論證汽車傳動系影響因素及優化措施

王金霞　段軍亮

摘 要：隨著汽車在人們生活中不斷普及應用，人們對汽車性能要求越來越高，尤其表現在對整車駕駛及乘坐舒適性上。汽車傳動系NVH性能作為汽車NVH改善的重點，對汽車舒適性起著重要作用。本文主要針對汽車傳動系NVH性能影響因素及改善方法進行分析、論述。

關鍵詞：傳動軸；主減速器；驅動軸；動平衡；諧振器

汽車傳動系主要包括傳動軸、主減速器及等速驅動軸等關鍵零部件，影響傳動系NVH主要原因有零部件性能和裝配方法兩方面因素。其中總成零部件性能因素主要有傳動軸動平衡、主減動平衡及齒輪嚙合噪音、驅動軸擺振等。總成裝配因素主要是裝配參數調整不當，其中包括零部件裝配、整車裝配和傳動系匹配三個方面。

下面我們以關鍵零部件（傳動軸、主減速器及等速驅動軸）作為分類依據，對傳動系NVH影響主要因素及改善方法進行論述。

1 傳動軸對整車NVH影響及改善方法

傳動軸作為汽車傳動系關鍵零部件，其內部結構、連接方式、動平衡、裝配方法等多方面，對整車傳動系NVH改善至關重要。

從傳動軸自身性能說，傳動軸設計剛度、設計結構、總成動平衡、扭振問題對整車傳動系NVH影響很大。其主要包括以下幾個方面：①傳動軸軸管設計直徑越大，傳動軸剛度越大，這樣能夠減少傳動軸旋轉變形，避免軸管變形產生異響。②當傳動軸長度>1.5m時，為提高其剛度，應增加中間支撐，避免傳動軸長度過大產生剛度降低。③軸管內部為空心結構，可在軸管內填充多層吸音棉或其他吸音材料，作為降低噪音的有效改善方法。目前多數汽車傳動軸已經采用此方法來改善傳動軸NVH問題。④傳動軸下線前進行動平衡修正，并在動平衡輕點或重點位置進行標記，便于整車裝配時與其他零部件進行輕重點匹配。傳動軸動平衡修正方法多采用粘貼平衡片，來解決傳動軸偏心問題。⑤為降低傳動軸扭振及噪音，傳動軸中間支撐多采用橡膠懸置，甚至加裝諧振器，來提高傳動軸NVH表現。

從傳動軸裝配角度說，分傳動軸裝配、整車裝配、動平衡匹配三個方面。

①傳動軸結構有十字軸萬向節式、高速節連接式、行星輪連接式、花鍵連接式等連接方式，每種連接方式都有其優點，尤其花鍵和行星輪連接方式，對傳動軸NVH有一定改善。②傳動軸軸管焊接時采取止口定位，采用自動焊、激光焊等焊接方式，甚至利用機器人焊接，有效減小傳動軸因焊接產生的變形，提高傳動軸自身質量對稱性、均勻性。③整車裝配方面對傳動系NVH影響也很大，一般采取的裝配方法有止口定心、動平衡輕重點匹配、連接盤端徑跳動控制等方法，在裝配過程中控制傳動軸位置偏差，以降低傳動軸因偏心旋轉產生的NVH問題。④傳動系整體動平衡是整車NVH影響的主要因素之一，所以為提高整體的動平衡，有時會采取傳動軸和其他零部件同時進行動平衡修正的方法，但此方法后期維修性較差。⑤傳動軸整車布置角度對整車NVH影響，傳動軸進行整車布置時，各段在空載負荷下的夾角要盡量小，因空間布置問題，夾角不能再調整小時，應保證靜態時最大布置角度≤3°，動態時傳動軸各段布置角度≤15°。

2 主減速器對整車NVH影響及改善方法

主減速器是汽車傳動系核心零部件，是振動、噪音傳播主要路徑和源頭。主減速器裝配參數、性能參數、整車裝配及匹配方法等多個方面對整車NVH影響明顯，所以控制主減速器參數對整車NVH影響極其重要。

從主減速器性能參數說，主減速器依靠調整裝配參數，滿足主減各項性能指標，其影響因素包括殼體剛度、軸承預緊力調整、齒輪嚙合印痕和齒輪嚙合間隙調整等方面。另外，主減速器裝配完成后，殘余動不平衡量對傳動系NVH性能影響很大，所以主減速器制造過程中動平衡修正是一項很重要的工序。

①通過提升主減零部件單件精度，來提升主減速器NVH性能是一個很有效的方法，但成本也會隨之增加，一般不會輕易考慮這種方法。②提升零件之間的配合精度，也是提升主減速器NVH的途徑，比如：軸承采用過度配合、被齒與差殼采用過盈配合、輸入法蘭與主齒采用花鍵過盈配合或者增加螺旋角度。③為降低主減重量，人們往往采用鑄鋁減殼，減殼剛度應滿足車型負載需求，否則會因減殼變形產生異響。④合理選擇軸承預緊力，一般軸承預緊力是通過輸入端螺母擰緊力矩進行調整，并控制在合理范圍，保證軸承實時處于正常工作狀態。

從主減速器裝配角度說，主要包括主減裝配檢測工裝和整車裝配兩方面。

①主減調整墊片是用于預緊力及齒輪嚙合印痕調整，精度等級高，所以主減裝配工裝定位的精度和檢測的精度，直接影響主減性能參數的調整。②在整車裝配時，主減速器安裝位置多采用橡膠懸置連接，降低主減速器振動及噪音傳播，主減速器輸入和輸出法蘭多采用止口定心方式，提升與其他旋轉零件的同心度，降低因質量偏心產生的影響。③同樣在整車裝配過程中，主減速器輸入端與傳動軸之間輕重點匹配也尤為重要，兩者都是在進行動平衡修正后標記輕重點，便于后期匹配安裝。

3 等速驅動軸對整車NVH影響及改善方法

等速驅動軸作為汽車傳動系輸出終端，屬于整車NVH重要傳動路徑，控制其振動及噪音對整車NVH改善很重要，同時等速驅動軸又是擺振形成的主要因素之一，對于等速驅動軸采用加諧振器、花鍵增加螺旋角等方式對于改善傳動系NVH非常有效。

從等速驅動軸結構說，主減端采用滑移行星架結構，車輪端采用萬向球籠結構，傳動平穩，振動及噪音降低，對傳動系NVH具有優化作用。同時因其布置帶有一定角度，所以當等速驅動軸旋轉到一定速度時，軸桿產生輕微變形，與其它零部件極易形成共振現象，針對此問題可采用增加諧振器（一般在軸桿中間1/3位置）方法進行優化，諧振器激勵頻率應避開周邊零部件激勵頻率。

從等速驅動軸裝配說，其裝配過程比較簡單，過程中裝配注意細節，裝配完成后旋轉無卡滯、破損及裝配不到位情況，一般不會影響傳動系NVH問題。

綜合上述分析，汽車傳動系NVH具有多方面影響因素，NVH改善亦是需要從多個方面入手，把握零部件裝配細節，注重零部件質量非常重要。本文主要從影響汽車傳動系NVH的關鍵零部件進行論述，從多個角度及方法淺談了傳動系NVH影響因素及改善方法，希望對解決汽車NVH問題提供參考。