CN109187007A - 一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，属于变速器的性能测试领域，其技术要点是：通过时间判断、波形判定、波形曲线和阶次分析曲线四种方式来辅助判断变速器齿轮的状态和变速器总成的哨音情况，从而判断出变速器的故障件。本发明通过以上四种方式对变速器的振动与噪声进行辅助判断，产生噪声和震动的变速器齿轮或变速器的其它故障件进行检测，可快速地寻找出变速器的故障件，再直接进行故障零件更换，更加直接有效，结合整机测试结果，双重把控产品质量，直接锁定故障件，为返修提供便利。

Description

一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法

技术领域：

本发明涉及变速器的性能测试领域，具体涉及一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方式。

背景技术：

变速器的噪声和震动情况严重影响变速器的使用性能，现有方式主要是通过NVH仪器的NVH探头对变速器的各档位噪声和震动进行检测时，其检测结果仅为笼统的数据，而变速器齿轮是影响变速器产生噪声和震动的主要部件，变速器齿轮产生噪声和震动的原因主要表现在：一、齿轮齿面上有高点，二、齿轮旋转时发生偏心，其中齿轮旋转发生偏心的情况还可能是由于齿轮啮合异位。但是通过现有NVH仪器的NVH探头所检测的笼统的噪声和震动数据，无法及时准确地判断出发送故障而产生噪声和震动的齿轮，这就不便于对变速器进行快速准确地维修。

发明内容：

本发明为克服上述缺陷，提供了一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其通过四种判断方式对通过NVH仪器的NVH探头所检测的测试数值进行固化管理，判断变速器齿轮的状态和变速器总成的哨音情况，从而判断出变速器的故障件。

本发明的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，为实现上述目的所采用的第一种技术方案是：通过时间判断的方式判断齿轮齿面上是否有高点，所述时间判断包括平均值和偏移量两个部分，所述偏移量用于判断齿轮齿面上是否有高点。

作为本发明第一种技术方案的改进，所述时间判断通过式(1)判断出平均值，

式(1)中Xi为该点坐标震动测量数值，

通过式(2)判断出偏移量，

式(2)中|x|_peak为该测试过程中震动最大量，当波峰因素Crest Factor＞5时，则判断该齿轮存在高点。

本发明的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，为实现上述目的所采用的第二种技术方案是：通过波形判定的方式判断齿轮旋转是否有哨音和是否偏心，所述波形判定包括O_Gear_H1和O_Gear_S1两个部分，O_Gear_H1用于判断齿轮旋转是否有哨音，O_Gear_S1用于判断齿轮旋转是否偏心，并通过阶次order区别不同齿轮，当Sideband＞order时，则判断该齿轮偏心。

本发明的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，为实现上述目的所采用的第三种技术方案是：通过波形曲线用于判断齿轮间的啮合情况，当实际测试震动曲线超出管理值曲线区域大于整个区域的5％时，则判断为该齿轮偏心。

本发明的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，为实现上述目的所采用的第四种技术方案是：通过阶次分析曲线用于对整机哨音进行判断。

本发明的有益效果是：本发明通过时间判断的方式来获得变速器齿轮的齿面是否存在高点，而齿轮的齿面存在高点会使齿轮在旋转过程中产生震动和噪声，因而通过判断齿轮的齿面是否存在高点来判断该齿轮是否有故障；本发明通过波形判定的方式来判断变速器齿轮旋转时是有哨音和是否偏心，哨音即为变速器的噪声，齿轮偏心即会导致齿轮旋转过程中产生震动，因而通过判断齿轮旋转时是否有哨音和是否偏心来判断出故障齿轮；本发明通过波形曲线的方式来判断变速器齿轮间的啮合情况，由于齿轮啮合有偏差会导致齿轮偏心旋转，从而就产生了震动，因而通过判断变速器齿轮间的啮合情况即可判断出故障齿轮；本发明通过阶次分析曲线的方式用于对整机哨音进行判断，从而判断出变速器的噪音部位。

本发明通过以上四种方式对变速器的振动与噪声进行辅助判断，产生噪声和震动的变速器齿轮或变速器的其它故障件进行检测，可快速地寻找出变速器的故障件，再直接进行故障零件更换，更加直接有效，结合整机测试结果，双重把控产品质量，直接锁定故障件，为返修提供便利。

附图说明：

图1为变速器某一档位四种判断方式参与工作的简化图；

图2为实测过程均方根数据随时间变化曲线；

图3为波峰因数示意图；

图4为实测过程不同阶次震动加速度曲线；

图5为Sideband(边频带)阶次示意图；

图6为实测过程不同阶次震动加速度曲线；

图7为实测过程阶次波形曲线示意图；

图8为某一齿轮震动加速度随转速变化曲线；

图9为阶次分析3D示意图；

图10为实测存在高点齿轮的震动加速度曲线。

具体实施方式：

实施例一

本实施例中的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，通过时间判断TimeCode的方式判断齿轮齿面上是否有高点，所述时间判断包括平均值O_Rms和偏移量O_Crest两个部分，所述偏移量O_Crest用于判断齿轮齿面上是否有高点。

参照图2和图3，所述时间判断Time Code通过式(1)判断出平均值，

式(1)中Xi为该点坐标震动测量数值，

通过式(2)判断出偏移量O_Crest，

式(2)中|x|_peak为该测试过程中震动最大量，当波峰因素Crest Factor＞5时，则判断该齿轮存在高点。

实施例二

本实施例中的用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，通过波形判定SpectrumCode的方式判断齿轮旋转是否有哨音和是否偏心，所述波形判定包括O_Gear_H1和O_Gear_S1两个部分，O_Gear_H1用于判断齿轮旋转是否有哨音，O_Gear_S1用于判断齿轮旋转是否偏心，参照图4和图5，通过阶次order区别不同齿轮，当Sideband＞order时，则判断该齿轮偏心。

实施例三

通过波形曲线Spectrum Curve用于判断齿轮间的啮合情况，参见图6，当实际测试震动曲线(图6中处于下方的曲线)超出管理值曲线(图6中处于下方的线)区域大于整个区域的5％时(参照图7)，则判断为该齿轮偏心。

实施例四

通过阶次分析曲线Order Tracking Curve用于对整机哨音进行判断。

图8为我们取某一齿轮旋转四圈全过程的震动加速度曲线，图9为3D彩图，其中横坐标为阶次order数值，用于区分不同齿轮；左侧纵坐标为震动加速度数值；右侧纵坐标为输入转速，通过左图管理值的固化来判断整机是否存在哨音，通过图9中3D彩图某一阶次颜色的反馈，锁定到故障齿轮，哨音越大，对应图9中齿轮阶次的颜色越红。

以下结合四种方式的应用实例对本发明的技术方案做说明：

参照图1，图中所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示某一变速器在某一档位的四种运行阶段。

Ⅰ：输入转速上升阶段，该阶段采用阶次分析曲线Order Tracking Curve判断方式，可对整机哨音Whine Noise进行判断；

Ⅱ：输入转速上升侧稳定阶段，该阶段采用时间判断Time Code、波形判定Spectrum Code和波形曲线Spectrum Curve判定方式，可判断齿轮齿面上是否有高点WhineNoise、可作为齿轮旋转是否偏心的判断Wave/Bearing和判断齿轮间啮合情况；

Ⅲ：输入转速下降阶段，该阶段采用阶次分析曲线Order Tracking Curve判断方式，可对整机哨音Whine Noise进行判断；

Ⅳ：输入转速下降侧稳定阶段，该阶段采用时间判断Time Code、波形判定Spectrum Code和波形曲线Spectrum Curve判定方式，可判断齿轮齿面上是否有高点WhineNoise、可作为齿轮旋转是否偏心判断Wave/Bearing和判断齿轮间啮合情况。

本发明借助NVH仪器设备测试变速器的相关震动数值，再根据四种判断方式加以应用，试验员及返修人员参照该报警信息即可锁定故障件，十分高效。

Claims (5)

1.一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其特征在于：通过对阶段测试某一齿轮震动加速度的实测值进行数据转换，将该故障数据化，由经验摸索的关键值作为参考进行故障判定，可实现自动报警且明确指定高点齿轮；

时间判断的方式判断齿轮齿面上是否有高点，若齿轮端面有高点，会在变速箱运转时产生打齿异响；

当某一齿轮齿面存在高点时，实测震动加速器曲线会呈现周期波动，为将该现象数据化，由设备计算该过程震动加速器的均方根值Xrms，其中周期波动的波峰值定义为Xpeak，将二者的比值定义为波峰因数C(Crest Factor)，通过试验员实际听试和人员对故障机实车验证，根据样本数据实际表现作如下定义，当波峰因数C＞5时该高点引发的打齿声音明显，下线检测及上车验证认为主观判断无法接受，需返修处理；

上述时间判断包括均方根和波峰因数两个部分，所述波峰因数用于判断齿轮齿面上是否有高点。

2.如权利要求1所述的一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其特征在于：

由实际测量震动加速度值通过公式(1)转换计算均方根Xrms，

式(1)中Xi为某一齿轮测试过程某一时间点的震动加速度测量数值，N为所取该段测试过程所取点的样本数量；

通过公式(2)计算出波峰因数与规定数值进行比对，异常报警；

式(2)中|x|_peak为该测试过程出现周期波动的中震动加速度最大量，当波峰因素CrestFactor＞5时，则判断该齿轮存在高点。

3.一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其特征在于：通过波形判定的方式判断齿轮旋转是否有哨音和是否偏心，该判定方式通过设备测量特性，汲取收集震动加速度测量数据行程波动曲线，所述波形判定关键值包括O_Gear_H1和O_Gear_S1两个部分，其中O_Gear_H定义为某一齿轮阶次对应的震动加速度幅值，H1代表阶次为11的齿轮检测的震动加速度幅值为128dB；

O_Gear_S定义为边频带，取H1两侧临近的阶次震动加速度幅值分别为a4、a6，O_Gear_S1＝a4+a6；

O_Gear_H1和O_Gear_S1由设备***自动计算得出，根据样本数据的收集、统计结合人员实车及试验员单独变速箱测试时监听异响的主观判断，设定对应管理值h1，若O_Gear_H1＞h1说明，该阶次齿轮运转震动加速度高于合理接受管理值报警，实机表现为哨音故障，需进行对应返修；O_Gear_S1＞H1，说明同一阶次齿轮齿面存在异常接触，表现在临近阶次震动加速度偏高的故障现象报警，实机表现为偏心故障，进行相应返修。

4.一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其特征在于：通过波形曲线用于判断齿轮间的啮合情况，当实际测试震动曲线超出管理值曲线区域大于整个区域的5％时，则判断为该齿轮偏心。

5.一种用于变速器测试噪声与振动检测的判断方法，其特征在于：通过阶次分析曲线用于对整机哨音进行判断。