多楔帶橫向振動噪聲仿真分析與試驗研究

史堯臣,寧凱,唐武生,尹春梅

(長春大學 機械與車輛工程學院,長春 130022)

汽車多楔帶是由帶體橡膠、強力層線繩等組成的粘彈性復合材料體,一般用在汽車發動機前端傳動系統中,通過帶與帶輪間的摩擦力將動力傳遞給空調壓縮機、助力轉向泵和發電機等附件[1-2]。由于汽車多楔帶傳動過程中,帶與帶輪之間的粘滯和滑動交替產生彈性滑動,導致張緊力幅值產生周期性變化,不可避免的產生振動和噪聲[3-5]。尤其當彈性滑動產生的激勵頻率與帶段的橫向振動固有頻率耦合時還會引起帶體的共振和噪聲[6-7]。這些異響會直接影響發動機的NVH性能。為了改善汽車多楔帶傳動過程中的噪聲性能,Moon等通過試驗發現當多楔帶傳動系統發生共振時多楔帶振動幅值和噪聲明顯增大[8]。Michon等通過理論建模分析了帶的橫向振動幅值與外界激勵頻率、激勵幅值之間的關系[9]。Parker等針對多輪傳動系統建立了帶的縱向運動梁模型,研究了張緊力和帶輪轉速對系統橫向振動的影響[10]。epon等通過試驗研究了帶輪轉速和張緊力對傳動系統橫向振動噪聲的影響[11]。

目前,國內外針對多楔帶傳動噪聲的研究主要集中在傳動系統模型的建立和試驗驗證,在設計階段對噪聲進行預測分析的研究較少。因此,本文針對橫向振動噪聲,通過分析振動噪聲產生機理,基于弦模型建立了多楔帶振動方程,通過諧響應分析得到了多楔帶振動響應,將振動響應作為邊界條件預測了多楔帶傳動噪聲的頻響特性和聲壓分布規律,并通過兩輪多楔帶傳動噪聲試驗驗證了仿真分析結果。……