1. 混动/电驱传动系统动态特性分析介绍
2. 传动系统的动态耐久问题
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双中间轴的问题分析 -
行星系统的问题分析
3. 传动系统的齿轮敲击问题
3.1 齿轮的敲击噪声
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Rattle齿轮敲击 -
Clunk齿轮敲击
4. 结论
混合动力系统/电驱动系统由于受到瞬时载荷、交变载荷、谐波载荷、恒定载荷的作用，会给系统及零部件带来一系列的问题，如动态耐久问题、零部件冲击、微动磨损、敲击、振动、边频、均载等其他波动问题。我们要根据系统或零部件的波动刚度、设计状态、运行状态，进行综合评估。
此外，发动机波动载荷不仅会增加系统的载荷，还可能对系统的耐久性构成威胁，需要采取有效的措施来减轻这种影响；重卡在复杂工况下的敲击问题，更是对混动系统整体性能和可靠性的严峻考验，需要开发者在设计和制造过程中充分考虑各种因素，以确保系统在各种极端条件下都能稳定运行。
不同的动态问题需要用不同的分析方法，下图展示的案例主要使用MASTA两个高级功能：
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Driva-多体动力学时域分析 -
ATSAM-高级时间步长分析
图片来源：SMT
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传动系统的动态耐久问题
2.1 耐久问题总览
传动系统承受由于波动载荷、波动刚度、不均载问题而引起的周期性的载荷增加，不同于瞬时载荷引起的高负载带来的的静态问题，周期性的载荷增加是一个耐久性问题，主要包括：
波动载荷耐久问题-发动机/混合动力
载荷分配耐久问题-双中间轴/行星结构
针对上述问题，分析方法论如下图所示：
Step1: 建立MASTA发动机-变速器动力模型
Step2：添加时域发动机波动载荷
Step3：运行时域仿真
Step4: 创建附加载荷，捕捉载荷增加
Step5：根据时域计算结果，创建载荷增加耐久载荷谱，并且创建载荷增加峰值载荷谱
Step6：齿轮、轴承零件的静态及耐久校核
下面以双中间轴结构、行星轮系结构为例，说明下载荷分配的均在问题：
双中间轴结构：在卡车变速箱中运用较为广泛，现在一些客车的轮边减速器也采用双中间轴结构。双中间轴布置的优势：可以进行功率分流和合流进而可以承受更大的载荷，有更高的功率密度。但是，双中间轴齿轮与中心齿轮的动态啮合问题常常引发齿轮分配的均载问题。
行星轮系：在混动变速器，轮边减速器中应用较为广泛。由于设计、制造、装配，啮合相位等原因各个行星轮承受不相等的载荷，部分行星轮载荷增加，部分载荷减少。
图片来源：SMT
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在双中间轴系统中，齿轮啮合相位，零件设计偏差、各系统配合关系、装配工艺、零部件变形等均会影响均载问题； -
激励叠加问题也是需要重点关注的问题。
与双中间轴系统一样，在行星系统中，齿轮啮合相位，零件设计偏差、各系统配合关系、装配工艺、零部件变形等均影响均载问题；同时激励叠加问题也需要关注。
行星架转动360度，轮齿刚度波动和公转周期刚度波动，太阳轮与行星轮载荷波动约5%。
引入行星架销轴孔位置误差和齿轮节距误差后，均载结果如上图行星轮载荷波动达到22%，均载明显变差
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传动系统的齿轮敲击问题
3.1 齿轮的敲击噪声
齿轮敲击是变速器中常见的一种噪音，在瀑布图上表现为宽频带的噪音。其本质上是齿轮在齿槽之间来回偏摆和撞击所引起的，又可分为：
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Rattle齿轮敲击 -
Clunk齿轮敲击
->Rattle齿轮敲击
->Clunk齿轮敲击
不管是传统车辆还是新能源电动车，在Tip in/out工况和过台阶/沟坎时，以及新能源车紧急制动高能量回收时，都会产生齿轮的Clunk噪音，其表现和Rattle一样都是宽频噪音。车辆上述工况都会导致传动系统扭矩产生瞬态变化/反转，而齿轮副之间存在侧隙，扭矩的瞬态变化/反转，导致齿轮在侧隙间产生敲击，产生噪音激励，并传递到壳体上。
在深入探讨了混动/电驱传动系统面临的多种动态特性问题，如动态耐久、齿轮敲击等NVH问题后，我们认识到这些问题对传动系统性能和可靠性的重要影响。
接下来，我们将聚焦于齿轮敲击问题中的Rattle与Clunk两种类型，通过建立的传动模型，剖析其产生机理、评估方法及控制策略是什么？以期为解决这类问题提供有效的技术手段。
同时，我们也将继续探讨NVH问题的分析方法，理解系统刚度变化、激励力与传递路径对NVH性能的影响是什么？，为传动系统的优化设计提供理论支持。
04 结论
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