基于激励源的电驱减速箱NVH分析及优化
随着环保意识增强和排放法规日趋严格，新能源汽车市场飞速发展。用户对汽车舒适度的要求也水涨船高，NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能成为衡量电动车品质的重要指标。没有了传统内燃机噪声的掩盖，电动车减速箱的齿轮噪音问题变得尤为突出。针对这一挑战，智新科技股份有限公司的研究团队开展了基于激励源的电驱减速箱NVH分析与优化研究，取得了显著成果。问题定位：噪声从何而来？
在某新能源整车NVH性能评估过程中，发现电驱总成减速箱在加速工况（1000-2000r/min和5000-8000r/min）以及滑行工况（1000-4500r/min和5500-7000r/min）下，1级齿轮主阶次存在明显啸叫问题。研究表明，噪声源于振动，而振动的主要激励源包括三个方面：轴齿宏观设计、啮合传递误差和制造误差。振动通过轴、轴承及轴承座组成的传递路径传递给壳体，最终产生噪声。关键技术优化方案
1. 提升齿轮重合度，让啮合更平稳
研究人员通过降低模数、增加齿数，采用“细高齿”设计，将端面重合度从1.801提升到1.821。同时增大螺旋角，使轴向重合度从3.12提升到4.187，总重合度从4.921大幅提升到6.008。“重合度越大，同时参与啮合的齿对数越多，可以减少单对轮齿的载荷，减小齿轮啮入和啮出时的载荷冲击，传动更加平稳，对降低齿轮噪声非常有利。”论文第一作者倪振解释道。传递误差是描述齿轮传动不平稳性的关键参数，它会导致齿轮在传动过程中动态啮合刚度变化增大，进而影响NVH性能。研究团队通过调整1级从动齿轮宏观结构，将其轮辐位置移动0.8mm，改善从动齿轮受载变形情况。优化后，驱动工况错位量由23μm降低到13μm。在此基础上，采用DOE（实验设计）方法进行齿轮微观修形优化，使传递误差峰峰值（PPTE）显著降低。优化后，正驱工况80-360N·m范围内的PPTE最大处从0.395μm降低到0.225μm，降幅达43%。3. 严格控制制造误差，关注齿面波纹度
除了常规的齿轮精度控制，团队特别关注齿面波纹度这一微观指标。波纹度主要涉及精加工工序，如珩齿、磨齿过程中因设备振动等因素产生的规律性误差。“即使零件齿轮精度检测合格，如果存在幅值较高或相位与基圆螺旋角相近的波纹，仍可能导致NVH问题。”论文指出。为此，团队采用珩磨工艺配对方式，并对成品零件进行波纹度拓扑检测，确保1级主阶次低于0.3μm，且在前10的波纹中未出现“鬼阶”问题。实测效果：噪音显著降低
优化后的电驱总成在相同条件下进行整车NVH对比测试。结果显示，优化前驱动工况和滑行工况下1级齿轮主阶次存在的啸叫问题得到明显改善。测试数据表明，优化后声压级最大降低了15Pa，传递误差峰峰值降低约50%，达到了客户对NVH性能的要求，实现了在无需额外声学包裹的情况下的降本增效。未来展望
这项研究验证了基于激励源的优化方案对提升减速箱NVH性能的有效性。随着电动汽车技术的不断发展，对减速箱噪声控制的要求将越来越高，激励源分析及优化技术必将成为未来电驱系统NVH性能提升的关键手段之一。“我们的工作证明了通过系统性的激励源优化，可以显著改善电驱总成的NVH性能，为用户带来更加静谧的驾乘体验。”倪振总结道。这一研究成果为新能源汽车行业的NVH优化提供了切实可行的技术路径，有望在行业内推广运用，推动整个产业向更安静、更舒适的方向发展。【本文基于智新科技股份有限公司倪振等人的论文《基于激励源的电驱减速箱NVH分析及优化》整理】【免责声明】本文来自网络或本公众 号原创，版权归原作者所有，仅用于学习等，对文中观点判断均保持中立，若您认为文中来源标注与事实不符，若有涉及版权等请告知，将及时修订删除，谢谢大家的关注。
