齿轮及电动汽车齿轮箱制造技术

本实用新型专利技术公开一种齿轮及电动汽车齿轮箱，包括内孔圈、外齿圈以及连接在所述内孔圈和所述外齿圈之间的腹板，所述腹板的两个表面均具有质数个在周向上均匀分布的凹槽，两个表面的凹槽沿着周向相互交替间隔排布。通过对齿轮腹板的构造做出改进，改变了轴系模态，降低轴承激励，并大幅改善齿轮轮腹支撑刚度，减少错位量，降低TE谐波幅值，有效解决电动汽车齿轮箱高频啸叫的问题。轮箱高频啸叫的问题。轮箱高频啸叫的问题。

【技术实现步骤摘要】
齿轮及电动汽车齿轮箱


[0001]本技术属于汽车降噪
，具体涉及一种齿轮及电动汽车齿轮箱。

技术介绍

[0002]新能源齿轮箱相比传统齿轮箱，齿轮转速更高，NVH问题更为复杂多样。现有主流新能源齿轮箱设计与传统变速器齿轴结构类似，均未考虑到齿轮和轴的模态设计。主流的齿轴结构方案极易导致模态共振，产生高频啸叫噪音。
[0003]具体的，主流的齿轴结构方案的齿轮如图1所示，其腹板均开设若干个贯孔，且贯孔以轴对称方式布局。图2示出了在30％油门开度下整车噪音测试的数据，图3示出了单EDS台架测试的数据，6000Hz可见明显共振带。图4示出了噪音的传递路径流程图，可见6000Hz存在的峰值主要由轴系模态产生，且与一二级轴相关。因此，需要改变新能源齿轮箱的轴系模态。

技术实现思路

[0004]技术目的：为了克服现有技术的缺陷，本技术提供一种齿轮，该齿轮能改变电动汽车齿轮箱的轴系模态，解决电动汽车齿轮箱高频啸叫的问题。
[0005]本技术的另一目的是提供一种具有上述齿轮的电动汽车齿轮箱。
[0006]技术方案：本技术所述的一种齿轮，包括内孔圈、外齿圈以及连接在所述内孔圈和所述外齿圈之间的腹板，所述腹板的两个表面均具有质数个在周向上均匀分布的凹槽，两个表面的凹槽沿着周向相互交替间隔排布。
[0007]其中，所有的所述凹槽均具有相同的形状。一方面保证圆周方向刚度的均匀性，减少错位量，另一方面能够进一步提升轴系模态。
[0008]其中，相邻两个分别位于不同表面的所述凹槽的间隔距离一致。同样保障了保证圆周方向刚度的均匀性，减少错位量，也进一步提升轴系模态。
[0009]其中，所述凹槽的最深位置超过齿轮厚度方向的中线。以促进齿轮箱轴系模态的增强。
[0010]优选的，所述腹板的每一个表面上均具有三个以上所述凹槽。
[0011]本技术所述的一种电动汽车齿轮箱所采用的技术方案是该齿轮箱具有上述的齿轮。
[0012]有益效果：与现有技术相比，本技术通过对齿轮腹板的构造做出改进，采用质数个凹槽在腹板周向均匀布局形式，完全代替原有贯孔轴对称布局方式，彻底改变轴系模态，降低轴承激励，并大幅改善齿轮轮腹支撑刚度，减少错位量，降低TE谐波幅值，有效解决电动汽车齿轮箱高频啸叫的问题。
附图说明
[0013]图1是现有技术的齿轮的结构示意图；
[0014]图2是现有技术的整车噪音测试的数据；
[0015]图3是现有技术的单EDS台架测试的数据；
[0016]图4是现有技术的噪音的传递路径流程图；
[0017]图5是本技术的一个实施例中齿轮的立体结构示意图；
[0018]图6是实施例中齿轮的主视图；
[0019]图7是实施例中齿轮的剖视图；
[0020]图8是实施例中齿轮的单EDS台架测试结果；
[0021]图9是实施例和现有技术的齿轮1
‑
5阶段谐波幅值的比较图；
[0022]图10是实施例和现有技术的齿轮整车测试结果中驾驶座右耳数据比较图；
[0023]图11是实施例和现有技术的齿轮整车测试结果中GB测点振动比较图；
[0024]图12是本技术和现有技术的壳体声辐射响应比较图。
具体实施方式
[0025]下面，结合附图对本技术做进一步详细说明。
[0026]该实施例是基于本技术的技术方案对电动汽车齿轮箱中间轴大齿轮的腹板3的结构做出改善的案例。
[0027]如图5
‑
7所示，电动汽车齿轮箱的齿轮通过腹板3将内孔圈1和外齿圈2连接呈一体，该腹板3中采用凹槽4替代原设计的贯孔，并且为了尽量避免出现轴对称的布局，改善后的腹板3的每一个表面均设计三个以上且以质数出现的凹槽4，两个表面的凹槽4沿着周向相互交替间隔排布，且不同表面的相邻凹槽4的间隔相同。另外，考虑到最优的轮腹支撑刚度，本实施例优选在腹板3单面周向均匀布置五个凹槽4，并且所有凹槽4的形状均相同。
[0028]请再次参阅图6，凹槽4的形状设计比较自由，可以带角度也可以不带角度，本实施例的凹槽4设计成带倒角的扇面形，也就是说，如果以平行于腹板3表面的平面切割凹槽4得到的形状大致呈扇面形。一并参阅图7，凹槽4的最深位置超过齿轮厚度方向的中线。
[0029]对上述设计的齿轮做的各项测试结果如下：
[0030]如图8所示，本实施例的齿轮台架测试结果显示6000HZ没有共振带。
[0031]如图9所示，输入扭矩140Nm工况下的仿真计算结果中，本实施例和原齿轮1
‑
5阶段谐波幅值的比较，可见本技术的齿轮能够有效降低谐波幅值。
[0032]如图10所示，从整车测试结果的驾驶座右耳数据可见，本实施例O78、O52均无可见特征，而相对的，原齿轮在这两个阶段可见特征。
[0033]如图11所示，从整车测试结果的GB测点振动可见，本实施例O78、O52均无可见共振特征，而相对的，原齿轮在这两个阶段可见共振特征。
[0034]如图12所示，输入扭矩140Nm工况下的仿真计算壳体声辐射响应的结果可见，本实施例与原设计相比，在大部分频率下噪声都更低，且最大噪声降低了19分贝。
[0035]经过多轮测试后，可知，本技术的齿轮设计可以降低6000Hz噪声，并且在150Nm以上扭矩时效果显著(降低6.5B～15dB)；车上表现与台架测试表现一致，车内基本可以消除O52/O78/O104@6000Hz问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮，包括内孔圈(1)、外齿圈(2)以及连接在所述内孔圈(1)和所述外齿圈(2)之间的腹板(3)，其特征在于，所述腹板(3)的两个表面均具有质数个在周向上均匀分布的凹槽(4)，两个表面的凹槽(4)沿着周向相互交替间隔排布。2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所有的所述凹槽(4)均具有相同的形状。3.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，平行于所述表面的平面切割所述凹槽(4)得到的形状呈扇面形。4.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚小超，郑慧文，史洋鹏，
申请(专利权)人：蔚然南京动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：