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变速箱作为汽车传动系统的关键部件之一,其动态特性和声辐射特性直接影响着汽车的乘坐舒适性,且随着发动机新技术的发展,发动机噪声日渐降低,变速箱噪声在汽车噪声中所占比例逐渐提高,所以对变速箱振动噪声产生机理进行分析,对其振动特性、噪声辐射特性进行仿真和实验的研究,有助于更好的掌握变速箱振动噪声特性,为低振低噪变速箱的设计提供一定的帮助。 本文以某三轴式五挡手动变速箱为研究对象,运用多体动力学、有限元、边界元等方法,对变速箱振动噪声进行分析,并根据分析结果以结构优化的方法对变速箱进行了降噪优化。本文主要研究内容如下: 1、首先对变速箱振动噪声产生机理进行了分析,然后运用多体动力学软件,综合考虑变速箱齿轮时变刚度、齿侧间隙、阻尼特性、箱体柔性化等因素的影响,建立了变速箱刚柔耦合动力学模型,通过仿真计算,得出了轴承座动态支反力。 2、通过对变速箱箱体及内部空腔进行离散化,建立了变速箱结构有限元模型和考虑变速箱内部润滑油液和空气影响的变速箱耦合有限元模型,并分别对其动态特性进行了分析对比研究。 3、将各轴承座动态支反力作为箱体振动分析的输入激励,分别建立了综合考虑变速箱内部润滑油液和空气影响与未考虑变速箱内部润滑油液和空气影响的变速箱振动分析模型,通过仿真计算,得到了两模型振动响应结果,并通过试验验证了考虑润滑油液和空气影响的变速箱振动响应分析模型具有更高的精度。 4、在小压力扰动假设下,建立了箱体结构表面振动数据与声场场点声压之间的线性关系,利用模态声学传递向量(MATV),对变速箱辐射噪声进行了仿真计算。同时,采用结构-声耦合法对变速箱透射声及隔声量进行了分析。 5、介绍了多种变速箱振动噪声优化控制方法,并以结构优化的方式对该变速箱进行了优化降噪。