汽车雨刮电机减速器异响机理

第６期（总第１７５期）

２０１２年１２月机械工程与自动化

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．６

Ｄｅｃ．

（）文章编号：１６７２４１３２０１２０６００６４－６－０－０

汽车雨刮电机减速器异响机理研究

３

，张胜杰４，张　宇１窦国旺１，闫　兵１，李　伟２，

櫜

（１．西南交通大学机械工程学院，四川　成都　６１００３１；２．汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室，重庆　４０１１２０；３．长安汽车工程研究院，重庆　４０１１２０；４．成都华川电装有限责任公司，四川　成都　）６１０１０６

摘要：汽车雨刮电机减速器异响将引起车内噪声，对其进行机理研究可以为此类问题的故障诊断提供依据，对于提高车辆ＮＶＨ性能具有重要意义。首先对发生减速器异响的汽车雨刮电机进行噪声测量，通过分析信号的时频特征提出电磁异响和摩擦异响两种异响类型，然后分别对两类异响进行机理分析，发现异响产生的原因和传递路径，最后运用试验修正的方法建立了转子的精确有限元模型并进行模态分析，验证了两类异响的产生机理，明确解释了两类异响的成因，为提取雨刮电机减速器异响的故障特征参数提供依据。关键词：异响；机理研究；模态分析；汽车雨刮电机减速器

＋

中图分类号：Ｕ４６３．８５５　　　文献标识码：Ａ

０　引言

汽车雨刮电机靠近汽车驾驶室，如果其具有设计和生产等缺陷，那么在运行时会发出噪声和振动，影响

１］

汽车的舒适性能。陈清爽［对前雨刮器的车内振动噪

分的一端由减速器壳体上的滑动轴承固定，转子中部由安装在减速器壳体上的滚动轴承固定，转子绕组部分的一端由电机定子的滑动轴承固定。蜗轮轴安装在减速器壳体的滑动轴承内

。

声问题进行了实验研究，发现雨刮电机定子、安装托架、前挡风玻璃等部件结构振动辐射的噪声都是车内噪声来源的组成部分，但未对雨刮器的故障机理进行

２］分析。杨开华［提出雨刮器动力总成的４种噪声振动

故障，即整机振动过大、电磁振动过大、轴承异响、蜗杆蜗轮异响。

在上述研究成果的基础上，本文针对雨刮电机运行时产生的减速器异响现象，采用实测分析与计算机建模仿真相结合的方法对其进行了研究。１　实测分析１．１　雨刮电机结构

如图１所示，汽车雨刮器动力总成由电机和减速器两部分组成。电机为１减速器２齿槽转子直流电机，内部有蜗杆蜗轮机构，蜗杆与电机转轴同轴，以下将蜗杆与电机转子统称为转子，蜗轮轴为雨刮电机的输出轴。转子在装配状态下受到三个轴承的约束：蜗杆部

）ＮＶＨＳＫＬ－２０１００７櫜国家重点实验室开放基金项目（

；修回日期：２收稿日期：２０１２４７０１２６０－０－１－０－２

，男，陕西咸阳人，在读硕士研究生，研究方向：汽车故障诊断与专家系统。作者简介：窦国旺（１９８７－）

图１　雨刮电机的结构示意图

蜗杆蜗轮位于减速器壳体与盖板密封的空间内，无法直接用振动传感器和传声器来分别测量蜗杆蜗轮的振动及其产生的噪声，因此将传声器正对减速器盖板测量减速器辐射的噪声。１．２　减速器异响的时频特性

对生产实际中发现的异响电机噪声时频特征进行分析，频率范围选择人耳比较敏感的５ｋＨｚ以下频带，发现电机减速器异响可归为如下两种。