一種基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，合理匹配動(dòng)力系統(tǒng)剛體模態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)，主減速比，后橋系統(tǒng)的模態(tài)，使得動(dòng)力系統(tǒng)的剛體模態(tài)不能激發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)，并且經(jīng)過主減速比下的激勵(lì)力頻率不能激發(fā)后橋系統(tǒng)的模態(tài)。本發(fā)明主要針對前期開發(fā)車型，由于在整車開發(fā)中，沒有實(shí)際的整車，因而只能通過仿真進(jìn)行排查，對動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行CAE仿真分析，規(guī)劃模態(tài)分布表，合理匹配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，避免動(dòng)力系統(tǒng)的剛體模態(tài)激發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)，并且經(jīng)過主減速比下的激勵(lì)力頻率激發(fā)后橋系統(tǒng)的模態(tài)，產(chǎn)生共振，改善整車NVH性能，縮短開發(fā)周期，降低汽車開發(fā)成本。
【專利說明】一種基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛測試方法，尤其涉及一種基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹 配方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車NVH技術(shù)是汽車研發(fā)的核心技術(shù)之一，汽車NVH性能的好壞將在很大程度上 影響汽車的生產(chǎn)與銷售情況。對于汽車動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配研究，國內(nèi)外主要圍繞傳動(dòng) 系匹配對整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放的影響進(jìn)行研究，并且取得了很好的效果，但是很少 涉及到基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法的研究。
[0003] 目前，國內(nèi)許多學(xué)者對振動(dòng)噪聲進(jìn)行了研究，例如吉林大學(xué)博士趙彤航2008年的 博士論文從傳遞路徑的角度對對車內(nèi)噪聲進(jìn)行了研究，對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛度加強(qiáng)和阻尼處 理，薄壁共振情況得到降低，其結(jié)構(gòu)傳播噪聲傳遞路徑得到改善；同時(shí)在車頂棚安裝吸聲材 料。重慶大學(xué)曹飛2003年的碩士論文對車內(nèi)噪聲進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)罩隔聲及汽車表面聲源識(shí) 別試驗(yàn)研究，通過貼吸聲隔聲材料達(dá)到降噪目的。武漢理工大學(xué)何錫進(jìn)2011年的碩士論文 研究了后橋造成的車內(nèi)振動(dòng)問題，主要對后橋齒輪、軸承的振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了分析。發(fā)動(dòng)機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)通過與副車架相連的橡膠懸置對副車架產(chǎn)生激振，再傳至車身引起車身振動(dòng)，進(jìn)而 激發(fā)車內(nèi)噪聲，同濟(jì)大學(xué)周復(fù)、勒曉雄2002年在同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)發(fā)表的論文研究了副車架懸 置對汽車振動(dòng)的影響，通過優(yōu)化副車架與車身連接橡膠的剛度和阻尼降低振動(dòng)。史文庫于 2002年在吉林大學(xué)學(xué)報(bào)發(fā)表論文、呂兆平2010年碩士論文等都是根據(jù)懸置系統(tǒng)的隔振原 理，優(yōu)化動(dòng)力總成的固有頻率和解耦率，達(dá)到降低振動(dòng)的目的。
[0004] 但是根據(jù)以上這些方法均無法解決動(dòng)力總成模態(tài)與傳動(dòng)軸激勵(lì)頻率耦合以及主 減齒輪嚙合頻率與后橋某階固有頻率耦合而引發(fā)的的共振問題，而這個(gè)問題在實(shí)際中是確 實(shí)存在的，因此本文提出一種新型動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決動(dòng)力總成模態(tài)與傳動(dòng)軸激勵(lì)頻率耦合以及主減齒輪嚙合頻率與后橋某 階固有頻率耦合而引發(fā)的的共振問題，本發(fā)明提出了一種基于振動(dòng)性能的動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng) 匹配方法，降低車內(nèi)噪聲，改善整車NVH性能。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種振動(dòng)性能的動(dòng)力浴傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，其特征在 于：
[0007] 步驟1、獲取模擬發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)，所述參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位置、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置安裝位置、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置三向剛度值；
[0008] 步驟2、建立動(dòng)力總成有限元模型，在發(fā)動(dòng)機(jī)模型質(zhì)心位置加載發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
[0009] 步驟3、獲取模擬傳動(dòng)軸、后橋橡膠襯套參數(shù)、減震器阻尼和彈簧剛度值；
[0010] 步驟4、建立傳動(dòng)系統(tǒng)及后橋有限元模型；
[0011] 步驟5、約束發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、后橋與車身連接處的六個(gè)方向的自由度；
[0012] 步驟6、計(jì)算動(dòng)力總成、傳動(dòng)軸、后橋模態(tài)值，同時(shí)計(jì)算出常用行駛車速下的傳動(dòng)軸 基頻和主減嚙合頻率，判斷是否存在共振問題，傳動(dòng)基頻計(jì)算公式如下，：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種振動(dòng)性能的動(dòng)力浴傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，其特征在于： 步驟1、獲取模擬發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)，所述參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位置、發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置安裝位置、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置三向剛度值； 步驟2、建立動(dòng)力總成有限元模型，在發(fā)動(dòng)機(jī)模型質(zhì)心位置加載發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量； 步驟3、獲取模擬傳動(dòng)軸、后橋橡膠襯套參數(shù)、減震器阻尼和彈簧剛度值； 步驟4、建立傳動(dòng)系統(tǒng)及后橋有限元模型； 步驟5、約束發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、后橋與車身連接處的六個(gè)方向的自由度； 步驟6、計(jì)算動(dòng)力總成、傳動(dòng)軸、后橋模態(tài)值，同時(shí)計(jì)算出常用行駛車速下的傳動(dòng)軸基頻 和主減嚙合頻率，判斷是否存在共振問題，傳動(dòng)基頻計(jì)算公式如下，：
其中：V為汽車行駛車速（km/h) ;FDR為主減速比；D為輪胎直徑。 主減嚙合頻率=fX齒數(shù)； 步驟7、若存在共振問題，通過對懸置橡膠剛度進(jìn)行優(yōu)化或者對后橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，避 免產(chǎn)生共振。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)性能的動(dòng)力浴傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，其特征在于： 步驟2中，采用有限元?dú)卧硎景l(fā)動(dòng)機(jī)外形，單元基本尺寸8 X 8mm，用rbe2剛性單元 將外殼連接，主節(jié)點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位置，在質(zhì)心處賦發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心、 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)性能的動(dòng)力浴傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，其特征在于： 步驟4中，傳動(dòng)軸、后橋殼單元基本尺寸8 X 8_，鑄件采用四面體網(wǎng)格，焊縫、螺栓采用 rbe2剛性單元模擬，橡膠襯套采用CBUSH單元模擬，運(yùn)動(dòng)副采用放開相應(yīng)自由度的方法模 擬。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)性能的動(dòng)力浴傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方法，其特征在于：優(yōu)化可 選擇以下兩種方式進(jìn)行：第一、更換主減齒數(shù)或者優(yōu)化后橋結(jié)構(gòu)，使主減齒輪的嚙合頻率與 后橋繞X軸的旋轉(zhuǎn)模態(tài)避開；第二、優(yōu)化動(dòng)力總成剛體模態(tài)，避開傳動(dòng)軸基頻，減小傳動(dòng)軸 激勵(lì)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104063549SQ201410311761
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】何智成, 胡朝輝, 趙紅艷, 陳少偉 申請人:湖南大學(xué)