浅谈汽车手动变速器怠速敲击噪声研究及优化
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摘 要：随着时代的快速发展，人们的生活水平也越来越高，汽车已经成为了人们的主要代步工具之一，不仅让人们出行变得非常方便，而且也大大地为人们节省了时间。相信很多经常开车的人都遇到过一件事：汽车经常在发动机怠速时发出咔咔咔的怪响，非常令人讨厌，好多人都认为是车子出了问题，但修理过后，这种问题依然会存在，这到底是为什么？原来是汽车变速器怠速时所产生的声音，而并不是是车子出了毛病。
关键词：变速器；怠速；汽车噪声
引言：变速器是汽车传动系统部件中非常重要的组成部分之一，变速器情况的好坏直接影响到汽车整个的性能。所以变速器的健康与否是非常重要的，本文接下来将针对变速器出现的问题做出详细的分解。
一、噪声的分类
我们根据噪声不同的产生原理将它们大致分为四种：
（1）啸叫
（2）齿轮敲击噪声
（3）结合噪声
（4）轴承噪声
其中由于敲击噪声具有：①声音尖锐，闻者头疼；②噪声的分贝过高，非常容易被乘客听到，并且会影响乘坐的舒适感。齿轮敲击时齿轮变速器噪声的一种，它是发生在啮合非承载齿轮对上的一种碰击现象，这些非承载性齿轮无论在方向上还是受力上都基本不受约束。并且可能在某种条件下产生碰撞，从而产生齿轮的敲击噪声。
二、变速器的分类
只要对变速器有一定了解，并且熟悉其一定的工作原理，就可以明白变速器为何会出现噪声。目前世界上所有得汽车中的变速器，大体可以分为三个类型：第一是采用基本齿轮转动的有极式变速器。在其结构中有许多齿轮，会根据档位、速度的变化而变化。这种变速器的传动是分阶段的，当变速器断续提供动力或连续地降低速度，反而是阶段性的加减速度。
第二种是传动比连续变化的、连续加减速的变速器——无极式变速器。
第三种是由两种结构组成，在一定的传动范围内可以持续不断的加速度或减速度变化的变速器——综合式的变速器。
三、变速器工作的原理和要求
这种变速器是车的核心部件，它主要用来传递动力和运动，它也是机械传动应用中最广泛的一种了。为了让机器可以正常的运行，还得让它能够承受较长时间的超负荷工作，就必须在手段变速器方面下手了，我们必须要让它具有相当的稳定性才可以。一方面齿轮要有足够的刚强度，还不能过于笨重，另一方面要保证各个齿轮都能够良好的咬合住，这样才能在超负荷的工作强度下依然能够长时间的使用，并且不会出现严重损坏的情况。
四、探究敲击的噪声
只有对噪声的＂发源地＂做出细致的研究，才能了解敲击噪声产生的原因以及怎样去预防噪声的产生。我们先将发动机包在一个由特殊材料和隔音材料围着的狭小空间中，人为的制造出一个消音室。若要将机器搁置在一个比较大的消音室内的话，那就要尽量保证空旷一些，形成一个自由的声场。在这个声场附近大概半米处放数台声音传感器，我们要测量噪声产生时的一系列数据，这些数据最好用磁带机来录制。另外，操作的过程中要注意，变速器上一定要安装调节油温的装置，这样可以避免因为机器升温而影响测试的结果。
五、分析实验结果
我们从声音传感器和磁带机的记录情况分析得出：变速器之所以发生令人不悦的响声是因为变速器的怠速。尤其当离合器合住时，变速器的震动就会加剧，产生的生意也更为强烈。当我们将离合器松开的时候，这种声音也会随之不见，这完全可以说明这种敲击的噪声来自于变速器。
另外，我们同时还发现，变速器若是在運行过程中，它的中间轴角度偶尔会发生突然下降或突起。究其原因，得知是因为动力轴发生震动而引起变速器的啮齿和齿轮之间发生了碰撞，而啮合齿轮有正反两个面，正面发生碰触的时候会产生突起，反之，则会发生下降。所以我们也得出结论，当变速器的啮合齿轮发生碰击时，机器的中间轴就会相应的产生高频率的抖动，转速也会随之有所提高。由此，变速器便会一直处在碰击的状态。
六、优化、降低噪声的具体措施
从我们的实验中可以看出来，当离合器的单极捏转减震器角速度，还有库仑阻尼和预紧力之间产生过于密切的时候，发动机会突然陷入怠速的情况，变速器的啮合齿轮也会发生较激烈的撞击。工程师们依据噪声产生的基本原理，抓住这条规律，生产出一些怠速级的减震器。
以上实验还有一个问题，其中有一组采用了2自由度的非线性振动模型模拟怠速时变速器常啮合齿轮轮齿间的敲击。并且在模型中考虑了离合器库仑阻尼、预紧力矩和变速器的常啮齿轮对轮齿的间隙等非线性因素。
这种减速器在测速时，在汽车产生怠速情况下，将噪声的分贝降低至5—6分贝。不但如此，它还把原来由于齿轮所造成的刺耳噪声降低到本底以下，结果非常好。因为其计算模型的取值范围较小，在测试之初便忽略了飞轮。但变速器中间轴的角加速度需要加进去，还得再加上啮齿和齿轮之间的敲击力度。最后通过这一串联的测试，我们可以清晰的得到一个结果：啮合齿轮反面要逊色于正面的敲击，所以很容易就可以明白，这种减震器的工作原理是专门降低啮合齿轮正面的敲击而产生的噪声的。
减震器虽然会将啮合齿轮之间的强烈碰击减缓为数次轻微的连续敲打，尽管这样一样会产使得齿轮产生噪声，但是和原来振幅很大的啮合齿轮敲击噪声比起来，这几下轻微的连敲可谓是小巫见大巫——根本不值得一提的啊。
通过以上缜密的实验和分析，我们已经知道了变速器怠速时发生噪声的原因以及解决的办法。我们还能看出，怠速敲击时所产生的噪声对汽车来说是有严重影响的，希望大家针对自己爱车的问题适当添加相应的减速器。切记这些减震器不能盲目挑选搭配到汽车上，一定要具体问题具体分析，否则可能给您造成更麻烦的
问题。
参考文献：
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