本發(fā)明涉及變速器實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，特別是一種用于雙離合變速器的敲擊聲仿真實(shí)驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

雙離合變速器的結(jié)構(gòu)如圖2中所示，分別具有兩個(gè)互相套接的主動(dòng)軸和兩根輸出軸，每個(gè)主動(dòng)軸與輸入軸之間設(shè)有一個(gè)離合器，一個(gè)主動(dòng)軸對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)奇數(shù)擋從動(dòng)齒輪，另一個(gè)主動(dòng)軸對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)偶數(shù)擋和倒擋從動(dòng)齒輪，其中各個(gè)從動(dòng)齒輪與輸出軸活動(dòng)套接，并通過同步器與輸出軸連接傳動(dòng)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，不需要中斷從發(fā)動(dòng)機(jī)到變速器的動(dòng)力傳送就可以換擋。但是該結(jié)構(gòu)也存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是在低速狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生較大的敲擊（Rattle）噪聲。該噪聲的存在會(huì)較大的影響用戶的使用體驗(yàn)。

目前各大汽車企業(yè)對(duì)于敲擊噪聲的研究主要是先對(duì)變速器做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。然而，一般的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能隨意的調(diào)整變速器的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，即不能完全模擬真實(shí)的變速器輸入轉(zhuǎn)速。因此難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求。

2001 年，Kim T C 等以變速器 A 為研究對(duì)象，以變速器 B 為基準(zhǔn)對(duì)比，得出變速器 A在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速以及滑行工況時(shí)容易產(chǎn)生惱人的敲擊噪聲。但實(shí)驗(yàn)并不能知道是哪一對(duì)或幾對(duì)產(chǎn)生了敲擊，產(chǎn)生敲擊的形式是單邊敲擊還是雙邊敲擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙離合變速器敲擊聲仿真實(shí)驗(yàn)裝置及方法，能夠方便地模擬敲擊聲產(chǎn)生的工況，并采集敲擊聲進(jìn)行比較，并能夠模擬較多的參數(shù)設(shè)置，以測(cè)試改進(jìn)雙離合變速器之后的效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種雙離合變速器敲擊聲仿真實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試平臺(tái)支承在彈性支座上，在測(cè)試平臺(tái)上設(shè)有振動(dòng)裝置，測(cè)試平臺(tái)用于固定安裝待測(cè)變速器；

還設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過萬向聯(lián)軸器與待測(cè)變速器的輸入軸連接，在萬向聯(lián)軸器或輸入軸上設(shè)有可調(diào)偏心飛輪；

還設(shè)有模擬負(fù)載，模擬負(fù)載與待測(cè)變速器的輸出軸連接。

優(yōu)選的方案中，在測(cè)試平臺(tái)的頂部設(shè)有多條T型槽。

優(yōu)選的方案中，所述的彈性支座為橡膠柱或減振彈簧。

優(yōu)選的方案中，所述的模擬負(fù)載為阻尼器，模擬負(fù)載通過T型螺桿固定安裝在測(cè)試平臺(tái)的頂部。

優(yōu)選的方案中，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為可調(diào)速電機(jī)或伺服電機(jī)；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過可調(diào)底座安裝在測(cè)試平臺(tái)上。

優(yōu)選的方案中，所述的振動(dòng)裝置為帶有偏心塊的電機(jī)。

優(yōu)選的方案中，還設(shè)有消隙裝置；

所述的消隙裝置為消隙齒片，消隙齒片具有和從動(dòng)齒輪或主動(dòng)齒輪相同的齒參數(shù)，消隙齒片可調(diào)節(jié)的編轉(zhuǎn)一個(gè)角度同軸安裝在從動(dòng)齒輪或主動(dòng)齒輪上，以減小齒側(cè)間隙。

優(yōu)選的方案中，還設(shè)有多個(gè)噴油嘴，噴油嘴與噴油泵連接，噴油嘴對(duì)著從動(dòng)齒輪。

優(yōu)選的方案中，噴油嘴沿著從動(dòng)齒輪的切向，噴油嘴沿著與從動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)方向相反的方向。

一種采用上述的仿真實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

一、將待測(cè)變速器固定安裝在測(cè)試平臺(tái)上，將輸出軸連接模擬負(fù)載，輸入軸連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

二、依次啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)模擬負(fù)載的阻尼，直至敲擊聲達(dá)到最大，記錄相關(guān)參數(shù)；

三、a、調(diào)節(jié)消隙裝置，以相同參數(shù)再次測(cè)試，采集敲擊聲進(jìn)行比對(duì)，反復(fù)測(cè)試直至在不影響轉(zhuǎn)動(dòng)的前提下，敲擊聲最小，記錄相關(guān)參數(shù)；

或者b、啟動(dòng)噴油泵，噴油嘴噴出潤滑油，采集敲擊聲進(jìn)行比對(duì)，從慢到快調(diào)節(jié)噴油泵的轉(zhuǎn)速，直至隨著噴油泵的轉(zhuǎn)速增加而敲擊聲不再變小，記錄相關(guān)參數(shù)；

四、同時(shí)進(jìn)行步驟三的a和b步驟，直至敲擊聲最小，記錄相關(guān)參數(shù)；

通過以上步驟得到降低雙離合變速器敲擊聲的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

發(fā)明人仔細(xì)分析了現(xiàn)有的雙離合變速器，首先利用有限元仿真分析，得出以下的結(jié)論：1、敲擊聲主要來自非承載從動(dòng)齒輪。2、影響雙離合變速器敲擊聲的主要參數(shù)有齒側(cè)間隙、轉(zhuǎn)速波動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻滯力矩。3、在有限元中模擬的結(jié)果，對(duì)敲擊聲產(chǎn)生影響的顯著程度按順序?yàn)椋翰▌?dòng)振幅＞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量＞阻滯力矩＞齒側(cè)間隙。以此發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)，發(fā)明人進(jìn)一步設(shè)計(jì)了本發(fā)明的裝置。

本發(fā)明提供了一種雙離合變速器敲擊聲仿真實(shí)驗(yàn)裝置及方法，通過設(shè)置的模擬平臺(tái)，能夠方便地模擬敲擊聲產(chǎn)生的工況，通過設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、振動(dòng)裝置和模擬負(fù)載能夠方便地模擬轉(zhuǎn)速波動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化，通過設(shè)置的消隙裝置和噴油嘴，能夠方便地模擬齒側(cè)間隙和阻滯力矩，從而在實(shí)測(cè)條件下，定量分析各個(gè)參數(shù)對(duì)雙離合變速器敲擊聲的影響，達(dá)到最終優(yōu)化或消除敲擊聲的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中雙離合變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明中消隙裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖3中A處的局部放大示意圖。

圖6為本發(fā)明中噴油嘴的布置示意圖。

圖7為本發(fā)明中模擬負(fù)載的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，可調(diào)底座2，萬向聯(lián)軸器3，測(cè)試平臺(tái)4，彈性支座5，待測(cè)變速器6，從動(dòng)齒輪61，螺孔6101，軸肩部6102，主動(dòng)齒輪62，消隙齒片63，消隙齒6301，定位孔6302，槽型孔6303，第一離合器601，第二離合器602，第一主動(dòng)軸603，第二主動(dòng)軸604，一擋從動(dòng)齒輪605，二擋從動(dòng)齒輪606，三擋從動(dòng)齒輪607，四擋從動(dòng)齒輪608，五擋從動(dòng)齒輪609，六擋從動(dòng)齒輪610，同步器611，主動(dòng)軸齒輪612，輸入軸613，第一從動(dòng)軸614，第二從動(dòng)軸615，倒擋從動(dòng)齒輪616，噴油泵7，模擬負(fù)載8，振動(dòng)裝置9，T型螺桿10，柔性聯(lián)軸器11，噴油嘴12，可調(diào)偏心飛輪13，調(diào)隙前的齒側(cè)間隙H，調(diào)隙后的齒側(cè)間隙h。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖1~6中，一種雙離合變速器敲擊聲仿真實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試平臺(tái)4支承在彈性支座5上，優(yōu)選的方案中，所述的彈性支座5為橡膠柱或減振彈簧，進(jìn)一步優(yōu)選的，靠近待測(cè)變速器6輸入軸的一端采用較硬的彈性支座5，而靠近待測(cè)變速器6輸出軸的一端采用較軟的彈性支座5。由此結(jié)構(gòu)，以模擬車輛的實(shí)際懸掛承載結(jié)構(gòu)。

在測(cè)試平臺(tái)4上設(shè)有振動(dòng)裝置9，測(cè)試平臺(tái)4用于固定安裝待測(cè)變速器6；優(yōu)選的，優(yōu)選的方案中，所述的振動(dòng)裝置9為帶有偏心塊的電機(jī)。所述的電機(jī)為調(diào)速電機(jī)，優(yōu)選的采用可切換的兩路輸出驅(qū)動(dòng)偏心塊的旋轉(zhuǎn)，一路為由變頻器直接控制的電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)，另一路通過增速器驅(qū)動(dòng)偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心塊的偏心度為可調(diào)的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)振動(dòng)裝置9的轉(zhuǎn)速、偏心度能夠較為真實(shí)的路上的振動(dòng)波動(dòng)。即有利于模擬真實(shí)行車的路況。

如圖1中，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1通過萬向聯(lián)軸器3與待測(cè)變速器6的輸入軸連接；優(yōu)選的方案中，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)1為可調(diào)速電機(jī)或伺服電機(jī)；由于產(chǎn)生變速器敲擊聲通常集中在轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分鐘以下，因此可采用電機(jī)直接連接的方案。采用萬向聯(lián)軸器3除了能夠便于不同軸連接之外，萬向聯(lián)軸器3還能夠產(chǎn)生類似發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)。進(jìn)一步的，在萬向聯(lián)軸器或輸入軸上設(shè)有可調(diào)偏心飛輪；所述的偏心飛輪優(yōu)選為多片盤狀的結(jié)構(gòu)，固設(shè)在萬向聯(lián)軸器或輸入軸上，優(yōu)選固設(shè)在萬向聯(lián)軸器上，由此結(jié)構(gòu)，便于應(yīng)對(duì)不同型號(hào)的待測(cè)變速器6。在偏心飛輪上，設(shè)有可調(diào)節(jié)重量，可調(diào)徑向位置的偏心塊。具體為，偏心塊通過螺栓固設(shè)在沿偏心飛輪徑向的滑槽上，可以通過松開螺栓調(diào)節(jié)偏心塊的徑向位置。另一個(gè)可選的，偏心塊為多個(gè)，各個(gè)偏心塊的重量不同，通過更換不同的偏心塊，或者不同的振動(dòng)狀態(tài)。由此結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出波動(dòng)的模擬。

優(yōu)選的方案中，在測(cè)試平臺(tái)4的頂部設(shè)有多條T型槽。由此結(jié)構(gòu)，便于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的安裝位置。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)1通過可調(diào)底座2安裝在測(cè)試平臺(tái)4上。本例中的可調(diào)底座2為T型螺桿支承的底座，通過螺母調(diào)節(jié)底座的高度位置。

還設(shè)有模擬負(fù)載8，模擬負(fù)載8與待測(cè)變速器6的輸出軸通過柔性聯(lián)軸器11連接。優(yōu)選的，在模擬負(fù)載8與待測(cè)變速器6的輸出軸之間還設(shè)有扭矩傳感器，優(yōu)選的扭矩傳感器設(shè)置在柔性聯(lián)軸器11的位置，用于測(cè)量待測(cè)變速器6的輸出扭矩。優(yōu)選的方案中，所述的模擬負(fù)載8為阻尼器，模擬負(fù)載8通過T型螺桿10固定安裝在測(cè)試平臺(tái)4的頂部。以便于調(diào)節(jié)模擬負(fù)載8的位置，適應(yīng)不同型號(hào)的變速器6。

優(yōu)選的，阻尼器為電磁式阻尼器、磁粉式阻尼器和機(jī)械式可調(diào)阻尼器。

本例中采用機(jī)械式阻尼器，如圖7中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)阻尼片81與待測(cè)變速器6的輸出軸固定連接，軸向阻尼片82與固定的殼體滑動(dòng)連接，能夠沿著軸向運(yùn)動(dòng)，還設(shè)有固定安裝在殼體的壓力電機(jī)83，壓力電機(jī)83與螺桿84固定連接，螺桿84與軸向阻尼片82的支架上的螺母85螺紋連接，使用時(shí)通過壓力電機(jī)83的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)軸向阻尼片82與旋轉(zhuǎn)阻尼片81之間的壓力，從而得到需要的阻尼。進(jìn)一步優(yōu)選的，軸向阻尼片82和旋轉(zhuǎn)阻尼片81均為多片，成對(duì)布置，每對(duì)軸向阻尼片82和旋轉(zhuǎn)阻尼片81的間距不同，即在不同的壓力下，不同數(shù)量的軸向阻尼片82與旋轉(zhuǎn)阻尼片81互相摩擦，壓力越大，互相接觸的軸向阻尼片82和旋轉(zhuǎn)阻尼片81就越多，從而產(chǎn)生的摩擦力也越大。另一可選的方案中，其中軸向阻尼片82或旋轉(zhuǎn)阻尼片81為帶有弧形盤狀結(jié)構(gòu)，隨著壓力電機(jī)83的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向阻尼片82與旋轉(zhuǎn)阻尼片81之間先是部分的接觸，隨著壓力增大，軸向阻尼片82與旋轉(zhuǎn)阻尼片81之間的接觸部分就越多。從而產(chǎn)生的摩擦力也越大。由于軸向阻尼片82和旋轉(zhuǎn)阻尼片81之間存在磨損的問題，壓力電機(jī)83的轉(zhuǎn)角由扭矩傳感器進(jìn)行控制，即采用恒扭矩控制。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、模擬負(fù)載8和振動(dòng)裝置9的其中一個(gè)或多個(gè)之外設(shè)有隔音裝置，以避免驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、模擬負(fù)載8和振動(dòng)裝置9產(chǎn)生的噪音影響變速器敲擊聲的采集。

還設(shè)有采集裝置，采集裝置與計(jì)算機(jī)連接，采集裝置為現(xiàn)有技術(shù)中常用的聲音采集和分析裝置，此處不再贅述。

優(yōu)選的方案如圖3、4中，還設(shè)有消隙裝置；由此結(jié)構(gòu)，便于在實(shí)驗(yàn)過程中調(diào)節(jié)齒側(cè)間隙。

所述的消隙裝置為消隙齒片63，消隙齒片63具有和從動(dòng)齒輪61或主動(dòng)齒輪62相同的齒參數(shù)，消隙齒片63可調(diào)節(jié)的編轉(zhuǎn)一個(gè)角度同軸安裝在從動(dòng)齒輪61或主動(dòng)齒輪62上，以減小齒側(cè)間隙。具體如圖3~5中所示，圖中調(diào)隙前的齒側(cè)間隙H明顯大于調(diào)隙后的齒側(cè)間隙h。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的消隙齒片63采用彈性材料，例如彈簧或者在齒的表面包覆有橡膠層。

如圖4中所示，在消隙齒片63上設(shè)有與齒輪相同參數(shù)的齒，消隙齒片63通過定位孔6302與齒輪的軸肩部6102定位，在消隙齒片63上設(shè)有多個(gè)槽型孔6303，螺栓穿過槽型孔6303與齒輪的螺孔6101固定連接。

優(yōu)選的方案如圖6中所示，還設(shè)有多個(gè)噴油嘴12，噴油嘴12與噴油泵7連接，噴油嘴12對(duì)著從動(dòng)齒輪。由此結(jié)構(gòu)，用于在實(shí)驗(yàn)過程中模擬施加給從動(dòng)齒輪61的阻滯力矩。

優(yōu)選的方案中，噴油嘴12沿著從動(dòng)齒輪的切向，噴油嘴12沿著與從動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)方向相反的方向。由此結(jié)構(gòu)，使從動(dòng)齒輪61的齒面被壓緊在主動(dòng)齒輪62的齒面上，從而有效減少敲擊聲，該結(jié)構(gòu)經(jīng)測(cè)試非常有效地降低了非承載從動(dòng)齒輪產(chǎn)生的敲擊聲，經(jīng)主觀測(cè)試，符合使用者的要求。

實(shí)施例2：

一種采用上述的仿真實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

一、將待測(cè)變速器6固定安裝在測(cè)試平臺(tái)4上，將輸出軸連接模擬負(fù)載8，輸入軸連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)1；

二、依次啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和振動(dòng)裝置9，調(diào)節(jié)模擬負(fù)載8的阻尼和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及振動(dòng)裝置9的振動(dòng)頻率，直至敲擊聲達(dá)到最大，記錄相關(guān)參數(shù)；即驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)裝置9的振動(dòng)頻率和模擬負(fù)載8的阻尼，以便于再次重現(xiàn)故障原因。

三、a、調(diào)節(jié)消隙裝置，以相同參數(shù)再次測(cè)試，采集敲擊聲進(jìn)行比對(duì)，反復(fù)測(cè)試直至在不影響轉(zhuǎn)動(dòng)的前提下，敲擊聲最小，記錄相關(guān)參數(shù)；主要是記錄消隙齒片63的偏心角，以及消隙齒片63所采用的材質(zhì)。

或者b、啟動(dòng)噴油泵7，噴油嘴12噴出潤滑油，優(yōu)選潤滑油來自變速器自身的潤滑油，采用循環(huán)的方式噴出，采集敲擊聲進(jìn)行比對(duì)，從慢到快調(diào)節(jié)噴油泵7的轉(zhuǎn)速，直至隨著噴油泵7的轉(zhuǎn)速增加而敲擊聲不再變小，記錄相關(guān)參數(shù)；

四、同時(shí)進(jìn)行步驟三的a和b步驟，直至敲擊聲最小，記錄相關(guān)參數(shù)；

通過以上步驟得到降低雙離合變速器敲擊聲的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

發(fā)明人仔細(xì)分析了現(xiàn)有的雙離合變速器，首先利用有限元仿真分析，得出以下的結(jié)論：1、敲擊聲主要來自非承載從動(dòng)齒輪。2、影響雙離合變速器敲擊聲的主要參數(shù)有齒側(cè)間隙、轉(zhuǎn)速波動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻滯力矩。3、在有限元中模擬的結(jié)果，對(duì)敲擊聲產(chǎn)生影響的顯著程度按順序?yàn)椋翰▌?dòng)振幅＞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量＞阻滯力矩＞齒側(cè)間隙。以此發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)，發(fā)明人進(jìn)一步設(shè)計(jì)了本發(fā)明的裝置。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過對(duì)齒側(cè)間隙和阻滯力矩的組合優(yōu)化，配合殼體以及柔性支承的改進(jìn)，能夠有效克服雙離合變速器的敲擊聲，能夠達(dá)到不影響用戶體驗(yàn)的程度。

雙離合變速器由于其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，敲擊聲一直是較難克服的技術(shù)問題，由于波動(dòng)振幅和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在優(yōu)化過程中實(shí)現(xiàn)的難度較大，尤其是對(duì)于已經(jīng)成型的變速器而言實(shí)現(xiàn)的成本較高。因此，由本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，通過采用噴出潤滑油產(chǎn)生足夠的阻滯力矩的方案，能夠在很大程度上克服敲擊聲。而調(diào)節(jié)齒側(cè)間隙，必要的話采用彈性材質(zhì)的消隙齒片63，也能夠大幅降低敲擊聲，達(dá)到主觀測(cè)試的要求，二者的組合，足以克服雙離合變速器的敲擊聲技術(shù)難題。

上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本發(fā)明的限制，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。