描述
开 本: 16开纸 张: 纯质纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111754671
编辑推荐
这是一本“小而美”的专业汽车技术图书！作者对发动机、变速箱和电驱桥等动力总成产品及其零部件的结构强度、疲劳、NVH和多体动力学等多个方面均有深入的研究，这本书可谓他多年经验的凝结。
这本书从基础的齿轮设计加工原理讲起，内容逐步深入，介绍了振动噪声的基本概念、常见特性、产生原理，以及信号分析处理方法。最后，介绍了如何将这些方法应用到整车变速器的开发中。
这本书的特点在于，它对于读者的知识门槛要求并不高，从基础的知识讲起，构建了一套有关工程分析完成的知识体系和方法论，书中不仅介绍了各种分析方法“是什么”，而且更重要的是讲明白了“为什么”和“怎么用”的问题。即使是有工科背景的在校大学生，也有可能从中获得“灵光乍现”的收获。
因此，我真诚地向大家推荐这本书，相信无论是专业汽车工程师，还是在校师生和汽车技术爱好者，都能够从中获得灵感。
这本书从基础的齿轮设计加工原理讲起，内容逐步深入，介绍了振动噪声的基本概念、常见特性、产生原理，以及信号分析处理方法。最后，介绍了如何将这些方法应用到整车变速器的开发中。
这本书的特点在于，它对于读者的知识门槛要求并不高，从基础的知识讲起，构建了一套有关工程分析完成的知识体系和方法论，书中不仅介绍了各种分析方法“是什么”，而且更重要的是讲明白了“为什么”和“怎么用”的问题。即使是有工科背景的在校大学生，也有可能从中获得“灵光乍现”的收获。
因此，我真诚地向大家推荐这本书，相信无论是专业汽车工程师，还是在校师生和汽车技术爱好者，都能够从中获得灵感。
内容简介
汽车的NVH性能是汽车舒适性的重要评价指标，而现在汽车变速器的振动噪声对整车NVH的影响越来越大。本书首先介绍了变速器齿轮的基础知识，总结了振动噪声和信号分析的基础内容；然后系统地介绍了变速器振动噪声的频谱和特征，包括轴转速的低谐波、啮合频率的谐波及边频、次谐波、幽影频率，以及敲击与啸叫、轴系扭振、转子的临界转速、转子涡动、振动噪声信号的调制、阶次分析、典型故障对应的信号特征等；最后全面介绍了变速器振动与噪声优化的相关内容，包括传递误差、变速器结构、运行状态的影响、悬置优化、频率的改变、阻尼的影响、生产质量控制、经济性以及仿真技术的应用等。本书从实际出发，循序渐进、逻辑清晰地进行了内容总结和理论提炼，是研究变速器振动噪声的实用参考书。
本书适用于汽车变速器设计、制造及齿轮振动噪声分析的工程技术人员，也可作为高校师生以及相关单位和咨询机构工作者的参考书。
本书适用于汽车变速器设计、制造及齿轮振动噪声分析的工程技术人员，也可作为高校师生以及相关单位和咨询机构工作者的参考书。
目 录
序言
自序
前言
第1章 绪论1
1.1 概述1
1.2 本书的主要内容1
第2章 齿轮基础知识介绍3
2.1 概述3
2.2 齿轮的分类3
2.3 齿轮的基本参数4
2.4 渐开线齿轮7
2.5 齿轮的啮合条件8
2.5.1 齿廓啮合基本定律8
2.5.2 渐开线直齿轮的啮合9
2.6 齿轮的重合度12
2.6.1 重合度的定义12
2.6.2 重合度的计算12
2.6.3 重合度的意义14
2.7 齿轮的变位16
2.7.1 基本介绍16
2.7.2 齿轮的变位修正法16
2.7.3 不根切的最小变位系数17
2.7.4 变位齿轮的几何尺寸18
2.8 变位齿轮的啮合传动19
2.8.1 变位齿轮的传动19
2.8.2 变位齿轮传动的类型20
2.9 斜齿轮基本参数介绍20
2.9.1 基本介绍20
2.9.2 斜齿轮基本参数21
2.10 斜齿轮的啮合传动24
2.10.1 啮合传动介绍24
2.10.2 当量齿轮和当量齿数26
2.10.3 斜齿轮传动的优缺点27
2.11 齿轮系的类型及传动比28
2.11.1 齿轮系的分类28
2.11.2 轮系的传动比29
2.12 行星轮系的设计32
2.12.1 行星轮系的类型32
2.12.2 行星轮系设计33
2.13 齿轮的修形35
2.13.1 齿轮修形的目的35
2.13.2 齿轮修形的类型35
第3章 振动噪声基础42
3.1 声音的基本性质42
3.2 声音的传播与衰减42
3.3 声压、声强、声功率43
3.3.1 声压43
3.3.2 声强43
3.3.3 声功率44
3.4 分贝44
3.4.1 分贝的来源44
3.4.2 分贝的定义44
3.4.3 分贝的使用45
3.5 响度与声级计权46
3.5.1 响度46
3.5.2 声级计权47
3.6 倍频程48
3.7 吸声、隔声、消声49
3.7.1 吸声49
3.7.2 隔声50
3.7.3 消声51
3.8 白噪声与粉红噪声51
3.8.1 白噪声51
3.8.2 粉红噪声52
3.8.3 二者的区别53
3.9 振动基础53
3.9.1 振动分类53
3.9.2 减振措施53
3.9.3 动力吸振器54
3.10 幅频特性和相频特性55
3.10.1 幅频特性55
3.10.2 相频特性56
3.11 机械阻抗与导纳57
3.11.1 阻抗与导纳的定义57
3.11.2 奈奎斯特图57
3.12 系统的模态58
3.12.1 基本介绍58
3.12.2 实模态和复模态59
3.12.3 其他59
3.13 动刚度60
3.14 阻尼61
3.14.1 基本介绍61
3.14.2 阻尼的测量62
3.15 传递函数与频响函数63
3.15.1 傅氏变换和拉氏变换63
3.15.2 传递函数和频响函数介绍64
3.16 汽车噪声简介65
3.16.1 发动机噪声65
3.16.2 底盘噪声68
3.16.3 车身噪声70
3.17 其他72
第4章 常见的信号分析方法73
4.1 信号简介73
4.1.1 信号类型73
4.1.2 信号的数字化74
4.2 信号采样简介75
4.2.1 采样频率75
4.2.2 采样率75
4.2.3 采样定理75
4.2.4 信号混叠76
4.3 傅里叶变换基础77
4.3.1 时域和频域77
4.3.2 傅里叶级数77
4.3.3 傅里叶变换78
4.3.4 短时傅里叶变换79
4.4 小波变换80
4.5 希尔伯特变换81
4.6 自谱与互谱81
4.7 相关与相干81
4.7.1 自相关与互相关81
4.7.2 相关分析与相干分析82
4.8 窗函数82
4.8.1 基本介绍82
4.8.2 窗函数的时频域特征83
4.8.3 加窗原则84
4.9 倒频谱分析85
4.9.1 基本介绍85
4.9.2 谐波的影响85
4.9.3 边频的影响88
4.9.4 倒谱的优势90
第5章 变速器系统频谱92
5.1 变速器振动噪声源概述92
5.1.1 轴承噪声92
5.1.2 齿轮噪声97
5.2 变速器的频谱特征99
5.3 轴转速的低谐波100
5.3.1 旋转质量不平衡101
5.3.2 轴的弯曲101
5.4 啮合频率的谐波及边频101
5.5 次谐波部分104
5.5.1 追逐齿频率104
5.5.2 轴承油膜失稳的影响104
5.6 幽影频率105
5.7 行星齿轮上的信号105
5.8 频谱包络分析109
第6章 变速器主要的振动噪声特征112
6.1 概述112
6.2 敲击与啸叫112
6.2.1 齿轮敲击112
6.2.2 啸叫114
6.3 轴系的扭振115
6.3.1 基本介绍116
6.3.2 扭摆振动简介116
6.4 转子涡动118
6.4.1 转子涡动介绍118
6.4.2 转子涡动频率计算120
6.5 转子的临界转速123
6.5.1 基本介绍123
6.5.2 临界转速分析123
6.6 振动噪声信号的调制125
6.6.1 基本介绍125
6.6.2 谐波125
6.6.3 不同的调制类型介绍126
6.6.4 调制信号的解调132
6.7 阶次分析133
6.7.1 转速测量133
6.7.2 数字阶次追踪134
6.7.3 频域分析法136
6.7.4 齿轮的阶次分析139
6.8 典型故障对应的信号特征140
6.8.1 阶次谱故障特征140
6.8.2 故障齿轮的时频域特征141
第7章 振动与噪声优化148
7.1 传递误差148
7.1.1 传递误差的测量148
7.1.2 传递误差的减小150
7.1.3 传递误差的允许值151
7.2 变速器结构153
7.2.1 变速器壳体的影响153
7.2.2 壳体结构优化153
7.2.3 齿轮的几何设计154
7.2.4 齿轮质量的影响155
7.3 运行状态的影响156
7.4 悬置优化157
7.5 频率的改变158
7.6 阻尼的影响158
7.7 生产质量控制159
7.8 经济性160
7.9 仿真技术的应用161
7.9.1 模态分析161
7.9.2 动刚度分析162
7.9.3 动力学及声学分析162
参考文献165
自序
前言
第1章 绪论1
1.1 概述1
1.2 本书的主要内容1
第2章 齿轮基础知识介绍3
2.1 概述3
2.2 齿轮的分类3
2.3 齿轮的基本参数4
2.4 渐开线齿轮7
2.5 齿轮的啮合条件8
2.5.1 齿廓啮合基本定律8
2.5.2 渐开线直齿轮的啮合9
2.6 齿轮的重合度12
2.6.1 重合度的定义12
2.6.2 重合度的计算12
2.6.3 重合度的意义14
2.7 齿轮的变位16
2.7.1 基本介绍16
2.7.2 齿轮的变位修正法16
2.7.3 不根切的最小变位系数17
2.7.4 变位齿轮的几何尺寸18
2.8 变位齿轮的啮合传动19
2.8.1 变位齿轮的传动19
2.8.2 变位齿轮传动的类型20
2.9 斜齿轮基本参数介绍20
2.9.1 基本介绍20
2.9.2 斜齿轮基本参数21
2.10 斜齿轮的啮合传动24
2.10.1 啮合传动介绍24
2.10.2 当量齿轮和当量齿数26
2.10.3 斜齿轮传动的优缺点27
2.11 齿轮系的类型及传动比28
2.11.1 齿轮系的分类28
2.11.2 轮系的传动比29
2.12 行星轮系的设计32
2.12.1 行星轮系的类型32
2.12.2 行星轮系设计33
2.13 齿轮的修形35
2.13.1 齿轮修形的目的35
2.13.2 齿轮修形的类型35
第3章 振动噪声基础42
3.1 声音的基本性质42
3.2 声音的传播与衰减42
3.3 声压、声强、声功率43
3.3.1 声压43
3.3.2 声强43
3.3.3 声功率44
3.4 分贝44
3.4.1 分贝的来源44
3.4.2 分贝的定义44
3.4.3 分贝的使用45
3.5 响度与声级计权46
3.5.1 响度46
3.5.2 声级计权47
3.6 倍频程48
3.7 吸声、隔声、消声49
3.7.1 吸声49
3.7.2 隔声50
3.7.3 消声51
3.8 白噪声与粉红噪声51
3.8.1 白噪声51
3.8.2 粉红噪声52
3.8.3 二者的区别53
3.9 振动基础53
3.9.1 振动分类53
3.9.2 减振措施53
3.9.3 动力吸振器54
3.10 幅频特性和相频特性55
3.10.1 幅频特性55
3.10.2 相频特性56
3.11 机械阻抗与导纳57
3.11.1 阻抗与导纳的定义57
3.11.2 奈奎斯特图57
3.12 系统的模态58
3.12.1 基本介绍58
3.12.2 实模态和复模态59
3.12.3 其他59
3.13 动刚度60
3.14 阻尼61
3.14.1 基本介绍61
3.14.2 阻尼的测量62
3.15 传递函数与频响函数63
3.15.1 傅氏变换和拉氏变换63
3.15.2 传递函数和频响函数介绍64
3.16 汽车噪声简介65
3.16.1 发动机噪声65
3.16.2 底盘噪声68
3.16.3 车身噪声70
3.17 其他72
第4章 常见的信号分析方法73
4.1 信号简介73
4.1.1 信号类型73
4.1.2 信号的数字化74
4.2 信号采样简介75
4.2.1 采样频率75
4.2.2 采样率75
4.2.3 采样定理75
4.2.4 信号混叠76
4.3 傅里叶变换基础77
4.3.1 时域和频域77
4.3.2 傅里叶级数77
4.3.3 傅里叶变换78
4.3.4 短时傅里叶变换79
4.4 小波变换80
4.5 希尔伯特变换81
4.6 自谱与互谱81
4.7 相关与相干81
4.7.1 自相关与互相关81
4.7.2 相关分析与相干分析82
4.8 窗函数82
4.8.1 基本介绍82
4.8.2 窗函数的时频域特征83
4.8.3 加窗原则84
4.9 倒频谱分析85
4.9.1 基本介绍85
4.9.2 谐波的影响85
4.9.3 边频的影响88
4.9.4 倒谱的优势90
第5章 变速器系统频谱92
5.1 变速器振动噪声源概述92
5.1.1 轴承噪声92
5.1.2 齿轮噪声97
5.2 变速器的频谱特征99
5.3 轴转速的低谐波100
5.3.1 旋转质量不平衡101
5.3.2 轴的弯曲101
5.4 啮合频率的谐波及边频101
5.5 次谐波部分104
5.5.1 追逐齿频率104
5.5.2 轴承油膜失稳的影响104
5.6 幽影频率105
5.7 行星齿轮上的信号105
5.8 频谱包络分析109
第6章 变速器主要的振动噪声特征112
6.1 概述112
6.2 敲击与啸叫112
6.2.1 齿轮敲击112
6.2.2 啸叫114
6.3 轴系的扭振115
6.3.1 基本介绍116
6.3.2 扭摆振动简介116
6.4 转子涡动118
6.4.1 转子涡动介绍118
6.4.2 转子涡动频率计算120
6.5 转子的临界转速123
6.5.1 基本介绍123
6.5.2 临界转速分析123
6.6 振动噪声信号的调制125
6.6.1 基本介绍125
6.6.2 谐波125
6.6.3 不同的调制类型介绍126
6.6.4 调制信号的解调132
6.7 阶次分析133
6.7.1 转速测量133
6.7.2 数字阶次追踪134
6.7.3 频域分析法136
6.7.4 齿轮的阶次分析139
6.8 典型故障对应的信号特征140
6.8.1 阶次谱故障特征140
6.8.2 故障齿轮的时频域特征141
第7章 振动与噪声优化148
7.1 传递误差148
7.1.1 传递误差的测量148
7.1.2 传递误差的减小150
7.1.3 传递误差的允许值151
7.2 变速器结构153
7.2.1 变速器壳体的影响153
7.2.2 壳体结构优化153
7.2.3 齿轮的几何设计154
7.2.4 齿轮质量的影响155
7.3 运行状态的影响156
7.4 悬置优化157
7.5 频率的改变158
7.6 阻尼的影响158
7.7 生产质量控制159
7.8 经济性160
7.9 仿真技术的应用161
7.9.1 模态分析161
7.9.2 动刚度分析162
7.9.3 动力学及声学分析162
参考文献165
前 言
随着汽车市场的不断发展成熟，人们对汽车的认识也日益加深，从当初只是单纯地追求出行便利性到现在追求汽车的各种性能。其中，舒适性已经越来越成为衡量汽车品质的重要因素之一，而汽车的NVH性能作为汽车乘坐舒适性的重要评价指标，也受到了越来越多的重视。作为一本着重关注汽车变速器振动噪声的书籍，本书主要对汽车变速器振动噪声的相关知识进行了全面介绍，力求所述内容具有系统性、逻辑性。
齿轮是变速器振动噪声的重要研究对象，因此，本书先对齿轮的基本内容进行了介绍，包括齿轮的基本参数、啮合条件、重合度、齿轮的变位及其啮合传动、斜齿轮和行星轮系、齿轮修形等内容。然后，对振动噪声基础和常见的信号处理方法进行了总结，包括振动噪声的各种基本概念、常见特性、刚度、阻尼等，以及傅里叶变换、小波变换、希尔伯特变换等信号处理方法。
在此基础上，引入了变速器振动噪声的相关内容，包括变速器系统频谱和变速器主要的振动噪声特征两部分。其中，前者主要从总体上介绍了变速器的频谱特征以及啮合频率的谐波及边频、次谐波、幽影频率、行星齿轮上的信号等内容；后者则全面系统地介绍了常见的变速器振动噪声频谱特征，如齿轮的敲击与啸叫、轴系的扭振、转子涡动、转子的临界转速、振动噪声信号的调制、阶次分析，并总结了典型故障对应的信号特征，从理论的角度总结了实际工程中遇到的各种问题。
最后，本书总结了变速器振动与噪声优化的相关内容，包括齿轮传递误差、变速器结构及运行状态的影响、悬置优化、频率的改变、阻尼的影响、生产质量控制、经济性以及仿真技术的应用等。
本书适用于汽车变速器设计、制造及齿轮振动噪声分析的工程技术人员，也可作为高校师生以及相关单位和咨询机构工作者的参考书。
本书的主要特色有：
采用循序渐进、层层深入的方法对变速器振动噪声的知识进行介绍，由齿轮基础、振动噪声基础和常见的信号处理方法做铺垫，然后引入了变速器振动噪声的信号特征，最后总结了变速器振动噪声优化的相关内容。
在一些章节的后面，作者对章节中出现的关键名词或概念以“Note”的形式进行了介绍或公式推导，使读者能够对知识有更深入的理解。
在通俗易懂地介绍理论时，本书也会引入一些关键公式，可以使读者在实际工程的应用中，明白关键参数的影响。
本书内容是实际工程应用的理论提炼，是作者深耕动力总成十几年的工作经验总结与分享，实用性强。
由于作者水平有限，书中难免会有错误出现，真诚地欢迎广大读者批评指正，提出宝贵意见。作者邮箱：[email protected]。
齿轮是变速器振动噪声的重要研究对象，因此，本书先对齿轮的基本内容进行了介绍，包括齿轮的基本参数、啮合条件、重合度、齿轮的变位及其啮合传动、斜齿轮和行星轮系、齿轮修形等内容。然后，对振动噪声基础和常见的信号处理方法进行了总结，包括振动噪声的各种基本概念、常见特性、刚度、阻尼等，以及傅里叶变换、小波变换、希尔伯特变换等信号处理方法。
在此基础上，引入了变速器振动噪声的相关内容，包括变速器系统频谱和变速器主要的振动噪声特征两部分。其中，前者主要从总体上介绍了变速器的频谱特征以及啮合频率的谐波及边频、次谐波、幽影频率、行星齿轮上的信号等内容；后者则全面系统地介绍了常见的变速器振动噪声频谱特征，如齿轮的敲击与啸叫、轴系的扭振、转子涡动、转子的临界转速、振动噪声信号的调制、阶次分析，并总结了典型故障对应的信号特征，从理论的角度总结了实际工程中遇到的各种问题。
最后，本书总结了变速器振动与噪声优化的相关内容，包括齿轮传递误差、变速器结构及运行状态的影响、悬置优化、频率的改变、阻尼的影响、生产质量控制、经济性以及仿真技术的应用等。
本书适用于汽车变速器设计、制造及齿轮振动噪声分析的工程技术人员，也可作为高校师生以及相关单位和咨询机构工作者的参考书。
本书的主要特色有：
采用循序渐进、层层深入的方法对变速器振动噪声的知识进行介绍，由齿轮基础、振动噪声基础和常见的信号处理方法做铺垫，然后引入了变速器振动噪声的信号特征，最后总结了变速器振动噪声优化的相关内容。
在一些章节的后面，作者对章节中出现的关键名词或概念以“Note”的形式进行了介绍或公式推导，使读者能够对知识有更深入的理解。
在通俗易懂地介绍理论时，本书也会引入一些关键公式，可以使读者在实际工程的应用中，明白关键参数的影响。
本书内容是实际工程应用的理论提炼，是作者深耕动力总成十几年的工作经验总结与分享，实用性强。
由于作者水平有限，书中难免会有错误出现，真诚地欢迎广大读者批评指正，提出宝贵意见。作者邮箱：[email protected]。
安木金
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