摘要：对变速器噪音源进行初步的分析，并探讨噪音的控制办法。
FindthecausesofTransmissionnoise,DesignSuggestionsforTransmission.
关键词：齿轮传动；噪音；变速器；
GearTransmission;noise;Transmission
在传统的变速器设计中，我们更注意变速器的功能的实现和可靠性，故对变速器的使用寿命和承载能力非常关心。但随着现在社会环境意识的提高，和人们对车辆舒适性要求的进一步提高，汽车的噪音问题越来越凸显出其重要性。汽车噪音源一般分为：发动机噪音、底盘噪音、排气噪音。而底盘噪音中传动系统噪音占了较大比重，其中变速器作为传动系统中的重要部分，其噪音的控制就显得尤为关键。
一、变速器噪音源的分析：
变速器总成的噪音源主要有：齿轮、齿轮轴、箱体、轴承、侧盖、离合器壳体等等；
1、齿轮噪音是变速器总成中最主要的噪音源：在齿轮噪音中根据形成方式的不同，可简单的分为几类：a、由于齿啮合、分离产生的啮合冲击声；b、由于摩擦振动所产生的摩擦声；c、由于齿轮误差造成运转不均匀或轮齿刚度变化而产生的冲击声；
2、其他噪音源：我们理论及实践证明，箱体、轴承、轴等零部件既是噪音源，同时还是固体传声媒介。他们直接影响变速器噪音的形成和传播。由于变速器噪音是个复杂的体系性问题，并不是说我们设计制造了合适的齿轮就一定能够有满意的噪音效果。所以我们一定要把变速器总成作为一个整体来进行考虑、分析。
二、变速器噪音的一些控制手段：
1、从齿轮设计角度考虑：
a、齿数及模数：在中心距确定，满足齿轮强度的要求的情况下，我们应该尽可能的采用多齿数、少模数的设计方法。较小的模数能够得到更大的重叠系数，从而使齿轮受载更均匀，传动更平稳；另外模数小，周节小，因为我们在实际制造中，不可能制造两个完全相同周节的齿轮，所以较小的周节可以降低啮合时的误差，减小冲击噪音。
b、齿宽以及螺旋角：由重叠系数的计算可知，增加齿宽以及螺旋角均能提高齿轮副的重叠系数，所以螺旋角越大，齿宽越宽，则噪音越低，但是由于齿宽增加，会影响变速器整体的轴向长度同时造成加工中齿向误差的增大，所以不能盲目增加齿宽。而且试验证明，螺旋角接近或超过30度时，会大大降低齿轮的疲劳强度。
c、压力角和齿顶高系数：齿轮在啮合中如果能够有较好的“柔性”就可以在一定程度上弥补由于齿轮误差所产生的载荷突变，压力角越小，则齿轮“柔性”越高，这种自适应性越高。齿顶高系数越大，则重叠系数越大，同时单齿会更长，也增加了齿的“柔性”。所以现在很多变速器齿轮都采用了细长齿的设计。
d、齿轮误差以及修形：由于齿轮加工中齿形，齿向等误差的客观存在，以及变速器在受载时，轴以及箱体的弹性变形也会造成啮合的不均匀，产生噪音，所以我们现在大部分都对齿轮进行修形，以保证齿轮副在受载时能够得到较好的接触区。
e、齿轮侧隙：圆柱齿轮副在工作齿面相互接触时,两基圆柱公切面与两非工作齿面交线之间的最近距离称为法向侧隙jn。齿轮传动中非啮合面间的侧隙是保证齿轮自由转动的条件。侧隙过小,将导致齿轮两齿太紧,噪声急剧增大;相反,侧隙过大,又将使轮齿互相撞击,同样对噪声影响较大。
2、杂件的设计
a、齿轮箱体是一个典型的弹性结构系统，它在轴承动载荷作用下产生振动，辐射噪声，应该提高整体箱体的刚度，通过有限元确定其薄弱部位，并适当添加加强筋，减小共振；还可适当在箱体内壁涂上吸声涂料，已达到降噪效果。
b、变速器受载时轴必然会发生弹性变形，这个时候轴变形量的多少就关系着轴上齿轮副的啮合情况，而且轴本身也会因为弹性变形而产生振动，所以我们应该尽可能提高轴的刚性。设计轴时，其直径和长径比应保证在满负荷作用下，其总挠度和转角分别不超过0.15-0.13mm和0.000123弧度，以使轴具有足够的刚度，不致破坏齿轮的正常安装和啮合。
c、选用低噪音的轴承；在高档区和常啮合区域应该选用较好的轴承，来满足高速运转的需要。
d、润滑油有阻尼作用且能防止齿面直接接触,故噪声一般随油量和粘度的增加而减小，设计时充分考虑润滑效果和采用较好的润滑油也能够降低噪音。
3、工艺考虑
a、齿轮加工；在考虑成本的情况下，保证齿轮的加工精度，控制热处理变化，通过热前修形来满足热后齿轮精度要求；提高齿面粗糙度，齿面粗糙度越高，齿轮摩擦力越大，产生的啮合噪音越大；避免转运过程中的磕伤碰毛，毛刺会导致齿轮运转不平稳，大部分变速器噪音都由毛刺引起。
b、装配工艺；在装配中按照正确的装配工序，轴承尽量采用压装工艺，避免轴承早期损坏。
综上所叙，变速器噪音是个系统的、复杂的问题，要从多方面着手进行控制，最终先设计出合适的声音，然后减少非设计声音，才能够保证变速器达到一个满意的噪音要求。
乔湘鹤（1980-），男，湖南株洲人，大学本科毕业，工程师，一直从事变速器设计
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