吉林大学学报(工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (9): 2465-2473.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20211234

• 车辆工程·机械工程 • 上一篇    下一篇

基于混合动力汽车正时齿形链系统的振动噪声特性

程亚兵1(),杨泽宇1,李岩2,安立持1,徐泽辉1,曹鹏宇1,陈璐翔1   

  1. 1.吉林大学 机械与航空航天工程学院,长春 130022
    2.中国第一汽车集团有限公司 动力总成工厂,长春 130013
  • 收稿日期:2021-11-17 出版日期:2023-09-01 发布日期:2023-10-09
  • 作者简介:程亚兵(1979-),女,教授,博士.研究方向:汽车链传动系统仿真分析及其设计方法.E-mail:chengyb@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51775222);吉林省科技发展项目(20200401136GX)

Vibration and noise characteristics base on timing silent chain system of hybrid electric vehicle

Ya-bing CHENG1(),Ze-yu YANG1,Yan LI2,Li-chi AN1,Ze-hui XU1,Peng-yu CAO1,Lu-xiang CHEN1   

  1. 1.School of Mechanical and Aerospace Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China
    2.Powertrain Factory,China First Automobile Co. ,Ltd. ,Changchun 130013,China
  • Received:2021-11-17 Online:2023-09-01 Published:2023-10-09

摘要:

基于混合动力乘用车的特殊工况要求,在对发动机正时齿形链系统进行结构设计的基础上,进行了正时齿形链系统的振动噪声特性研究。通过建立正时齿形链系统的动力学模型,分析了其动力学特性,并获得了振动分析所需边界条件;基于有限元分析方法,通过模态分析和频率响应分析了正时齿形链系统的振动特性,同时,以正时齿形链系统的振动特性为输入条件进行齿形链系统的声学边界元仿真分析,并对声压-频率响应曲线以及噪声的分布情况进行了研究。结果表明,该正时齿形链系统具有优异的振动噪声特性,本文方法可为混合动力汽车的减振降噪工作提供参考。

关键词: 机械设计, 混合动力, 正时齿形链系统, 振动噪声, 动力学特性, 频率响应分析, 声学边界元仿真分析

Abstract:

Based on the special working condition requirements of hybrid electric vehicles, this thesis conducted a study on the vibration and noise characteristics of the timing silent chain system (TSCS) based on the structural design of the TSCS. The dynamics characteristics of the TSCS were analyzed and the boundary conditions required for vibration analysis were obtained by establishing the dynamics model of the TSCS, and based on the finite element analysis method, the vibration of the TSCS was studied through modal analysis and frequency response analysis, at the same time, using the vibration characteristics of the TSCS as input conditions, the acoustic boundary element simulation analysis of the TSCS was carried out, and the acoustic pressure-frequency response curve and the distribution of noise were studied. The analysis results show the excellent vibration and noise characteristics of the TSCS, and the analysis method will provide a reference for the vibration and noise reduction work of hybrid electric vehicles.

Key words: mechanical design, hybrid electric, timing silent chain system, vibration and noise, dynamics characteristics, frequency response analysis, acoustic boundary element simulation analysis

中图分类号: 

  • TB534

图1

多体动力学模型"

图2

不同转速下链条运动轨迹"

图3

转速为2000 r/min时链板角速度"

图4

不同转速下系统瞬时传动比"

图5

链板链轮接触力"

图6

啮合频域力"

图7

啮合相位图"

表1

各部件材料属性"

名称材料抗拉强度/MPa屈服强度/MPa泊松比弹性模量/MPa密度/(kg·m-3
链板50CrVA127411270.2852.1×1057.85×103
销轴20CrMnMo11758850.2852.1×1057.85×103
链轮40Cr9807850.2852.1×1057.85×103

图8

有限元分析模型"

图9

静力学分析结果"

图10

部分模态振型"

图11

前20阶固有频率"

图12

位移-频响曲线"

图13

速度-频响曲线"

图14

加速度-频响曲线"

图15

声学边界元模型"

图16

场点网格"

图17

声压-频响曲线"

图18

声压分布云图"

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