齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置的制作方法

本发明属于汽车制造技术领域，具体地说，本发明涉及一种齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置。

背景技术：

汽车动力总成研发过程中，nvh(噪声、振动与声振粗糙度)性能至关重要，因为噪声和振动给予驾驶员的驾驶感受是最直接的。有相关统计资料显示，大部分汽车公司的研发费用，有五分之一消耗在解决车辆的nvh问题上。

在整个汽车nvh性能开发过程中，齿轮传动系统的nvh性能扮演了重要地位。为了保证整车的nvh性能以及降低市场故障率，研发单位都会在各个研发阶段，对齿轮传动系进行nvh测试。预评估并逐步改善产品的nvh性能，直到产品满足技术要求。

现有齿轮传动系统敲击噪声测试方法中，齿轮传动系统的输出半轴与输出端测功机直接为刚性链接，不符合整车的实际工况，测试结果不更符合实际情况，导致测试结果准确性低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置，目的是实现在汽车动力总成的齿轮传动系统敲击噪声测试过程中抑制扭矩和转速脉动。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置，包括用于对被测物提供负载扭矩的测功机、与所述测功机连接的传动轴以及用于在被测物的输出端与传动轴之间传输扭矩的阻尼飞轮，阻尼飞轮与传动轴连接。

所述传动轴的材质为碳纤维。

所述的齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置还包括设置于半消声室内部且用于对所述传动轴提供支撑的轴承座。

本发明齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置，结构简单，易于制造，安全可靠，设置抑制转速波动的阻尼飞轮，实现在齿轮传动系统敲击噪声测试过程中抑制扭矩和转速脉动，确保齿轮传动系统敲击噪声测试结果的准确性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置的结构示意图；

图2是轴承座的结构示意图；

图3是轴承座的主视图；

图4是轴承座的侧视图；

图5是轴承座的俯视图；

图6是汽车动力总成齿轮传动系统敲击噪声测试设备的俯视图；

图7是阻尼飞轮的结构示意图；

图中标记为：1、外隔声墙；2、内隔声墙；3、轴承座；301、底板；302、定位块、303、支柱；304、第一加强筋；305、第二加强筋；306、安装面板；307、第一避让孔；308、轴孔；4、齿轮传动系统；5、输入电机；6、隔音罩；7、测功机；8、传动轴；9、消声劈尖；10、地板；11、阻尼飞轮；12、输出轴；13、扭矩传感器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1所示，本发明提供了一种齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置，包括用于对被测物提供负载扭矩的测功机7、与测功机7连接的传动轴以及用于在被测物的输出端与传动轴之间传输扭矩的阻尼飞轮，阻尼飞轮与传动轴连接。

如图6所示，汽车动力总成齿轮传动系统敲击噪声测试设备包括用于容纳被测物的半消声室、设置于半消声室内部的隔音罩6和设置于隔音罩6内部且用于向被测物提供驱动力的输入电机5，测功机7位于半消声室的外部，被测物为齿轮传动系统。本申请中的齿轮传动系统是指在实际汽车上，用于将来自发动机的动力传递至车轮的部件，如手动变速箱、双离合变速箱或自动变速箱等。

如图6所示，半消声室的主要作用是为传动系统噪声测试提供一个半自由声场空间(半自由声场空间是指声波在无限大空间传播时，除地板外，不存在任何反射体)，被测物放置在半消声室的内部。被测物的动力输入端与输入电机5连接，接收来自输入电机5的驱动力，测功机7与被测物的动力输出端连接，测试时由输入电机5带动被测物进行运转。

如图6所示，隔音罩6设置在半消声室的内部，隔音罩6罩住输入电机5，吸音罩用于隔离输入电机5产生的噪声和吸收半消声室内的声波，输入电机5产生的噪声通过隔音罩6进行了吸声处理，保证了半消声室声学质量，降低了半消声室内的背景噪声，提高了测试结果的准确性。输入电机5为永磁同步电机且为高动态低惯量永磁同步电机，可以模拟发动机由于活塞周期惯性力而产生的扭矩脉动，实现在半消声室内对齿轮传动系统的敲击噪声测试，从而可以无需设置发动机，缩短整个汽车动力总成乃至整车的研发时间。

如图1和图6所示，阻尼飞轮与被测物的动力输出端连接且用于吸收振动，阻尼飞轮通过传动轴与测功机7连接，阻尼飞轮位于半消声室的内部。传动轴为水平设置，传动轴的一端与阻尼飞轮连接，传动轴的另一端通过扭矩传感器与测功机7连接，传动轴穿过半消声室的墙体，传动轴的轴线与输入电机5的轴线相平行。传动轴的材质为碳纤维，强度高，重量轻，转动时噪声小。

如图6所示，测功机7设置两个，各个测功机7分别通过一个传动轴与阻尼飞轮连接，被测物的动力输出端分别通过一个阻尼飞轮与一个传动轴连接，半消声室位于两个测功机7之间。阻尼飞轮与被测物的输出轴连接，阻尼飞轮用于吸收振动并且在被测物的输出端与测功机7之间传输扭矩，阻尼飞轮为双质量飞轮，其结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。

齿轮传动系统在发生敲击问题时，齿轮传动系统的输入端扭矩和转速是脉动的，而车轮转速实际上是稳定的。因为从发动机、离合器、齿轮传动系统、输出轴到车轮是弹性阻尼系统。因此在齿轮传动系统的输出轴和测功机之间，使用阻尼飞轮来抑制齿轮传动系统的输出端扭矩与转速波动，模拟实车工况，使测试结果更符合实际情况，以确保齿轮传动系统敲击噪声测试结果的准确性。

在进行齿轮传动系统齿轮敲击实验时，输入电机模拟发动机扭矩脉动，输入电机的转子通过花键法兰与被测物的输入端相连，输入端扭矩脉动使被测物的齿轮副齿轮正反面来回撞击。被测物的输出端通过输出轴与阻尼飞轮相连。阻尼飞轮优选为带阻尼的双质量飞轮，其位于输出轴和传动轴之间，起到抑制扭矩脉动和平滑转速的作用。阻尼飞轮使传动轴的扭矩和转速与实车情况类似，使得测试结果也更真实可靠。

如图1和图6所示，本发明的齿轮传动系统敲击实验中抑制转速脉动的装置还包括设置于半消声室内部且用于对传动轴提供支撑的轴承座，确保传动轴运行稳定，进一步提高测试结果的准确性。如图2至图5所示，该轴承座包括支撑座和设置于支撑座上且高度位置可调的安装面板306，支撑座设置于地板上。支撑座包括底板301、设置于底板301上的两个支柱303、与支柱303和底板301连接的第一加强筋304以及与两个支柱303连接的第二加强筋305。

如图2至图5所示，底板301为水平设置，底板301为矩形平板，底板301与半消声室的地板固定连接，支柱303为竖直设置，两个支柱303朝向底板301的上方延伸，支柱303的下端与底板301固定连接，支柱303与底板301相垂直。支柱303具有一定的长度，支柱303是横截面(该横截面是指与支柱303的长度方向相垂直的平面)为矩形的杆状结构，安装面板306设置于两个支柱303上且安装面板306为竖直设置，各个支柱303的一个侧面与安装面板306的同一侧面贴合，增加了安装面板306与支柱303的有效接触面积和预紧力。轴承安装在安装面板306上，安装面板306具有让传动轴穿过的轴孔308，轴孔308为圆孔且该轴孔308为在安装面板306上沿板厚方向贯穿设置的通孔。

如图2至图5所示，第一加强筋304设置两个且两个第一加强筋304分别与一个支柱303连接。第一加强筋304为倾斜设置，两个第一加强板相平行，第一加强筋304与支柱303和底板301为焊接连接。第一加强筋304具有一定的长度，第一加强筋304的上端是在支柱303的长度方向上的两端之间的位置处与支柱303固定连接，第一加强筋304的下端与底板301固定连接，第一加强筋304朝向支柱303的侧下方延伸，第一加强筋304的长度方向与支柱303的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角。第二加强筋305位于两个支柱303之间且第二加强筋305与支柱303相垂直，第二加强筋305与支柱303为焊接连接，第二加强筋305并位于底板301的上方且第二加强筋305与底板301相平行，第二加强筋305是在支柱303的长度方向上的两端之间的位置处与支柱303固定连接。支撑座的两支柱303之间、支柱303与底板301之间均通过加强筋加固，提高了轴承座的整体刚性和稳定性。

如图2至图5所示，安装面板306通过第一螺栓与支柱303连接，安装面板306具有让第一螺栓穿过的第一避让孔307，支柱303具有让第一螺栓插入的内螺纹孔，第一避让孔307为腰型孔且第一避让孔307的长度方向与支柱303的长度方向相平行。第一避让孔307为在安装面板306上沿板厚方向贯穿设置的通孔，轴孔308位于安装面板306的上端，第一避让孔307位于轴孔308的下方，所有第一避让孔307按照两列进行布置且各列具有同等数量的第一避让孔307，位于同一列的所有第一避让孔307为沿安装面板306的长度方向依次布置且为等距分布。第一避让孔307的长度大于第一螺栓的直径，第一避让孔307的宽度与第一螺栓的直径大小相等。安装面板306通过多个第一螺栓与支柱303连接，安装面板306上的第一避让孔307设置多个且各个第一避让孔307中分别插入一个第一螺栓，安装面板306通过同等数量的第一螺栓安装在两个支柱303上。两个支柱303上设置同等数量的内螺纹孔，支柱303上的所有内螺纹孔为沿支柱303的长度方向依次布置且为等距分布，支柱303上的让第一螺栓拧入的内螺纹孔的数量多于第一避让孔307的数量。在第一螺栓拧松后，安装面板306可以在竖直方向上进行上下滑动，可以安装面板306的对高度进行微调和粗调，实现轴承座整体高度尺寸的调节。在安装面板306调节至合适高度后，拧紧第一螺栓，将安装面板306固定在两个支柱303上。采用螺栓固定的方式，方便拆装。

如图2至图5所示，支撑座还包括用于对安装面板306起定位作用的两个定位块302，两个定位块302分别设置于一个支柱303上，安装面板306位于两个定位块302之间。定位块302通过第二螺栓与支柱303连接，定位块302具有让第二螺栓穿过的第二避让孔，第二避让孔为圆孔，支柱303具有让第二螺栓插入的内螺纹孔。定位块302具有一定的长度且定位块302的长度方向与支柱303的长度方向相平行，定位块302和安装面板306位于支柱303的同一侧，两个定位块302分别位于安装面板306的一侧，安装面板306可以在两个定位块302之间上下滑动，从而调节了轴承座的高度。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。