CN113644779A - 新能源车阻尼隔振降噪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新能源车阻尼隔振降噪装置，包括：电机，左壳体，设有电机左轴承室的右壳体，两个分设于左壳体和右壳体上的减速轴承室，装有减速齿轮、两个一一对应置于两个减速轴承室中的减速轴承的转轴，装于电机的输出轴上且置于电机左轴承室中的电机轴承，三个中间设有高阻尼橡胶材料制成的阻尼夹圈的阻尼隔振降噪隔圈，三个一一对应设于电机左轴承室侧围和两个减速轴承室侧围的阻尼隔振降噪组件；一个阻尼隔振降噪隔圈装于电机左轴承室底面和电机轴承的外圈之间，另两个阻尼隔振降噪隔圈一一对应装于两个减速轴承室底面和两个减速轴承的外圈之间；电机的输出轴左端与转轴的右端连接。

Description

新能源车阻尼隔振降噪装置
技术领域
本发明涉及新能源车技术领域，尤其是一种新能源车阻尼隔振降噪装置。
背景技术
新能源车的减速器作为新能源汽车的核心零部件，日趋向集成化、高功率密度方向发展；中国专利申请号202021515583.9的实用新型公开了一种纯电动汽车减速器，其配合在所述输入轴1左端上的第一滚动轴承12的轴承外圈端面与左壳体20上的减速轴承室限位端面之间的第一轴向间隙14内插入有第一垫片13；以控制输入轴两端的轴向间隙，减少输入轴的轴向行程，从而减小撞击能量,进而降低轴向撞击异响；配合在所述输入轴1右端上的第一滚动轴承12的轴承外圈外表面与右壳体30上的减速轴承室为间隙配合，即保持有第一径向间隙15。其第一垫片13为普通钢垫片，是阻尼系数非常小的刚性材料，它在传递力、振动时不具有衰减振动的效果，不具备隔振降噪作用。中国专利申请号201920033826.6的实用新型公开了一种带阻尼力矩的回转减速器，包括：钢片、滑动轴承、弹簧、弹簧端盖、蜗轮、蜗杆；所述钢片的一侧与所述滑动轴承抵接，所述钢片的另一侧与弹簧抵接；所述弹簧端盖固定设置于所述壳体上并压缩弹簧，以增大所述钢片与所述滑动轴承间的摩擦力，为回转减速器提供阻尼。运转时滑动轴承固定钢片旋转，滑动轴承与钢片有相对摩擦，弹簧给钢片提供持续的正压力，钢片与滑动轴承之间的摩擦力始终存在，摩擦力给追光驱动提供阻尼，消除了回转减速器受风载后的抖动现象，保证追光驱动在整个寿命周期的使用寿命，实现了光热定日镜的稳定发电。该带阻尼力矩的回转减速器是靠滑动轴承和钢片间的旋转摩擦力来提供阻力，消除回转减速器受风载后旋转方向的抖动现象，属于平顺性问题，不属于解决噪声问题。电机、减速器作为新能源汽车的核心子系统，其NVH（噪声、振动与声振粗糙度）问题一直是行业的难点，客户抱怨多，企业集重资投入，解决其NVH问题；针对NVH问题，当前虽然通过从振动噪声激励源（减速齿轮传动系统）角度出发，通过电机设计、减速齿轮宏观和微观修形设计来降低减速齿轮系统内部激励，通过降低传动误差进行减振降噪，从响应（壳体）方面出发，通过壳体优化设计，提升壳体、减速轴承室的刚度和模态，从而降低响应幅值，优化噪声进行降噪，但是仍然存在电机减速器的振动噪声较大的不足，因此，设计一种通过当前研究较少的从减速齿轮传动系统（激励源）至壳体（响应）的传递路径方面进行减振降噪，减振降噪效果较好的新能源车阻尼隔振降噪装置，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前通过从振动噪声激励源和响应方面出发，优化噪声进行降噪，仍然存在电机减速器的振动噪声较大的不足，提供一种通过当前研究较少的从减速齿轮传动系统至壳体的传递路径方面进行减振降噪，减振降噪效果较好的新能源车阻尼隔振降噪装置。
本发明的具体技术方案是：
一种新能源车阻尼隔振降噪装置，包括：电机，左壳体，设有电机左轴承室的右壳体，两个分设于左壳体和右壳体上的减速轴承室，装有减速齿轮、两个分设于减速齿轮两侧且一一对应置于两个减速轴承室中的减速轴承的转轴，装于电机的输出轴上且置于电机左轴承室中的电机轴承，三个设有高阻尼橡胶材料制成的阻尼夹圈的阻尼隔振降噪隔圈，三个一一对应设于电机左轴承室侧围和两个减速轴承室侧围的阻尼隔振降噪组件；一个阻尼隔振降噪隔圈装于电机左轴承室底面和电机轴承的外圈之间，另两个阻尼隔振降噪隔圈一一对应装于两个减速轴承室底面和两个减速轴承的外圈之间；电机的输出轴左端与转轴的右端连接；电机运转、减速齿轮啮合运转产生的振动，通过电机轴承、减速轴承传递到左壳体、右壳体时，被阻尼夹圈和阻尼隔振降噪组件阻隔有效衰减。
作为优选，所述的阻尼隔振降噪组件包括：若干个设于减速轴承室侧围或电机左轴承室侧围且周向分布的凹槽，个数与凹槽个数相同且一一对应镶嵌于凹槽中的高阻尼橡胶材料制成的阻尼隔振降噪条。
作为优选，所述的阻尼夹圈为厚度1.8mm至2.2mm的苯基硅橡胶圈；阻尼隔振降噪隔圈包括：两个厚度为0.8mm至1.2mm且与阻尼夹圈的两个端面一一对应粘接的钢圈；苯基硅橡胶是一种大阻尼系数的改性硅橡胶，具有良好隔振降噪性能，能耐150°C高温且耐油，当产生振动时，阻尼夹圈受剪切作用，内部粒子与粒子间摩擦提高内耗，一部分振动能转化为热能而起到隔振降噪作用；两个钢圈与阻尼夹圈的两个端面一一对应粘接，保证了连接的可靠性。
作为优选，所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的外径与左电机轴承室的直径适配；另两个阻尼隔振降噪隔圈的外径与两个减速轴承室的直径一一对应适配。
作为优选，所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于等于左电机轴承室底面与电机轴承的外圈之间的距离；另两个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于等于减速轴承室底面与减速轴承的外圈之间的距离。
作为优选，所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于左电机轴承室底面与电机轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm；另两个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于减速轴承室底面与减速轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm。
作为优选，所述的新能源车阻尼隔振降噪装置还包括：轴用弹性挡圈；转轴设有外螺纹、位于外螺纹右侧且宽度与轴用弹性挡圈适配的环槽；减速齿轮设有与外螺纹螺接的内螺纹；轴用弹性挡圈挡住减速齿轮右端且与环槽卡接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，通过当前研究较少的从电机、减速齿轮传动系统（激励源）至壳体（响应）的传递路径方面进行减振降噪，通过三个中间设有高阻尼橡胶材料制成的阻尼夹圈的阻尼隔振降噪隔圈；一个阻尼隔振降噪隔圈装于电机左轴承室底面和电机轴承的外圈之间，另两个阻尼隔振降噪隔圈一一对应装于两个减速轴承室底面和两个减速轴承的外圈之间，电机运转、减速齿轮啮合运转产生的振动，通过电机轴承、减速轴承传递到左壳体、右壳体时，被阻尼夹圈和阻尼隔振降噪组件阻隔有效衰减，减振降噪效果较好。阻尼隔振降噪组件包括若干个设于减速轴承室侧围或电机左轴承室侧围且周向分布的凹槽，个数与凹槽个数相同且一一对应镶嵌于凹槽中的高阻尼橡胶材料制成的阻尼隔振降噪条，减振降噪效果更好。阻尼夹圈为厚度1.8mm至2.2mm的苯基硅橡胶圈，阻尼隔振降噪隔圈包括两个厚度为0.8mm至1.2mm且与阻尼夹圈的两个端面一一对应粘接的钢圈，阻尼隔振降噪隔圈连接可靠且使用寿命较长。一个阻尼隔振降噪隔圈的外径与左电机轴承室的直径适配；另两个阻尼隔振降噪隔圈的外径与减速轴承室的直径一一对应适配，防止径向晃动利于降噪；一个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于左电机轴承室底面与电机轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm；另两个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于减速轴承室底面与减速轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm，利于弥补因制造误差、安装误差、热变形等造成装配过紧，利于使轴承工作在最佳状态。外螺纹与内螺纹螺接，轴用弹性挡圈挡住减速齿轮右端且与环槽卡接，利于使减速齿轮安装稳固减小振动和噪声。
经台架实测对比验证，采用设有阻尼夹圈的阻尼隔振降噪隔圈的结构设计，可以全转速段降低电机减速器壳体的振动，转速越高效果越明显，转速5500rpm以上，壳体振动平均降低26%，实测效果显著；同时全转速段噪声均得到改善，平均降低2-3dB(A)。
市场上如特斯拉公司的油冷电驱总成，通过在轴承室和轴承间添加钢调整垫片来给轴承预紧，轴承传递到壳体的激励力不能被有效衰减，无隔振作用，与本发明对比的隔振效果和降噪效果分别如图3、图4所示，图中：a为本发明的振动曲线，b为特斯拉公司的油冷电驱总成的振动曲线，c为本发明的噪声曲线，d为特斯拉公司的油冷电驱总成的噪声曲线。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是阻尼隔振降噪隔圈的结构示意图；
图3是本发明与特斯拉公司的油冷电驱总成的隔振效果对比图；
图4是本发明与特斯拉公司的油冷电驱总成的降噪效果对比图。
图中：电机1，左壳体2，电机左轴承室3，右壳体4，减速轴承室5，减速齿轮6，减速轴承7，转轴8，电机轴承9，阻尼夹圈10，阻尼隔振降噪隔圈11，钢圈12，轴向间隙13，轴用弹性挡圈14，外螺纹15，环槽16，内螺纹17，输出轴18，凹槽19，阻尼隔振降噪条20。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1、附图2所示：一种新能源车阻尼隔振降噪装置，包括：电机1，左壳体2，设有电机左轴承室3的右壳体4，两个分设于左壳体2和右壳体4上的减速轴承室5，装有减速齿轮6、两个分设于减速齿轮6两侧且一一对应置于两个减速轴承室5中的减速轴承7的转轴8，装于电机1的输出轴上且置于电机左轴承室3中的电机轴承9，三个中间设有高阻尼橡胶材料制成的阻尼夹圈10的阻尼隔振降噪隔圈11，三个一一对应设于电机左轴承室侧围和两个减速轴承室侧围的阻尼隔振降噪组件；一个阻尼隔振降噪隔圈11装于电机左轴承室3底面和电机轴承9的外圈之间，另两个阻尼隔振降噪隔圈11一一对应装于两个减速轴承室5底面和两个减速轴承7的外圈之间；电机1的输出轴18左端与转轴8的右端键连接；电机1运转、减速齿轮6啮合运转产生的振动，通过电机轴承9、减速轴承7传递到左壳体2、右壳体4时，被阻尼夹圈10和阻尼隔振降噪组件阻隔有效衰减。
所述的阻尼隔振降噪组件包括：六个设于减速轴承室5侧围或电机左轴承室3侧围且周向均布的凹槽19，个数与凹槽19个数相同且一一对应镶嵌于凹槽19中的高阻尼橡胶材料制成的阻尼隔振降噪条20。
所述的阻尼夹圈10为厚度2mm的苯基硅橡胶圈；阻尼隔振降噪隔圈11包括：两个厚度为1mm且与阻尼夹圈10的两个端面一一对应粘接的钢圈12；苯基硅橡胶是一种大阻尼系数的改性硅橡胶，具有良好隔振降噪性能，能耐150°C高温且耐油，当产生振动时，阻尼夹圈10受剪切作用，内部粒子与粒子间摩擦提高内耗，一部分振动能转化为热能而起到隔振降噪作用；两个钢圈12与阻尼夹圈10的两个端面一一对应粘接，保证了连接的可靠性。
所述的一个阻尼隔振降噪隔圈11的外径与左电机轴承9室的直径间隙配合；另两个阻尼隔振降噪隔圈11的外径与两个减速轴承室5的直径一一对应间隙配合。
所述的一个阻尼隔振降噪隔圈11的厚度小于等于左电机轴承9室底面与电机轴承9的外圈之间的距离；另两个阻尼隔振降噪隔圈11的厚度小于等于减速轴承室5底面与减速轴承7的外圈之间的距离。
本实施例中，所述的一个阻尼隔振降噪隔圈11的厚度小于左电机轴承9室底面与电机轴承9的外圈之间的距离具有轴向间隙13，间隙的轴向尺寸小于0.1mm；另两个阻尼隔振降噪隔圈11的厚度小于减速轴承室5底面与减速轴承7的外圈之间的距离具有轴向间隙13，间隙的轴向尺寸小于0.1mm。
所述的新能源车阻尼隔振降噪装置还包括：轴用弹性挡圈14；转轴8设有外螺纹15、位于外螺纹15右侧且宽度与轴用弹性挡圈14过渡配合的环槽16；减速齿轮6设有与外螺纹15螺接的内螺纹17；轴用弹性挡圈14挡住减速齿轮6右端且与环槽16卡接。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源车阻尼隔振降噪装置，包括：电机，左壳体，设有电机左轴承室的右壳体，其特征是，所述的新能源车阻尼隔振降噪装置还包括：两个分设于左壳体和右壳体上的减速轴承室，装有减速齿轮、两个分设于减速齿轮两侧且一一对应置于两个减速轴承室中的减速轴承的转轴，装于电机的输出轴上且置于电机左轴承室中的电机轴承，三个设有高阻尼橡胶材料制成的阻尼夹圈的阻尼隔振降噪隔圈，三个一一对应设于电机左轴承室侧围和两个减速轴承室侧围的阻尼隔振降噪组件；一个阻尼隔振降噪隔圈装于电机左轴承室底面和电机轴承的外圈之间，另两个阻尼隔振降噪隔圈一一对应装于两个减速轴承室底面和两个减速轴承的外圈之间；电机的输出轴左端与转轴的右端连接。
2.根据权利要求1所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：所述的阻尼隔振降噪组件包括：若干个设于减速轴承室侧围或电机左轴承室侧围且周向分布的凹槽，个数与凹槽个数相同且一一对应镶嵌于凹槽中的高阻尼橡胶材料制成的阻尼隔振降噪条。
3.根据权利要求1或2所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：所述的阻尼夹圈为厚度1.8mm至2.2mm的苯基硅橡胶圈；阻尼隔振降噪隔圈包括：两个厚度为0.8mm至1.2mm且与阻尼夹圈的两个端面一一对应粘接的钢圈；苯基硅橡胶是一种大阻尼系数的改性硅橡胶，当产生振动时，阻尼夹圈受剪切作用，内部粒子与粒子间摩擦提高内耗，一部分振动能转化为热能而起到隔振降噪作用。
4.根据权利要求1或2所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的外径与左电机轴承室的直径适配；另两个阻尼隔振降噪隔圈的外径与两个减速轴承室的直径一一对应适配。
5.根据权利要求1或2所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于等于左电机轴承室底面与电机轴承的外圈之间的距离；另两个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于等于减速轴承室底面与减速轴承的外圈之间的距离。
6.根据权利要求4所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：所述的一个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于左电机轴承室底面与电机轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm；另两个阻尼隔振降噪隔圈的厚度小于减速轴承室底面与减速轴承的外圈之间的距离具有轴向间隙，间隙的轴向尺寸小于0.1mm。
7.根据权利要求1或2所述的新能源车阻尼隔振降噪装置，其特征是：还包括：轴用弹性挡圈；转轴设有外螺纹、位于外螺纹右侧且宽度与轴用弹性挡圈适配的环槽；减速齿轮设有与外螺纹螺接的内螺纹；轴用弹性挡圈挡住减速齿轮右端且与环槽卡接。
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