电动汽车和动力总成的振动噪音这个问题几乎是电动汽车产业发展中面临的一个令人头疼的共性问题。电动汽车和动力总成的振动噪音问题有很多方面，如电磁噪音、齿轮啸叫、轴承噪音等等，其中最复杂的当属于传动系统扭转振动问题。因为它不是单个零件或部件问题，而是动力总成匹配问题。因为难以定位，所以难以解决。本周我梳理下扭转振动的学术文章，尝试着回答如下三个问题：
1、扭转振动问题的故障特征是什么？
2、如何分析定位扭转振动问题？
3、常用的解决方法有哪些？
扭转振动问题的故障特征
故障一：加速共振
扭转振动问题常见的故障是发生在加速或减速过程中，我们经常遇到在某一个速度段，车辆或有明显的抖动、震颤。过了这个速度点就消失了，这就是典型的加速共振问题了。
加速共振的形成机理可以简单理解成，传动系统的轴系存在若干个固有频率，这些频率是由电机、减速箱、差速箱、半桥等组合决定，基本不随速度变化而变化。而动力总成存在许多激励源，以电机输出扭矩激励为例，它的频率是随速度变化而增加的，当速度达到一定时，总是会出现扭矩激励频率和固有频率相同，此时共振就容易被激发，产生出较大的抖动。共振发生时电机的转速和车速都会发生大的波动。而且还伴随较大的噪音，类似的情况也会在减速中发生，但减速时由于输出能量较小，情况会略好。
故障二：启动抖动
扭转振动问题还发生在启动瞬间，表现出来的是不平稳，不顺畅，有顿挫感。类似的感觉也会发生在制动瞬间。
这类问题的本质是动力激励发生突变导致的，这是因为相对发动机的动力柔软特性，电机的扭矩是刚性和瞬时性的，它能够瞬时提供大转矩。此时传动系统就接受到了一个大的阶跃激励，在阻尼、刚度等匹配不讲究时，非常容易发生大的振动响应，导致半轴的转矩输出是波动的(如图所示)，最终表现为车速的不平顺。在制动时情况相反，原来的转矩突然撤掉了，就好从高原像突然跌倒了平地，也是给了系统一个阶跃激励，车速也容易不平顺。
故障三：齿轮拍击
扭转振动的另一类故障表现为在载荷突变时，会发出“啪啪”或者“啪嗒啪嗒”的异响，过一会儿声音会自然消失，这类问题一般是两个原因共同导致的。第一齿轮间隙过大，第二个传动系统的转速发生快速的波动。如此从动轮和被动轮两者的运转是不同步的，两者时快时慢，这导致主动齿轮在从动齿轮内双侧来回接触。等速度平稳后，会从双侧啮合过渡到单侧平稳啮合。
扭转振动的故障还有许多，比如说有些齿轮啸叫也是扭转振动问题导致的，或者扭转振动恶化了齿轮啸叫。这种情况一般的机理是：电机的转矩脉动较大，导致齿轮轴的速度在微观上是波动的，这种波动会使得齿轮啮合接触强度发生周期性波动，和齿轮啮合刚度激励的原理一样，齿轮会发出啸叫声。
如何定位分析扭转振动问题
扭转振动问题，归根到底是一个动力学的问题，是轴系传动的问题。除了经验分析的方法，最有用、最科学的就是动力学分析法。那么首先要解决如何动力学建模的问题。
