CN110987472B - 纯电动汽车电驱动系统nvh测试用轴承座噪声处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于测试噪声的技术领域，具体公开了一种纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，包括消声室，消声室内地面上开有地下室，地下室顶面同消声室相连通，地下室内固定连接水平方向自由运动的作动机构，作动机构顶端固定连接有轴承座，轴承座底端位于地下室内，轴承座的顶端高于消声室地面；消声室外部设有测功机，测功机输出端同轴连接轴承座，轴承座远离测功机一侧为支撑部。本发明的目的在于提供轴承座系统的降噪和声场优化系统，以解决噪声影响NVH采集数据失真的问题。

Description

纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统

技术领域

本发明属于测试噪声的技术领域。

背景技术

NVH是指噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。在国家新能源政策的大力推动下，新能源汽车市场从2014年开始快速发展，与之相适应，业内伴随建成电驱动系统NVH半消室，以供新能源汽车电驱动子系统及电机部件的NVH研发和生产品质管控。

传统的电驱动系统NVH半消室内通常是在地面以上设置多个动轴承座，利用动轴承座对电驱系统进行支撑连接。但是由于轴承座裸露在半消声室外部，降低了半消室的自由声场有效尺寸。其次，为配合测功机输出轴水平面内的尺寸调整，轴承座还会额外设置同于移动轴承座的作动装置，加上立体覆盖式声学处理后，使单个轴承座系统在室内占据体积更大，降低吸引效果。最后，目前建成的电驱动系统半消室的轴承座系统的声学处理方式，使得麦克风近场存有大尺寸立面，进而对数据采集会造成较严重失真。在实际建造中，现有技术均存在以上问题的不足，且现有设计思路下的处理方式其效果受到一定限制。

发明内容

本发明的目的在于提供纯电动汽车电驱动系统NVH测试用的轴承座系统的降噪和声场优化的系统，以解决噪声影响NVH采集数据失真的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，包括消声室，消声室内的地面向下开有地下室，地下室顶面同消声室相连通，地下室内固定连接水平方向自由运动的作动机构，作动机构顶端固定连接有轴承座，轴承座底端位于地下室内，轴承座的顶端高于消声室地面；消声室外部设有测功机，测功机输出端同轴连接轴承座，轴承座远离测功机一端向外延伸有支撑部。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：本技术方案利用在消声室内开设地下室，将整个作动机构及部分轴承座埋设地面以下，地面之上仅保留部分轴承座的主体结构。轴承座留在消声室内的部分仅保留支撑和稳定的作用，剩余其他部分埋设在地下室内，以尽量减少反射面，显著降低轴承座在消声室内的空间占比，进而显著降低减少地面以上结构的体积与声波的反射立面的面积。

本技术方案的整体思路为：1、将占据较大体积的作动机构下沉至地下；2、轴承座留在消声室内的部分仅保留支撑和稳定的作用前提下，尽可能减少结构体积，并对表面进行声学处理，以达到尽量减少反射面的目的。相比于现有技术，本方案实现了在不影响轴承座功能的前提下，有效减少地面以上结构的空间占用面积的技术效果，降低减少消声室内存在的声波反射面，减少声波的干扰，极大优化消声室的声场空间，提高测试数据的精准度。

进一步，所述轴承座与测功机之间利用输出轴传动，输出轴外部同轴包裹有移动声学构件，所述移动声学构件固定连接于所述轴承座侧壁。

有益效果：本技术方案采用立体覆盖式声学处理，实现将输出轴包裹在移动声学构件内部，避免输出轴的噪声影响的问题。

进一步，所述消声室内壁固定连接有固定声学构件，所述固定声学构件延轴向延伸出消声室外，所述固定声学构件与所述移动声学构件同轴，所述移动声学构件在所述固定声学构件内部自由滑动。

有益效果：本技术方案通过增设固定声学构件，以保证移动声学构件的密封性，使输出轴完全包裹在其内部，避免出现噪声干扰。

进一步，所述移动声学构件远离消声室内壁一端延伸于所述移动声学构件外部，所述固定声学构件与移动声学构件轴向交叠距离的大于20cm。

有益效果：本技术方案通过更大距离的包覆，以提高移动声学构件与固定声学构件隔音、吸音效果，避免移动声学构件与固定声学构件之间的缝隙对隔音、吸音造成影响。

进一步，所述固定声学构件与移动声学构件材质相同，具体由内到外分为内层、中层与外层，外层与内层为穿孔钢板，中层隔音钢板，隔音钢板与内、外层隔音钢板之间还填充有吸音材料，吸音材料在靠近穿孔钢板一侧还设有无纺布。

有益效果：本技术方案利用穿孔钢板及隔音钢板形成多层隔音腔，进而使整体材料同时具备吸音和隔音的性能，经过实际测试本材质的结构在1000Hz以上1/3倍频程的吸音率高于99％。

进一步，所述地下室顶部盖合有盖板。

有益效果：本技术方案通过增设盖板，以实现将地下室进行封盖，以减少声音的反射面，优化消声室的室内声场。

进一步，所述地下室内壁及盖板底面固定连接有吸音棉。

有益效果：本技术方案通过在盖板底面及地下室内壁增设吸音棉，以达到消除空腔共鸣的技术效果，避免产生空腔内的共鸣影响测试数据的问题发生。

进一步，所述支撑部外缘为曲面结构。

有益效果：本技术方案采用曲面弧形的结构，以减少立面的面积。利用弧形表面的结构对少数不能被吸收的声波进行扩散，传播至消声室的强吸收声学结构，极大降低对轴承座附近自由声场的干扰

进一步，所述盖板底面固定连接有橡胶密封条，所述橡胶密封条相抵于所述消声室地面。

有益效果：本技术方案采用橡胶密封条，以避免盖板的底面直接地接触地面引起的振动噪声问题，除此之外密封条还能够起到承重、密封和隔声的技术效果。

进一步，所述作动机构包括滑动方向相互垂直的横向导轨与轴向导轨，所述横向导轨固定连接于地下室地面，所述轴向导轨滑动连接于所述横向导轨，所述轴承座底端滑动连接于所述轴向导轨。

有益效果：本技术方案利用横向导轨与轴向导轨的相互滑动，进而实现轴承座在水平面方向上的自由移动，便于使轴承座更好地配合测功机。

附图说明

图1为本发明实施例一的轴承座噪声处理系统的正视剖示图；

图2为图1中A处局部放大示意图；

图3为本发明实施例一的轴承座噪声处理系统的右视剖示图；

图4为本发明实施例二的固定声学构件的断面正视剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：半消声室1、地下室2、吸音棉3、横向导轨4、轴向导轨5、轴承座6、支腿7、水平钢板8、盖板9、输出轴10、测功机11、支撑部12、移动声学构件13、固定声学构件14、穿孔钢板15、隔音钢板16、无纺布17、半圆扣件18、密封条19、空气层20、减振弹簧21、麦克风22。

实施例一

基本如附图1、附图2及附图3所示：纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，包括半消声室1，半消声室1的墙体包括内外两层，内外两层墙体之间相隔有空气层20。半消声室1的室内中心固定有悬空的测控噪声用的麦克风22。半消声室1的底端固定连接有减振弹簧21，减振弹簧21远离半消声室的一端固定连接在地基上。半消声室1内腔的除地面以外的内壁表面均固定连接有专用的吸音构件。半消声室1内的地面下方开有地下室2，地下室2的顶部同半消声室1相连通。地下室2各个内壁面固定连接有厚度为5cm的吸音棉3。

地下室2的底面固定连接有两个相互平行的横向导轨4，横向导轨4的顶面沿横向方向开有滑道。横向导轨4的顶部滑动连接有两个相互平行的轴向导轨5，轴向导轨5的滑动方向水平垂直于横向导轨4的滑动方向，轴向导轨5的轴向两端分别滑动在两个横向导轨4的滑道上，轴向导轨5沿横向导轨4滑道的方向滑动连接。轴向导轨5的顶面沿轴向方向开有滑槽，轴向导轨5的上方设有轴承座6。轴承座6的底部向外延伸有两根支腿7，两根支腿7及轴承座6构成“人”字形支撑结构，支腿7的底端焊接固定有水平钢板8，水平钢板8外缘的端面为曲面弧状结构，水平钢板8与支腿7的焊接部分进行防腐处理。水平钢板8的厚度为10mmm，两个轴向导轨5均滑动连接在水平钢板8的底面。支腿7具体的材质为镀锌钢板，且钢板的厚度为20mm～40mm。地下室2的顶部还盖合有用于密封地下室2的盖板9，盖板9与地面相接处的外轮廓上固定连接有环形橡胶密封条19。

轴承座6的侧壁转动连接有输出轴10，输出轴10位于地面以上。输出轴10远离轴承座6的一端延伸出半消声室1外并同轴固定连接于测功机11，测功机11的底部下沉埋设于半消声室1外的地面以下。测功机11底部连接有上述相同结构减振弹簧21。轴承座6水平远离输出轴10的一端为用于连接被测工件的支撑部12，支撑部12同轴固定连接于输出轴10上。输出轴10外部同轴包裹有轴向声学机构。轴向声学机构包括有固定声学构件14与移动声学构件13。其中移动声学构件13呈圆筒状结构，移动声学构件13与输出轴10同轴，且移动声学构件13的内径大于输出轴10的外径，且移动声学构件13轴向的一端固定连接于轴承座6的侧壁。半消声室1内壁固定连接有固定声学构件14，固定声学构件14套于移动声学构件13外部，固定声学构件14远离半消声室1的一端延伸于半消声室1外部。测功机11外壁在输出轴10上同轴包裹固定有移动声学构件13，测功机的移动声学构件13延伸于相邻的固定声学构件14内腔。固定声学构件14与移动声学构件13轴向交叠部分的距离为30cm，移动声学构件13在固定声学构件14内部自由滑动。支撑部12的边缘为弧形曲面结构，厚度为50～150mm，具体的材质包括内外两侧，内外两层均为穿孔钢板15，穿孔钢板15之间填充有吸音材料，吸音材料靠近穿孔钢板15的一侧还设有无纺布17。移动声学构件13靠近轴承座6的一端设有两个大小结构相同的半圆扣件18，两个半圆扣件18通过卡扣连接的方式固定在轴承座6远离输出轴10的一端。

具体实施过程如下：首先操作人员通过控制轴向导轨5与横向导轨4的相互滑动，进而实现轴承座6在水平面方向上的自由滑动，轴承座6与测功机11同步运动，直至将轴承座6上待测工件移动至的适当位置。并将盖板9盖合在地下室2的顶面，其中密封条19相抵于地面的表面。接着将待测的工件固定在轴承座6的支撑部12上。最后启动测功机11，在测功机11的工作在对半消声室1内进行NVH测试。本方案实现了在不影响轴承座6功能的前提下，有效减少地面以上结构的空间占用面积的技术效果，降低减少半消声室1内存在的声波反射面，减少声波的干扰，极大优化半消声室1的声场空间，提高测试数据的精准度。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，如图4所示，固定声学构件14与移动声学构件13材质相同，由内到外分为内层、中层与外层。其中最外层与最内层为穿孔钢板15，中层为厚度2mm的隔音钢板16，隔音钢板16与内、外层隔音钢板16之间还填充有吸音材料，吸音材料在靠近穿孔钢板15一侧还设有无纺布17，整个结构的厚度控制在50～150mm。

具体实施过程如下：在声波经过固定声学构件14与移动声学构件13的表面时，声波会通过穿孔钢板及隔音钢板形成多层隔音腔，并在每个腔内的吸音材料作用下能量逐渐减弱直至消失。经过实际测试固定声学构件14与移动声学构件13的材质结构在1000Hz以上1/3倍频程的吸音率高于99％。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (10)

1.纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：包括消声室，所述消声室内的地面向下开有地下室，所述地下室顶面同消声室相连通，所述地下室内固定连接水平方向自由运动的作动机构，所述作动机构顶端固定连接有轴承座，所述轴承座底端位于所述地下室内，所述轴承座的顶端高于所述消声室地面；所述消声室外部设有测功机，所述测功机输出端同轴连接所述轴承座，轴承座远离测功机一端向外延伸有支撑部。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述轴承座与测功机之间利用输出轴传动，输出轴外部同轴包裹有移动声学构件，所述移动声学构件固定连接于所述轴承座侧壁。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述消声室内壁固定连接有固定声学构件,所述固定声学构件的一端延伸至消声室的外部，所述固定声学构件与所述移动声学构件同轴，所述移动声学构件在所述固定声学构件内部自由滑动。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述固定声学构件远离消声室内壁一端套于所述移动声学构件的外部，所述固定声学构件与移动声学构件重叠的距离大于20cm。

5.根据权利要求3所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述固定声学构件与移动声学构件材质相同，具体由内到外分为内层、中层与外层，外层、内层均为穿孔钢板，中层为隔音钢板，内层与中层之间、中层与外层之间均填充有吸音材料，吸音材料在靠近穿孔钢板一侧还设有无纺布。

6.根据权利要求1所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述地下室顶部盖合有盖板。

7.根据权利要求6所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述地下室内壁及盖板底面固定连接有吸音棉。

8.根据权利要求1所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述支撑部外缘为曲面结构。

9.根据权利要求6所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述盖板底面固定连接有橡胶密封条，所述橡胶密封条相抵于所述消声室地面。

10.根据权利要求1所述的纯电动汽车电驱动系统NVH测试用轴承座噪声处理系统，其特征在于：所述作动机构包括滑动方向相互垂直的横向导轨与轴向导轨，所述横向导轨固定连接于地下室地面，所述轴向导轨滑动连接于所述横向导轨，所述轴承座底端滑动连接于所述轴向导轨。

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