[摘 要]本文主要以某轻型新能源客车为例，综合分析了轻型新能源客车驱动桥的振动噪声主要来源，并从源头上入手，研究相应的改进办法，以通过合理的改进降低车辆后桥的振动噪声，提高车辆舒适性。
[关键词]新能源；电动客车；驱动桥；振动；噪声源；改进；分析；
前言：
汽车作为重要交通工具给我们带来极大的便利，同时也带来了温室气体大量排放和环境污染等众多问题，全球保护环境的呼声越来越高。燃油汽车尾气排放中，城市公交尾气排放占很大比例。随着可持续发展的提出，新能源电动汽车产业逐步被重视。新能源电动客车主要是由电机替代传统燃油车辆的发动机，在一定程度上降低了车辆原有发动机带来的振动及噪音。但车辆在实际运行期间，驱动桥往往还会存在一定的振动及噪音，影响驾乘人员的舒适性体验。故需技术人员能够对该问题予以有效性分析，把握住振动噪声的源头，并采取相应的改进措施，更好地降低轻型新能源客车驱动桥的振动噪声。
1、基础台架试验研究
以某轻型新能源电动客车为主要研究对象，依据QC/T 533-1999条款进行后桥台架的试验研究。振动噪声的测量仪器采用LMS测量分析系统，测噪传感器按标准要求放置于后桥的主减速器之上300mm位置，并在桥壳后盖、左右轮毂轴承处布置测噪传感器。车辆振动主要由板簧及减振器吸收，故板簧座是传递振动的关键位置，故在驱动桥左侧板簧座位置上安装加速度传感器。鉴于该试验环境会影响到振动噪声的测量，在该试验操作台后桥的周边设置了隔音措施，确保环境噪声相对于后桥检测的噪声低出10dB以上。如图1所示，为试验研究的现场。试验主要模拟车辆运行的常见工况，包扩减速、匀加速及匀速的工况等。通过该台架试验发现布置在该新能源电动客车主减速器及桥壳后盖处噪音超过标准值78dB，分别达到82dB、85dB。经分析验证确认引起噪音超标原因是齿轮冲击大、差速器花键偏载等问题，并针该问题构思出相应的改进办法，并提出其他常见噪声产生因素及应对措施。
图1 台架试验研究现场示图
2、齿轮冲击
该新能源电动客车后桥的匀加速及减速工况中，主减速器处噪声超标，将测噪传感器靠近主减速器并移动至不同位置发现在一级主轴附近噪声值最高，其中该处振动较为明显，表明该处主、被动齿轮具有较大啮合冲击，造成运行的不平稳。
经拆解驱动桥后，取出一级主、被动齿轮清洗油污后按技术要求检验齿轮各参数，结果显示主动齿轮加工等级不满足设计要求6级。在齿轮噪声及振动的众多影响因素中，齿轮的制造及安装误差对其影响最大，也是齿轮传动精度难以保证的一个问题点。其中造成齿轮等级偏差主要因素是由齿轮热处理后变形导致。为使齿轮具备大承载力、耐磨、高强度等特点，常常对齿面渗碳淬火以获得硬齿面，从而导致齿轮产生变形，破坏了齿轮理想啮合状态，造成啮合过程偏载而引起振动冲击，影响变速箱传动的平稳性。为减少噪音，需对齿面进行精磨，提高齿轮精度，保证齿轮的齿形误差、齿距误差、齿向误差均在设计要求范围内，以将轻型新能源客车后桥振动及噪声有效降低。
另外，齿轮副的装配精度对齿轮振动冲击也有很大影响，齿轮的形位偏差（同轴度、相啮合齿轮平行度）、轴承的刚度及轴承预紧度都会影响齿轮副的理论啮合状态，从而产生振动及噪声。
3、差速器花键异响
试验过程中发现，在加速工况下随着车速的增大，驱动桥噪声逐渐增大。其中桥壳后盖处噪音值在车速超过65km/h时，噪音值超过标准。检测末级主、被动齿轮及轴承座，结果均符合设计要求，该位置装配有差速器及半轴，其中差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动轮以不同的转速滚动，保证两侧驱动轮做滚动运动。在本实验条件下，左右驱动轮工况相同，可近视看着差速器齿轮不起作用，只与大齿轮一起转动传递扭矩。故噪音并非差速齿转动啮合发出的，顺着动力传递方向逐一检查半轴、半轴套管、轮毂轴承、轮毂，发现轮毂轴承与半轴套管配合间隙选择较大，造成半轴外花键与差速齿内花键同轴度较差，转动时内外花键相对滑移引起振动与噪声，并伴随油温升高及传动效率下降。调整间隙选择合适配合后重新试验，同一位置检测，驱动桥后盖处噪音下降6dB。
4、其他常见振动及噪声诱发因素
在实际情况中，驱动桥产生振动噪音的因素远不止以上两种。主要由设计、制造、装配及维护几个环节不合理操作引发驱动桥振动异响。上述两种情况分别是由设计、制造未达到标准要求而产生异响。
车辆在超载情况下运行时，驱动桥刚度不足也会造成振动及噪声。主要原因是超负荷使桥壳发生大变形，使驱动桥两端轮毂轴承及差速齿花键不同轴，造成轮毂轴承受力不均，花键偏磨而引起振动及噪声。故在设计过程中应充分考虑车辆运行路况及载荷，适当加强桥壳刚度，预留足够大的载荷后备系数。
装配过程中个别零部件松动会引起其他零部件定位不准，进而产生振动和噪声。装配环境浮尘大，会导致变速箱内混入大量杂质污物，这些杂质在齿轮的搅动下随油液在变速箱内窜动，容易附着在齿轮表面，引起振动异响，同时会损伤齿轮表面，造成齿轮使用寿命低于设计值。故装配人员应做好相关工作，同时保证装配环境的清洁。驱动桥运行过程中，齿轮、花键及其他传动零部件会产生磨损，磨下的铁屑杂质进入润滑系统，故在使用过程中应定期维护，按规定更换变速箱内润滑油，减少硬质颗粒对传动件造成的损伤。
5、结语
综上所述，驱动桥噪音形成的因素较多，为了确保新能源电动客车能够给驾乘人员带来更好的体验，更好地将新能源电动客车投放于市场，促进我国汽车行业的持续性发展，汽车相关制造企业就需对新能源电动客车驱动桥的振动噪声问题加以重视，从设计、制造、装配和维护对噪声源予以有效性分析，并积极构思出相应的改进对策，以能够从根本上解决新能源电动客车内驱动桥的振动噪声问题，确保该新能源电动客车能够一直处于高质量的运行状态，促进汽车及其制造业在新时期的稳步发展。
[参考文献]
[1]刘文军. 某轻型客车驱动桥振动噪声分析与试验研究[D].吉林大学,2017,26（10）:115-116.
[2]郭年程,史文库,刘文军,王国林,张飞,徐忠诚.轻型客车驱动桥振动噪声源分析与改进[J].振动.测试与诊断,2016,32(04):608-613+690.
[3]徐中明,晏慧,张志飞,贺岩松,史方圆.轻型客车驱动桥振动噪声分析及其改进策略[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2016,24(07):162-163.
[4]蔡浩.减速机产生噪声的原因及处理方案研究[J].科技展望，2015，25（03）:39.
论文作者:朱小磊
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：噪声论文; 齿轮论文; 后桥论文; 新能源论文; 客车论文; 花键论文; 噪音论文; 《科技新时代》2018年6期论文;