論證汽車傳動(dòng)系影響因素及優(yōu)化措施

王金霞　段軍亮

摘 要：隨著汽車在人們生活中不斷普及應(yīng)用，人們對(duì)汽車性能要求越來(lái)越高，尤其表現(xiàn)在對(duì)整車駕駛及乘坐舒適性上。汽車傳動(dòng)系NVH性能作為汽車NVH改善的重點(diǎn)，對(duì)汽車舒適性起著重要作用。本文主要針對(duì)汽車傳動(dòng)系NVH性能影響因素及改善方法進(jìn)行分析、論述。

關(guān)鍵詞：傳動(dòng)軸；主減速器；驅(qū)動(dòng)軸；動(dòng)平衡；諧振器

汽車傳動(dòng)系主要包括傳動(dòng)軸、主減速器及等速驅(qū)動(dòng)軸等關(guān)鍵零部件，影響傳動(dòng)系NVH主要原因有零部件性能和裝配方法兩方面因素。其中總成零部件性能因素主要有傳動(dòng)軸動(dòng)平衡、主減動(dòng)平衡及齒輪嚙合噪音、驅(qū)動(dòng)軸擺振等?？偝裳b配因素主要是裝配參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，其中包括零部件裝配、整車裝配和傳動(dòng)系匹配三個(gè)方面。

下面我們以關(guān)鍵零部件（傳動(dòng)軸、主減速器及等速驅(qū)動(dòng)軸）作為分類依據(jù)，對(duì)傳動(dòng)系NVH影響主要因素及改善方法進(jìn)行論述。

1 傳動(dòng)軸對(duì)整車NVH影響及改善方法

傳動(dòng)軸作為汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵零部件，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、連接方式、動(dòng)平衡、裝配方法等多方面，對(duì)整車傳動(dòng)系NVH改善至關(guān)重要。

從傳動(dòng)軸自身性能說(shuō)，傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)剛度、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、總成動(dòng)平衡、扭振問(wèn)題對(duì)整車傳動(dòng)系NVH影響很大。其主要包括以下幾個(gè)方面：①傳動(dòng)軸軸管設(shè)計(jì)直徑越大，傳動(dòng)軸剛度越大，這樣能夠減少傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)變形，避免軸管變形產(chǎn)生異響。②當(dāng)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度>1.5m時(shí)，為提高其剛度，應(yīng)增加中間支撐，避免傳動(dòng)軸長(zhǎng)度過(guò)大產(chǎn)生剛度降低。③軸管內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，可在軸管內(nèi)填充多層吸音棉或其他吸音材料，作為降低噪音的有效改善方法。目前多數(shù)汽車傳動(dòng)軸已經(jīng)采用此方法來(lái)改善傳動(dòng)軸NVH問(wèn)題。④傳動(dòng)軸下線前進(jìn)行動(dòng)平衡修正，并在動(dòng)平衡輕點(diǎn)或重點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記，便于整車裝配時(shí)與其他零部件進(jìn)行輕重點(diǎn)匹配。傳動(dòng)軸動(dòng)平衡修正方法多采用粘貼平衡片，來(lái)解決傳動(dòng)軸偏心問(wèn)題。⑤為降低傳動(dòng)軸扭振及噪音，傳動(dòng)軸中間支撐多采用橡膠懸置，甚至加裝諧振器，來(lái)提高傳動(dòng)軸NVH表現(xiàn)。

從傳動(dòng)軸裝配角度說(shuō)，分傳動(dòng)軸裝配、整車裝配、動(dòng)平衡匹配三個(gè)方面。

①傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)有十字軸萬(wàn)向節(jié)式、高速節(jié)連接式、行星輪連接式、花鍵連接式等連接方式，每種連接方式都有其優(yōu)點(diǎn)，尤其花鍵和行星輪連接方式，對(duì)傳動(dòng)軸NVH有一定改善。②傳動(dòng)軸軸管焊接時(shí)采取止口定位，采用自動(dòng)焊、激光焊等焊接方式，甚至利用機(jī)器人焊接，有效減小傳動(dòng)軸因焊接產(chǎn)生的變形，提高傳動(dòng)軸自身質(zhì)量對(duì)稱性、均勻性。③整車裝配方面對(duì)傳動(dòng)系NVH影響也很大，一般采取的裝配方法有止口定心、動(dòng)平衡輕重點(diǎn)匹配、連接盤端徑跳動(dòng)控制等方法，在裝配過(guò)程中控制傳動(dòng)軸位置偏差，以降低傳動(dòng)軸因偏心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的NVH問(wèn)題。④傳動(dòng)系整體動(dòng)平衡是整車NVH影響的主要因素之一，所以為提高整體的動(dòng)平衡，有時(shí)會(huì)采取傳動(dòng)軸和其他零部件同時(shí)進(jìn)行動(dòng)平衡修正的方法，但此方法后期維修性較差。⑤傳動(dòng)軸整車布置角度對(duì)整車NVH影響，傳動(dòng)軸進(jìn)行整車布置時(shí)，各段在空載負(fù)荷下的夾角要盡量小，因空間布置問(wèn)題，夾角不能再調(diào)整小時(shí)，應(yīng)保證靜態(tài)時(shí)最大布置角度≤3°，動(dòng)態(tài)時(shí)傳動(dòng)軸各段布置角度≤15°。

2 主減速器對(duì)整車NVH影響及改善方法

主減速器是汽車傳動(dòng)系核心零部件，是振動(dòng)、噪音傳播主要路徑和源頭。主減速器裝配參數(shù)、性能參數(shù)、整車裝配及匹配方法等多個(gè)方面對(duì)整車NVH影響明顯，所以控制主減速器參數(shù)對(duì)整車NVH影響極其重要。

從主減速器性能參數(shù)說(shuō)，主減速器依靠調(diào)整裝配參數(shù)，滿足主減各項(xiàng)性能指標(biāo)，其影響因素包括殼體剛度、軸承預(yù)緊力調(diào)整、齒輪嚙合印痕和齒輪嚙合間隙調(diào)整等方面。另外，主減速器裝配完成后，殘余動(dòng)不平衡量對(duì)傳動(dòng)系NVH性能影響很大，所以主減速器制造過(guò)程中動(dòng)平衡修正是一項(xiàng)很重要的工序。

①通過(guò)提升主減零部件單件精度，來(lái)提升主減速器NVH性能是一個(gè)很有效的方法，但成本也會(huì)隨之增加，一般不會(huì)輕易考慮這種方法。②提升零件之間的配合精度，也是提升主減速器NVH的途徑，比如：軸承采用過(guò)度配合、被齒與差殼采用過(guò)盈配合、輸入法蘭與主齒采用花鍵過(guò)盈配合或者增加螺旋角度。③為降低主減重量，人們往往采用鑄鋁減殼，減殼剛度應(yīng)滿足車型負(fù)載需求，否則會(huì)因減殼變形產(chǎn)生異響。④合理選擇軸承預(yù)緊力，一般軸承預(yù)緊力是通過(guò)輸入端螺母擰緊力矩進(jìn)行調(diào)整，并控制在合理范圍，保證軸承實(shí)時(shí)處于正常工作狀態(tài)。

從主減速器裝配角度說(shuō)，主要包括主減裝配檢測(cè)工裝和整車裝配兩方面。

①主減調(diào)整墊片是用于預(yù)緊力及齒輪嚙合印痕調(diào)整，精度等級(jí)高，所以主減裝配工裝定位的精度和檢測(cè)的精度，直接影響主減性能參數(shù)的調(diào)整。②在整車裝配時(shí)，主減速器安裝位置多采用橡膠懸置連接，降低主減速器振動(dòng)及噪音傳播，主減速器輸入和輸出法蘭多采用止口定心方式，提升與其他旋轉(zhuǎn)零件的同心度，降低因質(zhì)量偏心產(chǎn)生的影響。③同樣在整車裝配過(guò)程中，主減速器輸入端與傳動(dòng)軸之間輕重點(diǎn)匹配也尤為重要，兩者都是在進(jìn)行動(dòng)平衡修正后標(biāo)記輕重點(diǎn)，便于后期匹配安裝。

3 等速驅(qū)動(dòng)軸對(duì)整車NVH影響及改善方法

等速驅(qū)動(dòng)軸作為汽車傳動(dòng)系輸出終端，屬于整車NVH重要傳動(dòng)路徑，控制其振動(dòng)及噪音對(duì)整車NVH改善很重要，同時(shí)等速驅(qū)動(dòng)軸又是擺振形成的主要因素之一，對(duì)于等速驅(qū)動(dòng)軸采用加諧振器、花鍵增加螺旋角等方式對(duì)于改善傳動(dòng)系NVH非常有效。

從等速驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)說(shuō)，主減端采用滑移行星架結(jié)構(gòu)，車輪端采用萬(wàn)向球籠結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)及噪音降低，對(duì)傳動(dòng)系NVH具有優(yōu)化作用。同時(shí)因其布置帶有一定角度，所以當(dāng)?shù)人衮?qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)到一定速度時(shí)，軸桿產(chǎn)生輕微變形，與其它零部件極易形成共振現(xiàn)象，針對(duì)此問(wèn)題可采用增加諧振器（一般在軸桿中間1/3位置）方法進(jìn)行優(yōu)化，諧振器激勵(lì)頻率應(yīng)避開(kāi)周邊零部件激勵(lì)頻率。

從等速驅(qū)動(dòng)軸裝配說(shuō)，其裝配過(guò)程比較簡(jiǎn)單，過(guò)程中裝配注意細(xì)節(jié)，裝配完成后旋轉(zhuǎn)無(wú)卡滯、破損及裝配不到位情況，一般不會(huì)影響傳動(dòng)系NVH問(wèn)題。

綜合上述分析，汽車傳動(dòng)系NVH具有多方面影響因素，NVH改善亦是需要從多個(gè)方面入手，把握零部件裝配細(xì)節(jié)，注重零部件質(zhì)量非常重要。本文主要從影響汽車傳動(dòng)系NVH的關(guān)鍵零部件進(jìn)行論述，從多個(gè)角度及方法淺談了傳動(dòng)系NVH影響因素及改善方法，希望對(duì)解決汽車NVH問(wèn)題提供參考。