论证汽车传动系影响因素及优化措施

王金霞　段军亮

摘 要：随着汽车在人们生活中不断普及应用，人们对汽车性能要求越来越高，尤其表现在对整车驾驶及乘坐舒适性上。汽车传动系NVH性能作为汽车NVH改善的重点，对汽车舒适性起着重要作用。本文主要针对汽车传动系NVH性能影响因素及改善方法进行分析、论述。

关键词：传动轴；主减速器；驱动轴；动平衡；谐振器

汽车传动系主要包括传动轴、主减速器及等速驱动轴等关键零部件，影响传动系NVH主要原因有零部件性能和装配方法两方面因素。其中总成零部件性能因素主要有传动轴动平衡、主减动平衡及齿轮啮合噪音、驱动轴摆振等。总成装配因素主要是装配参数调整不当，其中包括零部件装配、整车装配和传动系匹配三个方面。

下面我们以关键零部件（传动轴、主减速器及等速驱动轴）作为分类依据，对传动系NVH影响主要因素及改善方法进行论述。

1 传动轴对整车NVH影响及改善方法

传动轴作为汽车传动系关键零部件，其内部结构、连接方式、动平衡、装配方法等多方面，对整车传动系NVH改善至关重要。

从传动轴自身性能说，传动轴设计刚度、设计结构、总成动平衡、扭振问题对整车传动系NVH影响很大。其主要包括以下几个方面：①传动轴轴管设计直径越大，传动轴刚度越大，这样能够减少传动轴旋转变形，避免轴管变形产生异响。②当传动轴长度>1.5m时，为提高其刚度，应增加中间支撑，避免传动轴长度过大产生刚度降低。③轴管内部为空心结构，可在轴管内填充多层吸音棉或其他吸音材料，作为降低噪音的有效改善方法。目前多数汽车传动轴已经采用此方法来改善传动轴NVH问题。④传动轴下线前进行动平衡修正，并在动平衡轻点或重点位置进行标记，便于整车装配时与其他零部件进行轻重点匹配。传动轴动平衡修正方法多采用粘贴平衡片，来解决传动轴偏心问题。⑤为降低传动轴扭振及噪音，传动轴中间支撑多采用橡胶悬置，甚至加装谐振器，来提高传动轴NVH表现。

从传动轴装配角度说，分传动轴装配、整车装配、动平衡匹配三个方面。

①传动轴结构有十字轴万向节式、高速节连接式、行星轮连接式、花键连接式等连接方式，每种连接方式都有其优点，尤其花键和行星轮连接方式，对传动轴NVH有一定改善。②传动轴轴管焊接时采取止口定位，采用自动焊、激光焊等焊接方式，甚至利用机器人焊接，有效减小传动轴因焊接产生的变形，提高传动轴自身质量对称性、均匀性。③整车装配方面对传动系NVH影响也很大，一般采取的装配方法有止口定心、动平衡轻重点匹配、连接盘端径跳动控制等方法，在装配过程中控制传动轴位置偏差，以降低传动轴因偏心旋转产生的NVH问题。④传动系整体动平衡是整车NVH影响的主要因素之一，所以为提高整体的动平衡，有时会采取传动轴和其他零部件同时进行动平衡修正的方法，但此方法后期维修性较差。⑤传动轴整车布置角度对整车NVH影响，传动轴进行整车布置时，各段在空载负荷下的夹角要尽量小，因空间布置问题，夹角不能再调整小时，应保证静态时最大布置角度≤3°，动态时传动轴各段布置角度≤15°。

2 主减速器对整车NVH影响及改善方法

主减速器是汽车传动系核心零部件，是振动、噪音传播主要路径和源头。主减速器装配参数、性能参数、整车装配及匹配方法等多个方面对整车NVH影响明显，所以控制主减速器参数对整车NVH影响极其重要。

从主减速器性能参数说，主减速器依靠调整装配参数，满足主减各项性能指标，其影响因素包括壳体刚度、轴承预紧力调整、齿轮啮合印痕和齿轮啮合间隙调整等方面。另外，主减速器装配完成后，残余动不平衡量对传动系NVH性能影响很大，所以主减速器制造过程中动平衡修正是一项很重要的工序。

①通过提升主减零部件单件精度，来提升主减速器NVH性能是一个很有效的方法，但成本也会随之增加，一般不会轻易考虑这种方法。②提升零件之间的配合精度，也是提升主减速器NVH的途径，比如：轴承采用过度配合、被齿与差壳采用过盈配合、输入法兰与主齿采用花键过盈配合或者增加螺旋角度。③为降低主减重量，人们往往采用铸铝减壳，减壳刚度应满足车型负载需求，否则会因减壳变形产生异响。④合理选择轴承预紧力，一般轴承预紧力是通过输入端螺母拧紧力矩进行调整，并控制在合理范围，保证轴承实时处于正常工作状态。

从主减速器装配角度说，主要包括主减装配检测工装和整车装配两方面。

①主减调整垫片是用于预紧力及齿轮啮合印痕调整，精度等级高，所以主减装配工装定位的精度和检测的精度，直接影响主减性能参数的调整。②在整车装配时，主减速器安装位置多采用橡胶悬置连接，降低主减速器振动及噪音传播，主减速器输入和输出法兰多采用止口定心方式，提升与其他旋转零件的同心度，降低因质量偏心产生的影响。③同样在整车装配过程中，主减速器输入端与传动轴之间轻重点匹配也尤为重要，两者都是在进行动平衡修正后标记轻重点，便于后期匹配安装。

3 等速驱动轴对整车NVH影响及改善方法

等速驱动轴作为汽车传动系输出终端，属于整车NVH重要传动路径，控制其振动及噪音对整车NVH改善很重要，同时等速驱动轴又是摆振形成的主要因素之一，对于等速驱动轴采用加谐振器、花键增加螺旋角等方式对于改善传动系NVH非常有效。

从等速驱动轴结构说，主减端采用滑移行星架结构，车轮端采用万向球笼结构，传动平稳，振动及噪音降低，对传动系NVH具有优化作用。同时因其布置带有一定角度，所以当等速驱动轴旋转到一定速度时，轴杆产生轻微变形，与其它零部件极易形成共振现象，针对此问题可采用增加谐振器（一般在轴杆中间1/3位置）方法进行优化，谐振器激励频率应避开周边零部件激励频率。

从等速驱动轴装配说，其装配过程比较简单，过程中装配注意细节，装配完成后旋转无卡滞、破损及装配不到位情况，一般不会影响传动系NVH问题。

综合上述分析，汽车传动系NVH具有多方面影响因素，NVH改善亦是需要从多个方面入手，把握零部件装配细节，注重零部件质量非常重要。本文主要从影响汽车传动系NVH的关键零部件进行论述，从多个角度及方法浅谈了传动系NVH影响因素及改善方法，希望对解决汽车NVH问题提供参考。