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內(nèi)容簡介

　　汽車的NVH性能是汽車舒適性的重要評價指標，而現(xiàn)在汽車變速器的振動噪聲對整車NVH的影響越來越大。本書首先介紹了變速器齒輪的基礎知識，總結了振動噪聲和信號分析的基礎內(nèi)容；然后系統(tǒng)地介紹了變速器振動噪聲的頻譜和特征，包括軸轉(zhuǎn)速的低諧波、嚙合頻率的諧波及邊頻、次諧波、幽影頻率，以及敲擊與嘯叫、軸系扭振、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子渦動、振動噪聲信號的調(diào)制、階次分析、典型故障對應的信號特征等；最后全面介紹了變速器振動與噪聲優(yōu)化的相關內(nèi)容，包括傳遞誤差、變速器結構、運行狀態(tài)的影響、懸置優(yōu)化、頻率的改變、阻尼的影響、生產(chǎn)質(zhì)量控制、經(jīng)濟性以及仿真技術的應用等。本書從實際出發(fā)，循序漸進、邏輯清晰地進行了內(nèi)容總結和理論提煉，是研究變速器振動噪聲的實用參考書。本書適用于汽車變速器設計、制造及齒輪振動噪聲分析的工程技術人員，也可作為高校師生以及相關單位和咨詢機構工作者的參考書。

作者簡介

　　安木金，高級工程師，2011年碩士畢業(yè)于南京航空航天大學車輛工程專業(yè)，畢業(yè)后主要從事商用車動力總成的研發(fā)工作，先后參與完成了多款發(fā)動機、變速箱和電驅(qū)橋的設計研發(fā)。獲國家專利5項，中國機械工業(yè)科學技術獎二等獎1項。作者對發(fā)動機、變速箱和電驅(qū)橋等動力總成產(chǎn)品及其零部件的結構強度、疲勞、NVH和多體動力學等多個方面均有深入的研究，經(jīng)營有專業(yè)技術公眾號“汽車CAE仿真知識庫”，已累計發(fā)表文章200多篇，內(nèi)容涵蓋了汽車基礎知識、齒輪軸承螺栓系統(tǒng)、仿真軟件應用、NVH、強度與疲勞、工藝與材料等多個模塊。

圖書目錄

序言
自序
前言
第1章　緒論1
1.1　概述1
1.2　本書的主要內(nèi)容1
第2章　齒輪基礎知識介紹3
2.1　概述3
2.2　齒輪的分類3
2.3　齒輪的基本參數(shù)4
2.4　漸開線齒輪7
2.5　齒輪的嚙合條件8
2.5.1　齒廓嚙合基本定律8
2.5.2　漸開線直齒輪的嚙合9
2.6　齒輪的重合度12
2.6.1　重合度的定義12
2.6.2　重合度的計算12
2.6.3　重合度的意義14
2.7　齒輪的變位16
2.7.1　基本介紹16
2.7.2　齒輪的變位修正法16
2.7.3　不根切的最小變位系數(shù)17
2.7.4　變位齒輪的幾何尺寸18
2.8　變位齒輪的嚙合傳動19
2.8.1　變位齒輪的傳動19
2.8.2　變位齒輪傳動的類型20
2.9　斜齒輪基本參數(shù)介紹20
2.9.1　基本介紹20
2.9.2　斜齒輪基本參數(shù)21
2.10　斜齒輪的嚙合傳動24
2.10.1　嚙合傳動介紹24
2.10.2　當量齒輪和當量齒數(shù)26
2.10.3　斜齒輪傳動的優(yōu)缺點27
2.11　齒輪系的類型及傳動比28
2.11.1　齒輪系的分類28
2.11.2　輪系的傳動比29
2.12　行星輪系的設計32
2.12.1　行星輪系的類型32
2.12.2　行星輪系設計33
2.13　齒輪的修形35
2.13.1　齒輪修形的目的35
2.13.2　齒輪修形的類型35
第3章　振動噪聲基礎42
3.1　聲音的基本性質(zhì)42
3.2　聲音的傳播與衰減42
3.3　聲壓、聲強、聲功率43
3.3.1　聲壓43
3.3.2　聲強43
3.3.3　聲功率44
3.4　分貝44
3.4.1　分貝的來源44
3.4.2　分貝的定義44
3.4.3　分貝的使用45
3.5　響度與聲級計權46
3.5.1　響度46
3.5.2　聲級計權47
3.6　倍頻程48
3.7　吸聲、隔聲、消聲49
3.7.1　吸聲49
3.7.2　隔聲50
3.7.3　消聲51
3.8　白噪聲與粉紅噪聲51
3.8.1　白噪聲51
3.8.2　粉紅噪聲52
3.8.3　二者的區(qū)別53
3.9　振動基礎53
3.9.1　振動分類53
3.9.2　減振措施53
3.9.3　動力吸振器54
3.10　幅頻特性和相頻特性55
3.10.1　幅頻特性55
3.10.2　相頻特性56
3.11　機械阻抗與導納57
3.11.1　阻抗與導納的定義57
3.11.2　奈奎斯特圖57
3.12　系統(tǒng)的模態(tài)58
3.12.1　基本介紹58
3.12.2　實模態(tài)和復模態(tài)59
3.12.3　其他59
3.13　動剛度60
3.14　阻尼61
3.14.1　基本介紹61
3.14.2　阻尼的測量62
3.15　傳遞函數(shù)與頻響函數(shù)63
3.15.1　傅氏變換和拉氏變換63
3.15.2　傳遞函數(shù)和頻響函數(shù)介紹64
3.16　汽車噪聲簡介65
3.16.1　發(fā)動機噪聲65
3.16.2　底盤噪聲68
3.16.3　車身噪聲70
3.17　其他72
第4章　常見的信號分析方法73
4.1　信號簡介73
4.1.1　信號類型73
4.1.2　信號的數(shù)字化74
4.2　信號采樣簡介75
4.2.1　采樣頻率75
4.2.2　采樣率75
4.2.3　采樣定理75
4.2.4　信號混疊76
4.3　傅里葉變換基礎77
4.3.1　時域和頻域77
4.3.2　傅里葉級數(shù)77
4.3.3　傅里葉變換78
4.3.4　短時傅里葉變換79
4.4　小波變換80
4.5　希爾伯特變換81
4.6　自譜與互譜81
4.7　相關與相干81
4.7.1　自相關與互相關81
4.7.2　相關分析與相干分析82
4.8　窗函數(shù)82
4.8.1　基本介紹82
4.8.2　窗函數(shù)的時頻域特征83
4.8.3　加窗原則84
4.9　倒頻譜分析85
4.9.1　基本介紹85
4.9.2　諧波的影響85
4.9.3　邊頻的影響88
4.9.4　倒譜的優(yōu)勢90
第5章　變速器系統(tǒng)頻譜92
5.1　變速器振動噪聲源概述92
5.1.1　軸承噪聲92
5.1.2　齒輪噪聲97
5.2　變速器的頻譜特征99
5.3　軸轉(zhuǎn)速的低諧波100
5.3.1　旋轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡101
5.3.2　軸的彎曲101
5.4　嚙合頻率的諧波及邊頻101
5.5　次諧波部分104
5.5.1　追逐齒頻率104
5.5.2　軸承油膜失穩(wěn)的影響104
5.6　幽影頻率105
5.7　行星齒輪上的信號105
5.8　頻譜包絡分析109
第6章　變速器主要的振動噪聲特征112
6.1　概述112
6.2　敲擊與嘯叫112
6.2.1　齒輪敲擊112
6.2.2　嘯叫114
6.3　軸系的扭振115
6.3.1　基本介紹116
6.3.2　扭擺振動簡介116
6.4　轉(zhuǎn)子渦動118
6.4.1　轉(zhuǎn)子渦動介紹118
6.4.2　轉(zhuǎn)子渦動頻率計算120
6.5　轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速123
6.5.1　基本介紹123
6.5.2　臨界轉(zhuǎn)速分析123
6.6　振動噪聲信號的調(diào)制125
6.6.1　基本介紹125
6.6.2　諧波125
6.6.3　不同的調(diào)制類型介紹126
6.6.4　調(diào)制信號的解調(diào)132
6.7　階次分析133
6.7.1　轉(zhuǎn)速測量133
6.7.2　數(shù)字階次追蹤134
6.7.3　頻域分析法136
6.7.4　齒輪的階次分析139
6.8　典型故障對應的信號特征140
6.8.1　階次譜故障特征140
6.8.2　故障齒輪的時頻域特征141
第7章　振動與噪聲優(yōu)化148
7.1　傳遞誤差148
7.1.1　傳遞誤差的測量148
7.1.2　傳遞誤差的減小150
7.1.3　傳遞誤差的允許值151
7.2　變速器結構153
7.2.1　變速器殼體的影響153
7.2.2　殼體結構優(yōu)化153
7.2.3　齒輪的幾何設計154
7.2.4　齒輪質(zhì)量的影響155
7.3　運行狀態(tài)的影響156
7.4　懸置優(yōu)化157
7.5　頻率的改變158
7.6　阻尼的影響158
7.7　生產(chǎn)質(zhì)量控制159
7.8　經(jīng)濟性160
7.9　仿真技術的應用161
7.9.1　模態(tài)分析161
7.9.2　動剛度分析162
7.9.3　動力學及聲學分析162
參考文獻165