个零部件的特性以避免振动噪声问题，从而有助于产品优化设计。 完整的解决方案 LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b传递路径分析软件包包含各种分析功能，以帮助试验部门最大程度地节省时间和资源，是市场上最为广泛使用的TPA解决方案。LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b可以通过各个可能的角度来帮助客户解决问题——从简单系统到复杂结构。LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b TPA综合了一系列TPA
汽车NVH振动与噪声分析
汽车NVH介绍
1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质
动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动（NVH ）?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一
汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
什么是NVH？ NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation
为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关
滚动轴承故障诊断频谱分析
滚动轴承故障诊断1（之国外专家版） 滚动轴承故障 现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般说来，滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下，它们的公差都保持在机器的其余部件的公差的十分之一。但是，多年的实践经验表明，只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误，还有20%的失效是由过载使用或制造上缺陷等其它 原因所致。 如果机器都进行了精确对中和精确平衡，不在共振频率附近运转，并且轴承润滑良好，那么机器运行就会非常可*。机器的实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾的是，大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。你的工作是要检测出早期症状并估计故障的严重程度。振动分析和磨损颗粒分析都是很好的诊断方法。 1、频谱特征 故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同的振动分量——换言之，它们不是同步的分量。对振动分析人员而言，如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能是轴承出现故障的警告信号。 振动分析人员应该马上诊断并排除是否是其它故障引起的这些不同步分量。 如果看到不同步的波峰，那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波和边频带出现，那么轴承磨损的可能性就非常大——这时候你甚至不需要再去了解轴承准确的扰动频率。 2、扰动频率计算 有四个与轴承相关的扰动频率：球过内圈频率（BPI）、球过外圈频率（BPO）、保持架频率（FT）和球的自旋频率（BS）。轴承的四个物理参数：球的数量、球的直径、节径和接触角。其中，BPI 和BPO的和等于滚珠/滚柱的数量。例如，如果BPO等于3.2 X，BPI等于4.8 X，那么滚珠/滚柱 的数量必定是8。
变速箱噪音
外文资料译文 变速箱噪声 相关的传输错误和轴承预压的影响 摘要 这五附加论文都是处理变速箱的噪声和振动的。第一篇论文回顾了先前发表关于变速箱噪声和振动的文献。第二篇论文描述了该试验台是专门设计和建造噪音齿轮测试。有限元分析，用于预测试验台的动态特性和实验的变速箱壳体模态分析用于验证自然试验台。在第三篇论文中，齿轮精加工方法和变速箱齿轮的偏差影响的理论预测噪声主要是研究在什么的实验研究。十一对被测试设备制造使用三种不同的整理方法。传输错误，这被认为是一个重要的激励机制齿轮噪音，测量以及预测。该试验台是用于测量变速箱噪音及不同的测试装置对振动。测得的噪音和振动水平进行比较，预测和实测的传输错误。实验结果大多可以解释和预测传输测量误差项。但是，它似乎并不能够确定一个单一的参数，如测得的峰-峰值传输错误，可直接与测得的噪声和振动。测量结果还显示，拆卸和使用相同的变速箱齿轮副重组可以改变测得噪声和振动.这个水平发现表明，除了其他因素的影响齿轮齿轮噪音。第四，轴承影响或变速箱噪音和振动预紧力进行了调查。振动测量均在140牛米和400nm的扭矩水平，用0.15毫米和0毫米轴承间隙，并用0.15mm轴承预紧力。结果表明，轴承间隙和预紧力影响变速箱的振动。预装轴承，振动增加超过2000转和2000转的速度低于下降速度，相比与轴端间隙轴承。有限元模拟表现出同样的倾向作为测量值。第五本文介绍如何通过优化变速箱噪声为减少传输错误齿轮几何减少。关于齿轮偏差和不同扭矩的鲁棒性考虑，以便找到一个齿轮几何给予尽管从名义几何由于制造公差偏差范围内以适当的扭矩，噪音低。静态和动态的传输错误，噪声，振动测量和该。之间
传递路径分析法
传递路径分析法 对复杂的汽车系统来说，如何找到一种既能较好地表征整车振动噪声特性，而其实现起来又较为简明、迅速的方法，一直是汽车NVH 研究人员孜孜以求的目标。近年来，基于频率响应函数（FRF ）的车内噪声传递路径分析方法成为各大汽车公司和汽车研发中心的主要研究方向之一，这种方法从子结构传递函数的角度出发，在频域上描述了系统的振动噪声特性，为汽车噪声预测、振动噪声快速诊断等工作提供了一种快捷、精准的有利工具。此方法建立的模型中，一般把整个系统划分为几个较为独立的子结构，每个子结构都以频响函数来表征其结构特性，各子结构之间通过各种弹性元件相联结来传递信息。图2.1即为一个由动力总成和车身组成的简单汽车模型，在这模型里，汽车被划分成两个子结构，一个是车身子结构（以子结构A 表示），另一个是动力总成子结构（以子结构B 表示），二者之间通过动力总成悬置相联结。在研究过程中，可将此系统进一步理论化，把各子结构简化成一个个结构块，把联结子结构的各弹性元件（如动力总成悬置）简化成各个标量弹簧。这样，系统就以“结构块－弹簧”的形式表征出来，本章的主要工作即是研究这种“结构块－弹簧”与系统之间的关系，推导相关函数，建立基于频率响应函数的车内噪声传递路径分析方法[15][27～40]。 2.1、系统响应 假设一辆汽车受m 个激励力作用，每一个激励力都有x,y,z 三个方向分量（下面分别用k=1,2,3表示），每一个激励理分量都对应n 个特定的传递路径，那么这个激励理分量和对应的某个传递路径就产生一个系统的响应分量。以车内噪声声压作为系统响应，这个声压分量可以表示为： 其中，是传递函数，是激励力的频谱。 车内噪声声压受某个激励力作用，传递过来的所有声压成分之和可表示为： 车内噪声受所用激励力作用，传递过来的所有声压成分之和可表示为： 在式（2.1）中，激励力如果直接作用在车身，所对应的传递函数就是车身传递函数；激励力如果直接作用在车轴，所对应的传递函数就是从车轴到车身，再到车内声场的传递函数。传递路径分析中首先需要明确所需分析的激励点，这根据不同性质的问题而定。例如，车身问题只需考虑底盘与车身耦合处的力激励；整车问题就需考虑车轴处、发动机悬置减振器处、空气压缩机悬置鉴真处、甚至活塞和汽缸缸壁之间的力激励。明确所需分析系统的耦合点后，下步就需要估计各种耦合激励力和各种传递函数，工作量常常很大。本文只考虑了动力总成与车()() mnk mnk nk p H F ωω=?mnk H nk F ,3,3 1,11,1()() N N m mnk mnk nk n k n k p p H F ωω===== =?∑∑m m p p =∑
变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究
10.16638/https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,ki.1671-7988.2015.11.009 变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究 徐丽梅1，石月奎2 （1.天津矢崎汽车配件有限公司，天津300457；2.中国汽车技术研究中心，天津300300） 摘要：为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题，分析了变速箱噪声的特点，通过频谱分析和阶次分析的理论，找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围，并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架，啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递；通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形，降低了变速箱的啸叫声。 关键词：变速箱噪声；啸叫声；敲击声 中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2015)11-25-04 Study on Gear Rattle&Whine of Manual Transmission and Countermeasures Xu Limei 1, Shi Yuekui 2 ( 1. Tianjin YAZAKI Auto Parts Co., Ltd., Tianjin 300457; 2. China Automotive Technology & Research Center, Tianjin 300300 ) Abstract: To solve gearbox noise problems of a test vehicle under idle and cruise condition, analyzes the characteristics of gearbox noise, through the spectrum analysis and order analysis theory to find the frequency characteristics and range of rattle and whine noise, and according to the transfer path method determined the rattle noise transfer path is from the gearbox active side mount bracket, whine noise is caused by gear active tooth. By improving the frequency response of gearbox active side mount bracket, decreasing the transmission of the rattle noise; by modified clutch stiffness and damping parameters and optimized tooth profile of the active tooth, reducing the gearbox whine noise. Keywords: gearbox noise; rattle noise; whine noise CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)11-25-04 引言 随着汽车工业技术的发展，汽车已经不再仅仅满足结实耐用的一般需求，在舒适性特别是车内噪声方面已经有了显著的改善，怠速工况的车内噪声从几年前的45-46 dB(A)已经降低到现在42dB(A)左右，甚至有些已经达到了40 dB(A)，要达到这个级别的声压级，悬置、进排气等系统对车内噪声的影响已经很小，而动力总成带来的噪声特别是怠速工况下变速箱的噪声对车内噪声的影响已经成为了主要影响因素。 对于匹配手动变速箱的动力总成来说，发动机在工作过程中活塞往复运动，将燃烧压力转换为旋转动力，曲轴每转动两圈，即活塞往复运动两次才有一次点火，燃烧在气缸中发生一次，这样就产生的扭矩波动，随着发动机追求更好的动力性，缸内平均有效压力也在不断增大，这种扭矩波动也越来越大。这一扭矩波动经过离合器传送到变速箱，尽管有离合器的减振，但是手动变速箱没有高粘性阻尼的内在液力变矩器[1]，所以无法消除变速箱的噪声。 本文中所研究的MPV车型在怠速工况和匀速80km/h工况，驾驶员位置均能较明显的听到来自变速箱的噪声，通过优化离合器刚度和阻尼、优化传递路径等方法，显著降低了 作者简介：徐丽梅，就职于天津矢崎汽车配件有限公司。
Manatee振动噪声分析
Manatee软件电磁振动噪声分析 北京天源博通科技有限公司 褚占宇
利用Manatee软件分析丰田Prius2004电机电磁及振动噪声 Manatee软件是由法国EOMYS公司研发的，可以计算电机的电磁振动噪声的软件。北京天源博通科技有限公司是该软件在中国的代理商。 本文主要是利用Manatee软件分析丰田Prius2004款电机的电磁及振动噪声。 表1是丰田Prius2004电机的主要尺寸参数。 表1电机主要的参数 名称数据 定子外径/mm269.24 定子内径/mm161.9 气隙长度/mm0.75 铁心长度/mm83.82 转轴外径/mm110.64 极数/槽数8/48 1建模流程 首先打开Manatee软件。如下图所示。 选择电机类型，点击New Machine按钮，选择要编辑的电机类型。
在电机类型里面选择BPMSM，为内置式的永磁电机类型。P中输入极对数为4（注意这里是极对数不是极数）。 接着设置Machine Dimensions选项，在这里设置电机的定子外半径为134.62mm,定子内半径为80.95mm，转子外半径80.2mm，转子内半径为55.32mm。
计算出气隙长度为0.75mm。 设置定子轴向长度，定子硅钢片轴向长度为83.82，硅钢片的叠压系数设置为0.95。没有径向通风道和轴向通风口。 设置定子槽型，软件提供了多种槽型，选择相应的槽型进行设置。在这里选择槽型11，以下为具体的槽型尺寸参数。
当设置好后，可以点击Preview按钮，生成如下图所示。
定子绕组设置，Prius2004为3相双层，分布短距，绕线间距为5，并绕根数13，并联之路数1，每线圈的串联匝数9。 点击next按钮，选择3相双层，绕组跨距为5。 点击Preview按钮，生成如下图所示。 点击next按钮，设置并联之路数1，每线圈的串联匝数9。
液压噪声分析
液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1，振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。 2，振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。 1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离
变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨
变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨 摘要：本文根据实际生产经验，对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析，并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨，尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施，为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量，降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。 关键词：变速箱；齿轮；噪声；分析；处理 引言 在当前广泛应用的工程机械中，渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件，这种零件使用方便、造价便宜，应用范围非常大。但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声，如：与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的，这些缺陷不仅会影响工程机械的质量，还导致工程机械的噪声污染加剧，极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。本文根据自身生活实践，对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析，并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究，为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑，同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。 1.变速箱齿轮噪声的原理分析 1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析 两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中，要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上，这样点的脉冲才是稳定的。对相互啮合的两个齿轮来说，从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触，到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮，其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等，也就是说整体的齿面会出现相对滑动，并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变，在刚接触时或即将分开时最大，在节圆切点处最小。 齿轮啮合面上出现的相对滑动，就说明滑动面上存在相对摩擦力，由于滑动速度是一直变化的，那么摩擦力的大小和方向也随之改变，所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。在齿轮相互啮合过程中，啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系，所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙，齿轮之间的力的脉动也就越大，这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果，所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声，这是不可避免的，而且脉动冲击反过来作用于齿面，对齿面造成破坏，进一步加大了冲击，所以齿轮的损害会更快。 1.2齿轮啮合冲击的噪声原因分析
振动噪声分析论文
汽车噪声主动及被动控制方法简述1前言 随着汽车工业的发展，汽车给人类的出行带来极大的便利，但同时也带来了噪声污染等社会问题。汽车噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度，甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康，如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险；同时，汽车噪声过大也会影响路人的身心健康，人们长时间接触噪音，会耳鸣、多梦、心慌及烦躁，或直接引起听力下降甚至失聪，其中由车辆噪音间接引发的交通事故，也并不鲜见。因此对汽车噪声进行控制就显得非常必要了。 为了治理汽车噪声污染，各国均制定有关标准，我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年1月4 日联合发布了GB 1495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性标准，代替GB 1495—1979，并于2002年10 月1日实施。 表1 国内外车辆行驶噪声限值标准的比较（单位：dBA） 新标准是在参考ECE RS1《关于在噪声方面汽车(至少有4个车轮)型式认证的统一规定》基础上制定的。新标准的出台，改变了过去标准不科学、测试项目不完整的局面，为治理汽车噪声污染提供了有效的控制手段，对完善我国的汽车
噪声标准体系将起到积极的推动作用。 2汽车噪声来源 汽车是一个包括各种不同性质噪声的综合噪声源，按噪声产生的部位，主要分为与发动机有关的噪声和与排气系统有关的噪声以及与传动系统和轮胎有关的噪声。 （1）发动机发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其他部件发出的噪声。在发动机各类噪声中，发动机燃烧噪声和机械噪声占主要成分。燃烧噪声产生于四冲程发动机工作循环中进气、压缩、做功和排气四个行程，快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量。燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份，在总噪声的中高频段占有相当比重。 表2 发动机机械噪声类型 机械噪声是指发动机工作时，各零件相对运动引起的撞击，以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声，包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声。燃烧噪声和机械噪声都是有发动机本体发出的，并且随着发动机转速的增加，噪声也增加。一般情况下，低转速时燃烧噪声占主导地位，高转速时机械噪声占主导地位。空气动力噪声是指汽车行驶中，由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声。在发动机中，它包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声。实践表明，减少振动是降低噪声的根本措施。增加发动机结构的刚度和阻尼，是减少表面振动的办法，从而达到
32_路面噪声传递路径分析与优化
路面噪声传递路径分析与优化 Transfer Path Analysis and Optimization of Road Noise 李朕王亮高亚丽王伟东 （泛亚汽车技术中心有限公司上海201209） 摘要：本文介绍了传递路径分析在路面噪声优化中的应用。借助HyperGraph的NVH分析模块，在纯仿真的环境下应用传递路径分析，在开发更早阶段找到问题根本原因。从本文的优化结果来看，基于纯仿真的传递路径分析周期短，优化效果好。 关键词：汽车NVH 路噪传递路径HyperGraph Abstract: Transfer path analysis was applied in road noise analysis. It is possible to find noise root cause in early stages of vehicle development process by using HyperGraph transfer path analysis in virtual environment. CAE based TPA is more efficient than test based TPA. Key Words: vehicle, NVH, road noise, TPA, HyperGraph 1 介绍 路面噪声是车辆NVH性能开发过程中控制的一个重要指标。它作为车内主要声源影响乘员舒适性。按照传递路径不同，路噪可分为结构传递声与空气传递声。本文介绍传递路径法（下文简称TPA）在结构传递声分析与优化中的应用。 结构传递路噪典型递路径如下。路面激励通过轮胎传递到轮心，轮心传入悬架，再通过悬架传递到车身。其中悬架与车身界面有多条传递路径。使用TPA方法能识别出噪声传递的主要路径和次要路径。随着建模、求解以及后处理的进步，基于仿真的TPA方法能够在早期快速准确的分析问题。 2 分析方法 影响路噪的主要因素有轮胎、悬架形式、衬套刚度以及车身侧底盘连接点的噪声传递函数。越软的衬套和轮胎隔振效果越好，对路噪越有利。但衬套过软会影响车辆的操控稳定性。为了不影响操控稳定性，本文重点关注车身噪声传递函数的优化。受限于燃油经济性的限制，传递函数优化不能以牺牲重量为代价。使用TPA方法识别出关键路径，能在不牺牲重量的情况下满足整车振动噪声的要求。
变速箱主要参数的选择计算
第三章变速箱主要参数的选择 根据变速箱运用的实际场合，结合同类变速箱的设计数据和经验，来进行本设计的主要参数的选择，包括：挡数、传动比范围、中心距、外形尺寸、齿轮参数等。 挡数 变速箱的挡数可在3～20个挡位范围内变化。通常变速箱的挡数在6挡以下，当挡数超过六挡以后，可在6挡以下的主变速箱基础上，再配置副变速箱，通过两者的组合获得多挡位变速箱。 传动系的挡位增多后，增加了选用合适挡位使发动机处于工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。因此，轿车手动变速箱已基本采用5挡，也有6挡的。近年来，为了降低油耗，变速箱的挡位也有增加的趋势。发动机排量大的乘用车多用5个挡。【本设计采用5个挡位】 传动比范围 变速箱传动比的范围是指变速箱最低挡传动比与最高挡传动比的比值。高挡通常是直接挡，传动比为；有的变速箱最高挡是超速挡，传动比为～。影响最低挡传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到最低稳定性是车速等。目前乘用车的传动比范围在～之间，总质量轻些的商用车在～之间，其他商用车则更大。 本设计根据已给条件，最高挡挡选用超速挡，传动比为i1=，i2=，i3=，i4=，i5=，iR=(倒挡) 所给相邻挡位间的传动比比值在以下，利于换挡。
A K 中心距A 对中间轴式变速箱，变速箱中心距是指中间轴与第二轴轴线之间的距离。它是一个基本参数，其大小不仅对变速箱的外形尺寸、体积和质量大小有影响，而且对齿轮的接触有轻度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短；变速箱的中心距取的越小，会使变速箱长度增加，并因此而使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态破坏。 中间轴式变速箱中心距A （mm ）的确定，可根据对已有变速箱的统计而得出的经验公式初定： （3-1） 式中：KA ——中心距系数。对轿车，K A =～；对货车，K A =～；对多挡主变速箱，K A =～11； I max T ——变速箱处于一挡时的输出扭矩（此处意为最大转矩）。 故可得出初始中心距：A=，圆整取A 为67mm 。 外形尺寸 变速箱的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒挡中间齿轮和换挡机构的布置初步确定。 乘用车四挡变速箱壳体的轴向尺寸～。商用车变速箱壳体的轴向尺寸与挡数有关： 四挡～A 五挡～A 六挡～A 当变速箱选用的挡数和同步器多时，中心距系数K A 应取给出系数的上限。为检测方便，A 取整。 本设计为五速手动变速箱，其壳体的轴向尺寸是3x67=201mm 。
电机噪音及振动分析
电动机的噪声和振动 电机类2007-06-18 22:02:51 阅读140 评论0 字号：大中小订阅 通常电动机的噪声和振动是同时发生的。电动机噪声包括通风噪声、电磁噪声和机械振动噪声。由于电动机修理操作不当。造成电机修理后的噪声和振动增大。原因如下： 电机修理后的噪声和振动增大引起原因 一、机械方面引起： 1、转子固定键未拧紧，有松动现象。 2、未做风扇静平衡，或做的精度不够。 3、转子不平蘅，未做静、动平衡检查。 4、定、转子铁心变形。 5、转轴弯曲，定、转子相擦。 6、地脚固定不稳，安装不正，不牢固。 7、铁心及铁心齿压板松动。 8、零部件加工不同心，装配公差不合理。 9、电动机组装和安装质量不好。 10、端盖、轴承盖螺丝未拧紧，或装偏。 二、电磁方面引起的： 1、三相绕组不平蘅。 2、绕组有短路或断路故障。 3、电刷接触不好，压力过大、过小。刷质不合要求。 4、断笼或端环开裂，松动。 5、改极时，定、转子槽数配合不适合。 6、集电环的短接片与短路环接触不稳定。 7、电源供电质量不好，三相不平蘅，有高次谐波等等。 三、风方面引起： 1、风扇有缺陷或损坏，如掉叶、变形、风扇不平衡产生噪声合振动。 2、风扇在轴上固定不牢固。 3、风罩与风叶之间的间隙不合适，过小或偏斜。 4、风路局部堵塞。 三种噪声简易鉴别方法
一、通风噪声鉴别法： 1、去掉风扇或堵住风口，让电机在无通风气流情况下运转，这时如果电动机噪声消失或显著减弱，则说明是通风噪声引起的。 2、变测量噪声的位置进行鉴别，因为以通风噪声为主的电动机，在电动机进口处和风扇附近处噪声最强。 3、磁噪声和机械噪声有时不稳定，时高时低，而通风噪声通常是稳定的。 4、用外径和型式不同的风扇，在不同转速下试运转，如果电动机噪声有明显差别，则说明电动机噪声主要是通风噪声引起的。 5、械噪声或电磁噪声较大的电动机，往往振动也大，但通风噪声与电动机振动关系不大。 二、机械噪声鉴别法： 1、机械噪声与外施电压大小和负载电流无关。 2、如果噪声不稳定，时高时低，那就是机械噪声，因为通风噪声是稳定的。 四、电磁噪声鉴别法：电磁噪声大小随磁场强弱、负载电流大小以及转速高低而变，利用这个特征，可采取下面办法进行鉴别。 1、突然断电法：由于机械惯性比电磁过渡过程慢得多，突然断电，无电磁因素影响，这是电动机转速几乎不变。如果这是电动机噪声突然消失或显著降低，可断定是电磁原因产生得噪声。 2、改变电压法：由于异步电动机转速随电压变化不大，当改变电压时，机械噪声和通风噪声基本不变，但电磁噪声随电压变化很大。 3、对拖法：用一台低噪声电动机拖动有噪声得被试电动机，这是噪声降低消失，则说明被拖动得电动机噪声是电磁噪声。 4、如果电磁噪声是因绕组不对称，匝间短路等缺陷引起，则三相电流不平蘅，如因转子断笼或绕线转子三相绕组不对称引起，则定子电流有波动。 解决噪声和振动的修理措施 一、降低机械方面引起的噪声的措施： 1、紧固所有装配件上的紧固螺栓，保证端盖，轴承盖，定、转子铁心，固定键，齿端板，风扇座，集流装置等配合不松动。 2、选用的轴承和润滑油，选用超精研磨、波纹度小于.2μM的电动机专用轴承，可降低轴承噪声。 3、装配轴承时要采用合理工具，最好热套。装配轴承时严禁猛打猛敲，使轴承受力不均。 4、增强修配零部件的机械强度的精度。 5、校正转子平衡。 6、提高电动机组装质量，保证同心度，与机械设备联接要正确，做好确定中心工作。 7、电刷硬度适当降低，刷压要合适，电刷在刷盒内间隙要合适（一般0.1MM左右） 8、检查铁心的偏心情况，必要时可适当当车圆转子表面（控制切削量0.10-0.20MM）。 9、检查电动机轴伸盒集电环的偏摆，时之合格。
变速箱噪声的频谱分析与故障诊断
变速箱噪声的频谱分析与故障诊断 Become soon the frequency chart of the voice of box analysis and break down diagnosis Branch in Chinese aluminum industry, Qinghai one the electrolysis factory(da tong qinghai 810108) wangtiancheng 摘要应用振动、噪声信号频谱分析和相干函数分析技术，从理论上说明变速箱故障诊断的依据。检测了一台噪声严重超标的实际变速箱系统，得到其三向振动和噪声信号。综合分析了实测信号及其计算机数据处理结果，从而得出检测对象出现强烈噪声的主要原因在于其中一对啮合轮发生“嗑碰”。 Summary:applied vibration,the voice signal frequency chart analysis with concern with the function analysis technique, explain to become a box to break down examine a patient soon from the theories of basis.Examined one serious and super object to become physically soon box system, get it three to the vibration and the voice https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,prehensive analyze to measure the signal and its calculator data processing result actually, get the main reason that an examination object appears the strong voice to lie in an an among those rightnesses of to match an occurrence"the happtouch" thus. 关键词:变速箱，噪声，振动，故障诊断，相干分析 Keyword:become soon a box, the voice, vibration, break down diagnosis, concern with analysis 0 引言 变速箱的变速、储能、增加扭矩等作用，使它成为动力机械中应用十分广泛的通用部件之一。它的工作是否正常涉及到整台机器或机组的工作性能。变速箱的工作形式和结构复杂性，又使得它容易引发故障。因此，变速箱的质量检测在动力机械工程中占有重要的地位。 本文运用故障诊断技术分析变速箱出现故障的原因。实施故障诊断技术的首要步骤是获得反应检测对象运行状态的诊断信息。在动力机械工程中，获得诊断信息的常用方法有直接观察法、振动噪声检测法、磨损残留物检测法和运行性能监测法等。对变速箱而言，振动和噪声信号是故障诊断的重要信息。变速箱的噪声水平可以从客观上反映变速箱的工作状态，而成为其质量检测的指标之一。在设计变速箱时，就规定了其噪声标准。声与振动紧密地联系在一起，是源与流的关系。因振动而发声的物体即是声源，当振动以波的形式在弹性媒质中传播时，便形成声波。噪声是人类不希望听到的声音，是一种环境污染，会对人造成生理和心理的危害。因而，对噪声的监测、诊断和控制是多门学科尤其是机械工程研究的重要课题。变速箱在工作中，内部构件，如齿轮、轴承等，不断产生振动冲击。当有故障存在时，其振动强度增大，噪声水平超标。本文根据振动和噪声谱，利用相干函数分析，结合实验手段，分析了一台BJ212型变速箱噪声超标的原因。 1 变速箱振动系统响应及相干函数
电机电磁噪声的分析
电机电磁噪声的分析 定转子的槽配合的选择对电磁噪音的影响很大，选择合适的槽配合是降低电磁噪音最有效、最经济的方法，因此，在选择定转子槽配合时要慎重。要避免出现幅值较大，次数较低的力波，幅值较大的定转子齿谐波磁场由定转子槽数决定，由电机学，可知定转子一阶齿谐波作用产生的力波次数m 为， ()()12m Z p Z p =±+±±+ 式中1Z 、2Z - 定、转子槽数、p -极对数 定子相带谐波与转子一阶齿谐波作用产生的力波次数（对定子60 相带整数槽绕组）为： ()()26m Kp p Z p =+±±+ 式中012K =±±?、、 定转子二阶齿谐波作用产生的力波次数为： ()()1222m Z p Z p =±+±±+ 在设计时，应尽量避免定转子槽配合产生较低的m ，另外齿谐波幅值随转子槽数增大而减小。因此，为了降低电机的电磁噪音，在选择定转子槽数时应采用远槽多槽配合，即 2Z 与 1Z 相差较大及21Z Z ?， 电动机二维（力波频率与力波阶次）电磁噪声理论 由异步电动机气隙磁密波的作用,在定子铁心齿上产生的磁力有径向和切向两个分量。 径向分量使定子铁心产生的振动变形是电磁噪声的主要来源；
切向分量是与电磁转矩相对应的作用力矩,它使齿对其根部弯曲,并产生局部振动变形,这是电磁噪声的一个次要来源； 电磁噪声一般在极数较多、功率较大的电机中比较明显,并且是引起负载时噪声增大的重要原因。 三相异步电动机运行时，气隙中存在基波与一系列谐波磁场，它们相互作用除产生引起转矩的切向力外，还会产生许多高次、频率且各不相同的旋转径向电磁力波，这些径向力波作用在定转子上，使它发生径向周期性变形，即产生频率等于径向力波频率的振动，该振动传到机座，引起机座的振动，从而又使机座周围的空气脉动而引起电磁噪声，电机本身都有固有的振动频率，当径向力波频率与电机的固有频率相同或相近时，就会引起共振，产生很大的电磁噪音。 笼型异步电动机电磁噪声的频带通常为700 ～4000Hz 。在这个频率范围内,人的耳朵有很高的灵敏度,因而引起强烈的噪声感觉,严重时表现为十分刺耳的啸叫声。 降低电动机电磁噪声的基本条件，除了使力波频率远离电动机固有频率这一传统条件以外，电动机二维电磁噪声理论又增加一个使力波阶数不等于模态振型阶数这个新条件。因此，二维电磁噪声理论给电动机槽配合的选择提供了两个可以达到降低噪声的选择条件。 Y系列电动机的主要模态振型阶数大多数是2阶的，所以异步电机避免产生高电磁噪声的经验是消除2阶力波，二维电磁噪声理论给予异步电动机设计中槽配合的选择增加了必须考虑降低电磁噪声的新内容： 1.计算电磁力波阶数和力波频率； 2.计算电动机结构的模态参数，特别是模态频率和模态振型阶数；
资料-基于LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b的破壁机振动噪声研究
1 引言 随着豆浆机使用的日益普及，作为豆浆机升级产品的破壁机因转速高破碎效果好等因素而受到市场的青睐，而噪声问题成为影响破壁机性能体验的关键因素。而振动噪声问题的解决不仅需要信号的采集，同时需要对信号处理分析等要求。 LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b是一整套的振动噪声试验解决方案，是高速多通道数据采集与 试验、分析、电子报告工具的完美结合，包括数据采集、数字信号处理、结构试验、旋转机械分析、声学和环境试验。 通过LMS https://www.wendangku.net/doc/e712037145.html,b的采集分析系统可以获得破壁机实际的模态振型和ODS振型，与CAE振动响应仿真结合，从而为得出了有益的结论。为破壁机的振动噪声研究提供了一个新的思路和方法。 2 传递路径分析与声源识别 2.1 破壁机噪声传递路径分析 破壁机主要由机头（含电机，控制板，刀架等）、机壳（盛装食材）、底座（支撑机身）三部分构成，工作时电机超高速运转（14900rpm），带动不锈钢刀片，在杯体内对食材进行超高速切割和粉碎，从而打破食材中细胞的细胞壁，将细胞 噪声主要来源和传递路径分析 2.2
声压全息法测试: 对破壁机采用近场声压测试，用麦克风测试距离被测物体表面10mm处的声压，获得各个点的频谱，然后按照频段将各个点的值画成等高线，数值大小用颜色表示。 图2 声压全息法声源识别（250HZ） 声压全息法测试结果显示：转速基频250Hz异音为主要异音频率，主要集中在杯座和底座，其中底座主要是3个侧面辐射出去，基座底部基频噪声较高，靠近后排风口处最高。 3仿真模型与测试的对比及分析 3.1 建立结构有限元模型和模态几何模型 仿真边界条件设置：整个破壁机采用重力作用下的预应力分析，底座胶垫底面和地面采用固定支撑，转子表面添加频率为250Hz的旋转离心力2.167N，杯中的水用质量点等效，绑定在杯子中部。将偏心力加载到电机结构有限元模型中，进行振动响应分析，获得各倍频下的振动响应（重点为基频）。