同济大学学报(自然科学版)

作者：葛海龙，赵治国，陈志鑫

单位：同济大学 汽车学院，上海 201804

关键词：电驱传动系统,高速端齿轮,动力学模型,动态啮合刚度,传递误差,扭转振动,结构优化

基金：国家自然科学基金（51675381）；上海市2021年度科技创新行动计划（21DZ1209700）

为解决高速电驱传动系统的齿轮啸叫问题，在传统齿轮修形方式的基础上，基于传动系统动态啮合刚度计算，探讨了电驱传动高速端齿轮系振动响应分析及结构优化设计方法。首先，将高速端齿轮系离散为齿轮副单元和轴段单元并进一步耦合轴承—壳体单元，给出了对应单元的动力学方程，建立了系统动力学模型；其次，推导了动态啮合刚度数学模型，以齿轮副传递误差和动态啮合刚度乘积作为激励力，求解了系统扭转振动响应；之后，结合某电驱传动系统，开展了振动响应仿真并与实测结果进行对比，验证了系统动力学模型及基于动态啮合刚度求解振动响应的有效性；最后，研究了不同齿轮副布局形式及零件结构对动态啮合刚度和传递误差的影响，制定了结构优化方案并对优化前后实测结果进行比较。结果表明，优化后高速端齿轮系振动响应明显下降，齿轮啸叫问题得到有效改善。研究结果可为电驱传动齿轮系统的优化设计提供思路。

来源：2024年第10期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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