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一种降低齿轮敲击声的措施 王德政 （动力底盘开发部动力室，海口 570216） 【摘要】本文详细介绍某车型变速器齿轮敲击声的分析及验证过程，给出了改善效果比较明显的降噪措施。具有一定的参考价值。 关键词：齿轮敲击声、配重块、橡胶垫、传递路径 A measures for reducing gear rattle （Wang Dezheng） （, Haikou 570216） 【Abstract】This paper introduces the analysis and experiment process of a vehicle transmission gear in detail, gives the measures to improve the effects of noise obviously. It’s worth to referenc . Keywords：gear rattle, counterweight block, ubber pad,way for transmiting 前言 某车型3档和4档在1000rpm至2000rpm区间加速时，变速器发出“沙沙沙”的声音，主观评价人员认为无法接受，严重影响整车的品质。 这种声音就是常见的齿轮敲击声。作者通过学习了理论资料，并且进行了很多整改试验，最终锁定了有效降低这种噪声的措施。 本文提供的这种改善措施，技术难度不大，整改周期及成本较小，非常适用于解决已量产车型的齿轮敲击声问题。 1齿轮敲击声产生机理 齿轮敲击声是由动力传动系统的扭转振动引起的。扭振的激励主要来自发动机的往复惯性力、发动机气缸内压力矩，以及动力传动系统的不平衡力矩。来自发动机的激励为主要激励。 扭振经飞轮及离合器传递到变速箱输入轴，加速过程中，各挡齿轮副均随输入轴转动，非同步档位的主从动齿轮无负荷啮合，齿轮副随着扭转振动产生一系列冲击运动，轮齿的冲击产生的异常噪声，经过空气及零件传至车厢内。如图1所示。 图1 齿轮敲击示意图 2改善齿轮敲击声措施的分析和验证 由于内燃机必然存在扭转振动，所以变速箱的齿轮敲击声不是存不存在的问题，而是在车厢内的表现是否可以接受的问题。降低这种噪声可以从减小动力总成扭振，从变速箱结构上进行优化，从传递路径上进行阻断等方面分析。措施很多，但是没有定式的行之必有效的改善措施。 2.1 传动系的避频减振措施 在整车开发阶段，通过CAE分析传动系统的扭振特性，优化曲轴减振器、离合器从动盘（或双质量飞轮、液力变矩器）的刚度、阻尼等参数，使扭振系统固有频率转移出发动机常用的转速区间，吸收振动能量，从而实现减振降噪的目的。 由于该车样车已经成型，只能采用减小动力总成扭振的常用措施，即调节离合器从动盘扭转刚度和滞后扭矩来减小传递至变速箱的扭振，从而减小齿轮敲击声。表1是多组刚度方案从动盘装车的主观评价结果。结果显示，受限于从动盘减振弹簧的布置空间，从动盘的扭转刚度和滞后扭矩调整范围较小，试验无明显改善效果，并且根本找不到刚度值的优化规律。 表1 调整离合器从动盘刚度的评价结果 方案 二阶刚度（Nm/°） 评分 评价结果 扭矩容量 备注 1 28.93 4.5 “沙沙”声的转速范围较长，响度一般但声音清晰，一直到接近2500rpm才慢慢消失。 211～251N.m 减振弹簧×4 2 14.9 5 “沙沙”声响度稍小于前两个方案，但使用3-6挡加速行驶时，从1300rpm起依然可以清晰听闻。 149N.m / 3 12.18 5 “沙沙”声响度大，转速持续范围宽。 183N.m 减振弹簧×4，减振橡胶×4 4 15.31 5.5 “沙沙”声响度一般，声音相比其他方案略有模糊。 217N.m 大减振弹簧×4，小减振弹簧×2，减振橡胶×2 5 18.44 5 “沙沙”声敲击感略轻，持续范围较小，但松油反拖时“沙沙”声一直有持续。 215N.m 大减振弹簧×4，小减振弹簧×4 2.2优化变速箱结构的降噪措施 试验表明，减小变速箱齿轮副的侧隙，能改善齿轮的敲击噪声。但为了使齿轮能圆滑的运转，或者目前的制造技术限制，齿轮侧隙的减小是有限度的。该车型要求变速箱齿轮侧隙达到最小极限值0.044~0.132，比另外一款车的变速箱齿轮侧隙要求值还小（该车不存在敲击声），但是评价认为齿轮敲击声仍无法接受。 多种研究资料说明：增大变速箱齿轮的拖曳阻力，对齿轮敲击声的改善也有帮助。为此，我们在倒档齿轮侧增加了辅助齿轮，如图2所示。从图中可以看出，在倒档齿轮的侧面，通过锥形弹簧的轴向力，压住一个不同齿数的辅助齿轮（又称阻尼齿轮），与配偶齿轮同时啮合，通过回转中的阻尼力矩来改善齿轮敲击噪声。评价认为改善效果极其有限，依然无法接受。 图2 阻尼齿轮示意图 2.3 传递路径的改善