CN110231170A - 一种变速器冲击噪声的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速器冲击噪声的试验方法，包括如下步骤：1)将变速器壳体进行切口；2)将变速器固定在试验支架上，挂入测试挡位，输入端自由，输出端锁止；3)安装麦克风和振动加速度传感器；4)实现在变速器内部发生一次冲击，同时记录并保存声音和振动信号；5)对时域信号进行傅立叶变换得到对应的频谱；6)得到与声音特征频率最接近的振动特征频率所属测点所对应的部件即为此次冲击噪声贡献量最大的部件。本发明采用准静态的试验形式，研究变速器固有的冲击特性，避免在高转速的试验形式下，发动机或驱动电机激励以及系统的动态特性对试验结果的影响。利用各个部件振动频率成分的独特性，准确地找出对噪声贡献量最大的部件。

Description

一种变速器冲击噪声的试验方法

技术领域

本发明属于汽车试验技术领域，尤其是涉及一种变速器冲击噪声的试验方法。

背景技术

变速器是汽车动力传动系统的关键部件之一，其NVH性能直接影响到汽车的驾乘体验。市场调查中，变速器冲击异响是用户投诉较多的问题之一。变速器在其轴承、齿轮副以及换挡机构等部位不可避免地存在一定间隙，当汽车处于急加速、急减速、起步、换挡等工况时，发动机传递来的扭矩发生突变可能引起变速器冲击问题，往往表现为一声短暂、响亮的金属撞击“咔哒”声以及车内较为明显的晃动，给驾乘人员造成了极大困扰。

现有的汽车变速器冲击测试均在整车或传动系统台架上进行，通过发动机或驱动电机带动变速器高速旋转，同时将振动传感器粘贴在变速器壳体表面上采集信号，这种测试方法不仅测试周期长而且测试费用昂贵，并且在高转速动态试验形式下很难找出造成冲击问题的部件。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种变速器冲击噪声的试验方法，试验步骤简单、试验结果准确、试验成本较低，可找到对冲击噪声贡献量最大的部件，从而使研究人员有针对性地优化同类型变速器冲击噪声问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变速器冲击噪声的试验方法，包括如下步骤：

1)将待测变速器壳体上对应可能产生冲击噪声的部件位置切开切口，方便安装振动加速度传感器；

2)通过试验支架固定变速器，将变速器挂入测试挡位，输入端自由，输出端锁止；

3)将麦克风布置在变速器壳体附近位置，将振动加速度传感器固定在切口内的可能造成冲击噪声的部件上，麦克风和振动加速度传感器连接至数据采集系统；

4)由静止突然转动变速器的输入轴，实现在变速器内部发生一次冲击，同时将数据采集系统在冲击前提前开启，在冲击结束后延迟关闭，记录并保存此次冲击的声音和振动信号；

5)经过数据处理，得到此次冲击的声音和各个测点振动的时域信号，对时域信号进行傅立叶变换得到对应的频谱；

6)在声音的频谱中找到最大幅值对应的声音特征频率，并与各个测点的振动频谱的最大幅值对应的振动特征频率相比，与声音特征频率相等或最接近的振动特征频率所属测点所对应的部件即为此次冲击噪声贡献量最大的部件。

进一步的，步骤5中的数据处理，指的是根据冲击开始和结束的时间，删除数据采集系统记录的多余数据。

进一步的，所述变速器壳体切口大小既要保证变速器传动结构完整，又要方便将传感器粘贴至壳体内部的部件上。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明采用准静态的试验形式，研究变速器固有的冲击特性，避免在高转速的试验形式下，发动机或驱动电机激励以及系统的动态特性对试验结果的影响。

(2)本发明对得到的时域数据进行傅里叶变换，利用各个部件振动频率成分的独特性，准确地找出对噪声贡献量最大的部件。

(3)本发明突破性地将变速器壳体切开切口，将传感器粘贴至变速器内的部件上，直接针对冲击噪声的产生源头采集信号，避免了粘贴至壳体表面时信号受到传递路径的影响。

(4)本发明具有试验步骤简单、试验结果准确、试验成本较低等优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的连接关系示意图；

图2为本发明的声音和振动时域数据示例；

图3为本发明的声音和振动频域数据示例。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明所述的变速器冲击噪声的试验方法，其试验对象为一台汽车变速器3，试验场地及设备包括半消声室1、变速器试验支架2、麦克风4、振动加速度传感器5和数据采集系统6。

该试验方法包括如下步骤：

(a)试验准备：

(a.1)将变速器3壳体上切开适宜大小的切口，使可能造成冲击噪声的部件暴露出来；

(a.2)使用变速器试验支架2将变速器固定在半消声室1的水平地板上，变速器3挂入测试挡位，输入端自由，输出端锁止；

(a.3)将麦克风4布置在壳体3上方1cm处，将振动加速度传感器5粘贴在变速器内部可能造成冲击噪声的部件上，并连接至数据采集系统6上；

(b)试验开始及数据记录：

一位试验人员用手或其他辅助装置由静止突然转动变速器输入轴，在变速器内部会发生一次冲击，另一位试验人员将数据采集系统6在冲击前提前开启，在冲击结束后延迟关闭，记录并保存此次冲击的声音和振动信号；

(c)数据处理与分析：

(c.1)根据冲击开始和结束的时间，删除数据采集系统记录的多余数据，得到一次冲击的声音和各个测点的振动时域信号，如图2所示；

(c.2)对得到的冲击时域信号进行傅立叶变换(FFT)获得冲击信号的频谱，如图3所示；

(c.3)在声音频谱中找到最大幅值对应的声音特征频率，与各个测点振动频谱的最大幅值对应的振动特征频率相对比，与声音特征频率相等或最接近的测点所对应的部件即为本次冲击噪声贡献量最大的部件。

所述变速器壳体切口既要保证变速器传动结构完整，又要方便试验人员将传感器粘贴至壳体内部的部件上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种变速器冲击噪声的试验方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将待测变速器壳体上对应可能产生冲击噪声的部件位置切开切口，方便安装振动加速度传感器；

2)通过试验支架固定变速器，将变速器挂入测试挡位，输入端自由，输出端锁止；

3)将麦克风布置在变速器壳体附近位置，将振动加速度传感器固定在切口内的可能造成冲击噪声的部件上，麦克风和振动加速度传感器连接至数据采集系统；

4)由静止突然转动变速器的输入轴，实现在变速器内部发生一次冲击，同时将数据采集系统在冲击前提前开启，在冲击结束后延迟关闭，记录并保存此次冲击的声音和振动信号；

5)经过数据处理，得到此次冲击的声音和各个测点振动的时域信号，对时域信号进行傅立叶变换得到对应的频谱；

6)在声音的频谱中找到最大幅值对应的声音特征频率，并与各个测点的振动频谱的最大幅值对应的振动特征频率相比，与声音特征频率相等或最接近的振动特征频率所属测点所对应的部件即为此次冲击噪声贡献量最大的部件。

2.根据权利要求1所述的一种变速器冲击噪声的试验方法，其特征在于：步骤5中的数据处理，指的是根据冲击开始和结束的时间，删除数据采集系统记录的多余数据。

3.根据权利要求1所述的一种变速器冲击噪声的试验方法，其特征在于：所述变速器壳体切口大小既要保证变速器传动结构完整，又要方便将传感器粘贴至壳体内部的部件上。