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纯电动汽车差速器运行噪声控制与故障识别研究
摘要：本文针对纯电动汽车差速器运行噪声的问题展开研究，探讨了差速器异响问题的机理，并提出了相应的工程解决方案。通过对半轴齿轮垫片上表面处理工艺的改进，成功消除了整车的转向异响。本研究对于纯电动汽车NVH性能水平的提升具有借鉴参考价值。
关键词：纯电动汽车；差速器；运行噪声；故障识别；NVH性能
引言
纯电动汽车已成为当今的发展趋势之一，但是电驱动系统中存在的噪声问题却限制了其在市场中的普及程度。在电驱系统中，差速器是一个重要的组成部分，对于汽车的转弯过程中内/外轮速度差的平衡和动力扭矩的传递起着重要作用。但是，差速器的异常噪声问题往往是电驱系统失效和异常磨损的前期征兆，直接影响了车辆的行驶功能可靠性和舒适性。因此，对于纯电动汽车差速器运行噪声水平控制和先期故障模式识别的研究工作就显得尤为重要。
近年来，对于纯电动汽车电驱系统NVH性能开发的研究工作主要集中于电机的电磁啸叫、减速器的齿轮啸叫与敲击，以及功率器件的高频噪声等领域。但是，对于差速器的研究仍相对较少。因此，本文针对差速器的运行噪声问题展开研究，并探讨其机理以及相应的解决方案。
差速器运行噪声机理分析
差速器是纯电动汽车传动系统中的一个重要组成部分，其结构复杂，包括行星齿轮、半轴齿轮、垫片等。在差速器工作过程中，齿轮之间的相对运动会产生噪声，主要分为齿轮啸叫和齿轮敲击两种类型。齿轮啸叫是指因齿轮啮合不良好而产生的高频噪声，而齿轮敲击则是因齿轮间间隙过大或变形而导致的低频冲击噪声。这些噪声的产生会严重影响纯电动汽车的驾驶舒适性和NVH性能水平。
在实际测试中，我们发现某纯电动汽车在低速转向时会产生异响现象。经过分析，发现异响主要是由差速器半轴齿轮垫片的摩擦所引起的，而这种摩擦主要是由表面的微小不平整所导致的。由于差速器半轴齿轮垫片上的表面处理工艺不够完善，表面存在一些微小凸起，这些凸起与相邻的齿轮啮合时产生了不必要的摩擦，从而导致了异响问题的出现。
工程解决方案
针对上述问题，我们提出了以下的工程解决方案：
3.1 改进半轴齿轮垫片表面处理工艺
通过对半轴齿轮垫片表面进行改进，采用先进的表面处理工艺，将表面凸起的高度控制在一定范围内，从而避免了齿轮啮合时的不必要摩擦。通过改进后的半轴齿轮垫片表面处理工艺，消除了转向异响问题，有效提升了纯电动汽车的NVH性能水平。
3.2 优化差速器结构设计
在差速器的设计中，可以考虑采用优化的结构设计，如采用行星齿轮的齿轮修形和偏心螺旋线修形等方法，降低差速器齿轮噪声。此外，还可以通过改善差速器中各个零部件的摩擦特性，如对差速器径向沟槽垫片进行摩擦特性研究，以及激光表面织构化技术改善摩擦性能等方法，降低差速器的运行噪声。
3.3 进行先期故障模式识别
对于差速器的异常噪声问题，我们可以通过先期故障模式识别的方法进行有效预防。通过对差速器的传感器数据进行实时监测和分析，建立差速器故障诊断模型，预测差速器故障的发生时间和位置，及时采取相应的维修措施，保证车辆的行驶功能可靠性和舒适性。
结论
本文针对纯电动汽车差速器运行噪声问题展开研究，通过对差速器异响机理的分析，提出了相应的工程解决方案。通过改进半轴齿轮垫片表面处理工艺，成功消除了整车的转向异响，提高了纯电动汽车的NVH性能水平。此外，还对差速器结构设计和先期故障模式识别等方面提出了相应的建议，为纯电动汽车的NVH性能提升提供了参考和借鉴。值得一提的是，本研究的解决方案不仅适用于纯电动汽车的差速器噪声问题，也可以为传统燃油汽车的差速器问题提供参考。
在未来的研究中，我们将继续深入探究差速器运行噪声机理，探索更为优化的结构设计和摩擦特性优化方法，以提高差速器的NVH性能水平。同时，我们也将加强对差速器先期故障模式识别的研究，提高车辆故障预测和维修的精度和效率。
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