本發(fā)明屬于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪及其試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著人們環(huán)境、健康意識(shí)的不斷提高，車(chē)輛的舒適度及聲品質(zhì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，較高噪音和振動(dòng)的車(chē)輛不僅對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生聲污染，同時(shí)也危害駕駛員和乘客的健康。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車(chē)市場(chǎng)上，提高車(chē)輛的噪音水平已成為新的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展方向。

眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)是整車(chē)的主要振源，發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能也是整車(chē)NVH性能控制中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。正時(shí)系統(tǒng)作為運(yùn)動(dòng)件，是影響發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能的組成部分之一，提升正時(shí)系統(tǒng)的NVH性能能極大的改善整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。

目前，正時(shí)皮帶系統(tǒng)的噪音一般分為振動(dòng)噪音和嚙合噪音兩種，而正時(shí)皮帶系統(tǒng)噪音產(chǎn)生的根本原因主要有以下幾個(gè)方面：1、正時(shí)齒形皮帶的振動(dòng)；2、正時(shí)齒形皮帶齒和正時(shí)帶輪齒嚙合產(chǎn)生的嚙合噪音；3、正時(shí)齒形皮帶和正時(shí)帶輪嚙合時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦引起的嚙合噪音；4、正時(shí)帶輪的振動(dòng)。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，正時(shí)齒形皮帶與正時(shí)齒輪相嚙合，而正時(shí)齒形皮帶和正時(shí)帶輪的嚙合節(jié)圓不可避免的會(huì)產(chǎn)生偏差，如圖1-2所示，從而會(huì)引起嚙合沖擊或者摩擦，這種嚙合沖擊會(huì)對(duì)正時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)周期性的激勵(lì)，使得正時(shí)齒形皮帶產(chǎn)生橫向振動(dòng)，從而產(chǎn)生噪音。如果正時(shí)齒形皮帶和正時(shí)齒輪的嚙合頻率與正時(shí)皮帶系統(tǒng)的某一階自然頻率相匹配時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生更強(qiáng)烈的噪音。嚙合噪音是正時(shí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不可避免產(chǎn)生的固有聲音，不可能徹底消除，只能通過(guò)某些零部件的結(jié)構(gòu)或者性能參數(shù)變更進(jìn)行優(yōu)化，使其噪音水平在可接受的范圍之內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效的降低正時(shí)系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級(jí)水平，提升整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能的降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪及其試驗(yàn)方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪，

所述正時(shí)齒輪的齒底設(shè)有軸向的凹形通槽。

所述凹形通槽位于所述正時(shí)齒輪的齒底的中部。

所述凹形通槽寬度為0.8mm。

所述凹形通槽寬度的槽底的兩側(cè)設(shè)有倒圓角，所述倒圓角的半徑為0.5mm。

所述凹形通槽的兩端與所述齒底通過(guò)弧形圓滑連接。

一種上述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪的試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

1)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在小負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

2)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在半負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

3)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在全負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

4)、在階次噪音分貝值較大的一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行恒速NVH測(cè)試。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，通過(guò)優(yōu)化曲軸正時(shí)齒輪的齒形結(jié)構(gòu)，改善曲軸正時(shí)齒輪和正時(shí)齒形皮帶的嚙合狀況來(lái)降低正時(shí)系統(tǒng)的嚙合噪音。能有效的降低正時(shí)系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級(jí)水平，提升整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。

附圖說(shuō)明

圖1為曲軸正時(shí)齒輪與正時(shí)齒形皮帶嚙合時(shí)產(chǎn)生氣流噪音的原理示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的局部放大圖；

圖5為齒底軸向開(kāi)凹形通槽的曲軸正時(shí)齒輪與老狀態(tài)對(duì)比(階次為曲軸正時(shí)齒輪齒數(shù)，即19階)，其中虛線(xiàn)為齒底軸向開(kāi)凹形通槽的曲軸正時(shí)齒輪；

圖6為齒底軸向開(kāi)凹形通槽的曲軸正時(shí)齒輪與老狀態(tài)對(duì)比(階次為凸輪軸正時(shí)齒輪齒數(shù)，即38階)，其中虛線(xiàn)為齒底軸向開(kāi)凹形通槽的曲軸正時(shí)齒輪；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、正時(shí)齒輪，2、凹形通槽，21、倒圓角。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

參見(jiàn)圖3-6，一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪，

正時(shí)齒輪的齒底設(shè)有軸向的凹形通槽。

凹形通槽位于正時(shí)齒輪的齒底的中部。

凹形通槽寬度為0.8mm。

凹形通槽寬度的槽底的兩側(cè)設(shè)有倒圓角，倒圓角的半徑為0.5mm。

凹形通槽的兩端與齒底通過(guò)弧形圓滑連接。

在曲軸正時(shí)齒輪的齒底處從發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向方向設(shè)計(jì)有一凹形通槽，如圖3所示。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，正時(shí)齒形皮帶和曲軸正時(shí)齒輪的嚙合頻率高，較高的嚙合頻率使得正時(shí)齒形皮帶與曲軸正時(shí)齒輪嚙合時(shí)快速的將兩者之間的空氣壓縮后擠出，瞬間擠出的高壓空氣形成一股氣流被釋放，形成氣流噪音，而采用本方案的曲軸正時(shí)齒輪，由于其齒輪齒底部開(kāi)有凹形通槽，當(dāng)正時(shí)齒形皮帶與曲軸正時(shí)齒輪嚙合時(shí)，被瞬間擠壓的空氣通過(guò)開(kāi)通的凹槽兩端或者一端釋放出(一般情況下，曲軸正時(shí)齒輪軸向?qū)挾缺日龝r(shí)齒形皮帶較寬)，不能形成高壓氣流，故而能降低氣流噪音，從而降低整個(gè)正時(shí)系統(tǒng)嚙合噪音，提升正時(shí)系統(tǒng)NVH性能。

實(shí)施例二

一種上述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪音的曲軸正時(shí)齒輪的試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

1)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在小負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

2)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在半負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

3)、在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)，在全負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試；

4)、在階次噪音分貝值較大的一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行恒速NVH測(cè)試。

試驗(yàn)結(jié)果如下：

采用齒底開(kāi)凹槽的曲軸正時(shí)齒輪進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)NVH測(cè)試，能將正時(shí)系統(tǒng)的19階階次噪音降低4～12dB(A)，38階階次噪音降低3～10dB(A)，極大的改善了正時(shí)系統(tǒng)的NVH聲壓級(jí)水平，提高了整車(chē)的舒適性，如圖5-6所示

上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，通過(guò)優(yōu)化曲軸正時(shí)齒輪的齒形結(jié)構(gòu)，改善曲軸正時(shí)齒輪和正時(shí)齒形皮帶的嚙合狀況來(lái)降低正時(shí)系統(tǒng)的嚙合噪音。能有效的降低正時(shí)系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級(jí)水平，提升整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。