彭国民，汤天宝，胡军峰，邓晓龙，陈朝威

浙江吉利动力总成研究院，浙江 宁波 315336

0 引言

变速器是传统乘用车、混合动力车的重要零部件，也是车辆主要的噪声源之一。随着车辆噪声、振动、声振粗糙度(noise vibration harshness，NVH)性能的不断提高[1]，对变速器噪声的研究也越来越深入。变速器噪声主要有啸叫和敲击2种，其中齿轮啸叫是一种高频的纯音调噪声，啸叫发生时，大部分的车主都可感受到啸叫[2]。目前国内外对齿轮啸叫噪声的研究已比较成熟，包括利用计算机辅助工程 (computer aided engineering，CAE)技术对啸叫噪声进行早期预测及优化，在源头上控制齿轮的宏观、微观参数，以及系统变形和壳体辐射[2-5]。但大部分研究是基于啸叫噪声影响参数的名义值进行分析优化，没有考虑齿轮制造公差对啸叫噪声的影响，其分析结果与变速器大批量生产时的啸叫噪声结果存在较大差异。针对该问题，本文中在CAE仿真分析中引入齿轮的制造公差对噪声的影响，运用概率统计方法，预测齿轮修形优化后的噪声改善，并将仿真结果与大批量试验测试结果进行对比，使得仿真分析评估更准确。

1 齿轮啸叫噪声产生原因分析

变速器齿轮啸叫噪声是齿轮系统啮合过程中由齿对的传递误差(transmission error，TE)引起的单频噪声，噪声频率随输入转速增加而线性增加，呈现阶次特征[6-8]，如图1所示。

图1 变速器齿轮啸叫噪声colormap图

传递误差是齿轮啮合实际位移相对于理论位移的差值。对于渐开线齿轮，在无制造误差、无安装间隙、2个齿轮无变形的理想状态下，理论上2个齿轮啮合过程中接触点走过的长度相等[9-12]。……