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台架NVH验证结果如图8所示

类别:软齿面减速机   发布时间:2021-04-14 05:28   浏览:

跟着电动汽车行业的快速成长,电机也朝着高效率高功率密度的偏向不绝晋升,电机的转速也在不绝加大。为了顺应电机的成长趋势,与之匹配的减速器的输入转速也在不绝提高,最高输入转速需求已经到达15000rpm~20000rpm,这对付高速齿轮传动的NVH提出了庞大的挑战。本文主要阐明研究某电动汽车高速减速器NVH问题,并举办相关优化验证。

问题阐明

某电动汽车利用的电驱总成的电机最高输出功率为150kw,最大输出扭矩310Nm,最高输出转速为16000rpm,整车行驶进程中反应在全油门加快进程中全转速存在齿轮啸叫,尤其在电机输出转速为5500~7500rpm最明明,不行接管。该电机匹配的是一款高转速单档减速器,回收的是两级齿轮传动,布局如图1所示。颠末声学数据收罗阐明(如图2),确定齿轮啸叫的阶次为21阶,属于减速器一级齿轮啮合阶次,能量最大的区域在减速器输入轴5500~7500rpm,与整车反应的啸叫问题完全一致,需举办高速齿轮NVH优化。

针对该NVH问题,从齿轮啮合鼓励和通报路径两个方面举办排查阐明。齿轮啮合鼓励方面,按照问题段的扭矩工况查抄齿轮的啮合区是否公道,同时按照问题段的转速工况查抄齿轮轴系的扭振模态;通报路径方面,按照问题转速查抄声辐射零件的模态。

台架NVH验证功效如图8所示

图1 减速器布局简图

台架NVH验证功效如图8所示

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图2 FFT频谱图

优化改造

齿轮啮合优化

按照该电机外特性曲线发明全油门工况的扭矩输出总体较大,主要的问题转速段所对应的电机输出扭矩为180~280Nm,阐明认为该扭矩段下齿轮啮合存在打仗区偏载,通报误差较大,影响了齿轮的啮合平稳性。针对该问题,对一级齿轮啮合举办CAE打仗阐明及实际打仗黑点试验,按照功效优化齿轮修形。齿轮啮合打仗区如图3所示,修形优化前齿轮的啮合区存在偏载,修形优化后齿轮的啮合区居中无偏载。

按照新的修形方案举办CAE仿真,获得修形优化前后的通报误差比拟(如图4),优化后的齿轮通报误差在180~280Nm区间相对付优化前大大低落。

台架NVH验证功效如图8所示

图3 齿轮啮合区打仗阐明及试验

台架NVH验证功效如图8所示

图4 通报误差TE值

齿轮模态优化

按照齿轮啸叫频谱图可以发明,齿轮啮合最大能量带呈此刻输入轴转速5500~7500rpm之间,对应的频率带为1925~2625Hz。颠末CAE仿真阐明发明一级从动齿轮在相应频率段存在轮辐摆动模态(如图5),对应的频率为2435Hz,这个摆动模态会影响到中间轴系统的扭振刚度,导致齿轮啮合在该频率四周产生共振,轴承的径向位移和振动增大,最终导致噪音放大。针对轮辐摆动模态问题,对齿轮轮辐布局举办设计优化,使轮辐相对付齿轮啮合齿宽越发对中,同时适当增加齿轮轮辐厚度,提高轮辐摆动模态。

通过对齿轮的布局优化,轮辐摆动模态从2435Hz提高到2847Hz(如图5),避开了问题频率带;轴承的径向位移在1925~2625Hz频率段内大大低落(如图6),优化结果明明。

台架NVH验证功效如图8所示

图5 齿轮轮辐摆动模态仿真

台架NVH验证功效如图8所示

图6 轴承径向位移频响阐明

其它声辐射零件模态优化

在优化齿轮鼓励的同时,针对电驱总成系统里振动及声辐射相关的通报路径也举办了仔细排查。功效表白减速器壳体的模态及轴承座刚度都切合设计要求,不会对齿轮振动和啸叫发生放大浸染;可是电驱总成中的MCU节制盖板布局扁平且厚度太薄,整体模态偏低,会对噪音发生放大浸染,需要举办基本模态加强优化。针对该问题,在现有MCU盖板布局的基本上优化了外貌的增强筋设计,使盖板基本模态晋升了50%(如图7),大大低落了盖板对声音的放大浸染。

台架NVH验证功效如图8所示

图7 MCU盖板模态仿真阐明

试验验证