电驱时代NVH挑战
随着电动汽车的快速发展,动力系统结构正在发生深刻变化。与传统内燃机不同,电驱系统缺少发动机噪声的掩蔽效应,使齿轮系统的运行噪声更加直接地暴露出来。在低速工况下,这种差异尤为明显,对驾驶舒适性产生直接影响。
测量维度的升级
噪声、振动与声振粗糙度(NVH)不仅与设计有关,更与制造过程密切相关。波纹度、微观拓扑结构和频率相关特征(如:傅里叶谱)等都会对NVH性能造成影响。传统质量控制主要基于齿轮测量专机获取齿轮的几何参数,但在NVH驱动的分析场景下,需要通过表面特征分析来实现更高维度的质量控制。其中,齿面拓扑与波纹度分析成为关键手段。
接触式 vs 光学测量
为评估光学测量系统在完整齿面测量及表面特性与NVH关联分析中的适用性,蔡司与合作客户联合开展了相关研究。研究对象是一件齿轮泵部件。对比接触式测量方法和蔡司光学三维测量系统ZEISS ATOS Q,验证光学设备对齿轮标准几何参数、波纹度参数的测量一致性,判断其在齿轮检测中的适用性。
ZEISS PRISMO Verity与ZEISS ATOS Q
ZEISS PRISMO Verity接触式测量:在齿廓、齿向等经典参数上,偏差 < 0.5 μm,波纹度阶次幅值差异 < 20 nm,已具备足够精度与稳定性。而ZEISS ATOS Q光学三维测量:与接触式测量方式相比,光学三维扫描可以获取完整齿面三维数据,实现齿面全域形貌观测,提供高密度点云/网格数据,全结构捕捉支持NVH相关分析。
蔡司的测量与分析能力体系
在本次研究中,蔡司提供了完整的测量与分析能力体系,包括ZEISS PRISMO三坐标测量系统的高精度接触式测量、ZEISS ATOS条纹投影系统的非接触式光学扫描和ZEISS GEAR PRO齿轮计量软件模块的统一评价平台。其中,ZEISS GEAR PRO支持同一评价策略同时应用于接触式与光学数据,避免了不同测量原理带来的额外评价偏差。
