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传动系统NVH问题及其影响
传动系统是汽车中的一个关键组成部分，它的质量和性能直接关系到汽车的运行效果和使用寿命。然而，传动系统常常存在各种噪声、振动和刺耳的声音，影响乘坐舒适性和驾驶安全性。这些问题被称为传动系噪声、振动和刺耳的声音（NVH）问题。本文将重点介绍传动系统常见NVH问题及其治理方法。
传动系扭转共振问题
传动系扭转共振问题是国内外专家、学者研究最多的问题之一。传动系统是由具有惯量、刚度和阻尼特性的部件组成的系统，因此存在固有频率和振型，当外部激振力的频率与传动系固有频率相同时，系统便会发生共振，其响应幅值远超过激振力幅值。共振响应通过结构路径传递至车身，引起车内钣金件共振，从而导致车内舒适性的问题。
为了治理传动系扭转共振问题，可以从源、路径和响应三个方面入手。一方面可以通过控制激励源，降低激振力或改变激励特性，如优化发动机或变速器的结构设计、控制振动发生的频率和幅值等。另一方面，可以通过路径进行隔离，如优化声学包、提升悬置隔振率、优化安装点动刚度等。第三方面可以改变响应系统，如通过结构优化从而改变响应系统特性、通过主动控制的方式，在响应系统内加入抵消原有响应的成分等。
离合器颤振问题
离合器颤振现象出现在离合器结合过程中。这种振动现象按产生的机理分为两种：一种为离合器摩擦材料的摩擦因数负梯度导致的自激振动；另一种为压盘不平度、变速器输入轴不对中等形位偏差引起的强迫振动。
为了治理离合器颤振问题，可以考虑从材料、制造和结构等方面入手。首先，应选用摩擦性能更好的材料来减少自激振动。其次，应改进制造工艺，提高零部件的精度和质量。最后，应对离合器结构进行优化，例如在离合器盘面增加减振弹簧、调整压盘形位等。
齿轮敲击问题
齿轮敲击主要发生在非承载的空套齿轮副之间。空套齿轮在旋转方向上没有约束且与主动齿轮存在间隙，发动机转速波动经过离合器传递至变速器主动齿轮，主动齿轮带动空套齿轮转动，产生角加速度变化，从而导致空套齿轮惯性力矩不断变化。根据敲击阀值理论，当空套齿轮的惯性力矩大于拖拽力矩时，空套齿轮将与主动齿轮失去接触，当二者再次接触时，即发生敲击现象。强烈的齿轮敲击将产生宽频带噪声。
为了治理齿轮敲击问题，可以从齿轮制造和结构优化两个方面入手。首先，应改善齿轮加工质量，减小齿轮副的间隙，降低激励源的强度。其次，可以在空套齿轮或主动齿轮上增加减振结构，如减振弹簧、减振垫等，减小齿轮副的动态载荷，从而减少敲击噪声。
变速器啸叫问题
变速器啸叫现象一般出现在承载齿轮副上，在车辆加速和滑行工况中均有可能产生齿轮啸叫问题。轮齿交替啮合产生的时变刚度、加工、装配产生的误差以及轮齿啮入啮出产生的冲击，是引起齿轮啸叫问题的主要激励源。啸叫噪声具有明确的阶次特征，齿轮啮合产生的动态激励经过齿轮轴和轴承传递至变速器壳体，壳体辐射噪声进一步通过空气和结构路径传递至车内。
为了治理变速器啸叫问题，可以从激励源控制、路径隔离和响应系统改变三个方面入手。一方面，应优化齿轮制造和加工工艺，降低齿轮副的误差和动态载荷，控制啸叫噪声的产生。另一方面，应优化变速器壳体的结构设计，增加隔音材料，提高隔音性能。此外，还可以考虑采用主动降噪技术，如声学反馈控制技术和主动振动控制技术等。
传动系冲击问题
传动系冲击现象一般发生于急加速或急减速工况。由于传动系统包含的齿轮副、花键副、万向节等部件内部不可避免地存在间隙，当系统的扭矩或负载突然发生变化甚至反向时，传动部件之间发生碰撞，往往表现为一声短暂、响亮的金属撞击“咔哒”声以及伴有较为明显的振动现象。
为了治理传动系冲击问题，可以从源、路径和响应三个方面入手。一方面，应优化传动系统的设计和制造，减小部件之间的间隙，降低激励源的强度。另一方面，应加强传动系统的隔振措施，如优化隔音材料、提高悬置隔振率等。第三方面可以改变响应系统，如采用主动控制技术，通过主动控制系统对传动系统的响应进行控制，消除传动系冲击噪声和振动。
综上所述，传动系统常见的NVH问题频率主要分布在2Hz～6000Hz范围内，包括传动系扭转共振问题、离合器颤振问题、齿轮敲击问题、变速器啸叫问题和传动系冲击问题等。为了治理这些问题，可以按照“源—路径—响应”的模式进行治理，采用多种技术手段，从材料、制造和结构等方面入手，综合考虑三者，找到最佳的解决方案。通过有效的NVH控制措施，可以显著提高传动系统的品质和性能，增强汽车的竞争力。
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