[01095853]汽车变速器的声学分析技术及产业化

以MF524A01汽车变速器为研究对象，构建了由系统子单元(齿轮、轴承、轴、壳体等零部件)等组成的变速器多体动力学模型，采用结合有限元法的多体系统仿真方法，确定不同工况下齿轮副啮合力、轴承与壳体间等零部件间作用力；建立了轴承-齿轮轴系的三维接触非线性动态有限元分析模型，进行非线性三维接触动态特性研究，实现齿轮系统啮合冲击的动力学仿真，获取多工况下动态啮合时轮齿的接触状态、接触应力、齿根弯曲应力等变化规律；建立了变速器壳体的有限元模型，实现结构FEM模态结果向声学BEM模型的映射，采用FEM-BEM联合求解策略，进行多工况下变速器壳体的声振耦合分析，为解决结构声辐射问题提供有效途径；根据齿轮系统啮合冲击的动力学仿真结果，考虑变速器壳体柔性的影响，对变速器进行齿廓优化设计，达到增加齿轮承载能力、降低噪声水平和振动烈度的效果；完成相关实验研究，对有限元模型和边界元模型进行校正，为正确地预测辐射噪声提供了基础；进行频率响应分析，实现了基于ATV的整机结构声辐射功率级分析，实验结果进行对比验证，提出降低构辐射噪声的方法，并取得良好的效果。通过该项目的开展使汽车变速器结构噪声降低2.67dB(A)；形成汽车变速器齿廓优化和噪声控制的技术规范，应用于企业的汽车变速器产品中，取得显著效果；实现了产值15750万元。