某汽车零部件企业在电驱动总成开发验证过程中发现运行噪声存在明显异常，部分工况下出现具有转速相关特征的阶次噪声。由于电驱动总成内部包含电机、齿轮传动及壳体等多个振动与噪声激励源，仅依靠整体声压水平难以准确判断异常来源，因此需要通过阶次分析建立噪声特征与转速之间的对应关系。
本案例围绕电驱动总成阶次噪声问题，通过运行工况确认、振动与声学信号同步采集、阶次分析及异常频段对比，逐步识别重点噪声特征及疑似激励来源，并结合整改前后测试结果验证改善方向。
项目背景与客户问题
项目对象为汽车电驱动总成，产品在运行过程中出现特定转速区间噪声异常。由于不同激励源可能对应不同的转速阶次，仅通过听音难以区分电机、电磁激励、齿轮啮合或结构传递等因素，因此需要开展针对性的NVH信号分析。
- 异常表现：电驱动总成在部分运行工况下出现明显的阶次噪声特征。
- 排查难点：总成内部存在多个潜在激励源，异常噪声可能通过壳体及连接结构向外传递。
- 分析需求：需要将噪声频率与总成转速建立对应关系，判断异常频率是否具有稳定的阶次特征。
- 整改需求：根据阶次分析结果缩小重点排查范围，并通过整改后复测确认噪声变化情况。
检测与排查方案
针对电驱动总成噪声具有明显转速相关性的特点，排查过程以“工况确认—同步采集—阶次提取—特征对比—原因判断—整改复测”为主线，重点分析异常噪声与转速变化之间的关联。
- 首先确认异常噪声出现的运行工况及转速范围，明确需要重点关注的运行区域。
- 同步采集总成运行过程中的转速、振动及声学信号，确保不同信号在时间和转速维度上能够对应分析。
- 对采集信号进行频谱及阶次分析，将噪声峰值与转速变化进行关联，识别具有稳定阶次特征的异常成分。
- 结合电驱动总成内部不同旋转及啮合部件的工作特征，对异常阶次进行来源关联分析，缩小疑似激励范围。
- 对重点阶次在不同运行状态下的变化进行对比，进一步判断异常是否与特定转速区间、载荷状态或结构响应有关。
- 根据分析结果提出针对性的结构、传动或相关参数优化方向，整改后重新进行对比测试。
检测对象与实施内容
根据异常噪声的转速相关特征，对电驱动总成的运行状态、振动响应及声学表现进行同步分析，重点确认异常阶次与潜在激励源之间的对应关系。
| 检测对象 | 检测/分析内容 | 主要目的 |
|---|---|---|
| 电驱动总成 | 不同运行状态下的噪声表现及异常工况确认 | 明确异常噪声出现的工况和重点分析范围 |
| 旋转部件及转速信号 | 转速同步采集及转速变化分析 | 建立噪声频率与旋转速度之间的对应关系 |
| 总成壳体及关键测点 | 振动信号采集及频谱、阶次特征分析 | 识别结构振动响应与异常噪声之间的关联 |
| 声学测点 | 声压信号采集及频谱、阶次分析 | 提取异常噪声的主要频率及阶次特征 |
| 齿轮传动相关部位 | 结合转速及传动关系进行阶次特征对比 | 判断异常特征是否与传动啮合相关 |
| 整改后电驱动总成 | 相同或对应工况下的振动噪声复测及前后对比 | 验证整改措施对异常阶次噪声的改善效果 |
执行标准
电驱动总成阶次噪声分析涉及具体产品结构、测试台架及客户NVH开发要求，实际测试条件和评价方法通常需要结合项目验证方案确定。分析过程中重点保证转速、振动及声学信号具有可靠的同步关系，并采用适用的产品技术规范作为评价依据。
| 检测/验证内容 | 标准或技术依据 | 应用说明 |
|---|---|---|
| 电驱动总成运行噪声测试 | 根据客户NVH试验规范或产品技术要求确定 | 用于确定测试工况、采集方式及噪声评价要求 |
| 振动与声学信号采集 | 根据项目测试方案及适用技术要求确定 | 用于获取总成运行过程中的振动和声学响应信号 |
| 阶次分析 | 根据客户NVH分析规范及项目要求确定 | 用于建立转速与噪声频率之间的对应关系并识别异常阶次 |
| 整改后对比验证 | 按照原测试要求或客户确认的复测方案执行 | 用于对比整改前后的阶次特征及噪声变化 |
根因分析与整改
阶次分析并非直接将某一个峰值等同于具体故障，而是通过异常噪声频率随转速变化的规律判断其阶次特征，再结合电驱动总成的旋转、传动及结构特性进行关联分析。对于与特定旋转部件或传动关系相对应的异常阶次，可进一步作为重点排查对象。
在对振动与声学结果进行交叉分析后，可根据异常阶次在不同测点上的响应变化判断主要传递路径及重点影响区域。对于与结构响应或传动状态关联较强的因素，可结合实际检测结果从齿轮配合、结构刚度、连接状态、装配一致性或相关设计参数等方向进行整改。具体整改措施应以项目实际分析结果和产品技术要求为依据。
整改完成后，在与整改前具有可比性的运行条件下重新进行振动与噪声测试，并重点对比原异常阶次的变化情况。若对应异常特征得到改善且复测满足项目要求，可确认整改方向有效；若异常仍然存在，则根据新的阶次特征继续进行针对性分析。
项目成果
通过转速同步、振动测试、声学测试和阶次分析，将电驱动总成的异常噪声从单纯的主观听音问题转化为具有转速对应关系的可分析信号，为后续NVH问题定位和整改提供了依据。
- 明确了异常噪声对应的重点运行区域及主要阶次特征。
- 通过振动与声学信号关联分析，缩小了潜在噪声激励及传递路径的排查范围。
- 为电驱动总成相关结构、传动或装配因素的进一步优化提供了检测分析依据。
- 整改后通过对比测试验证异常阶次变化，形成“异常确认—信号采集—阶次分析—原因排查—整改—复测”的问题闭环。
常见问题
电驱动总成出现噪声后，为什么需要进行阶次分析？
阶次分析可以将噪声频率与转速建立对应关系，有助于区分不同旋转或传动激励的特征，比单纯听音更适合定位转速相关噪声问题。
阶次噪声分析是否需要提供异常运行工况？
需要。明确噪声出现的转速、运行状态或载荷范围，有助于制定针对性的采集和分析方案；具体测试工况根据项目要求确定。
整改后还需要重新进行阶次分析吗？
建议复测。通过整改前后的阶次特征及振动噪声结果对比，可以判断原异常特征是否得到改善，并验证整改方向的有效性。
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测面向汽车电驱动总成及相关零部件提供NVH测试、振动噪声分析、阶次分析、性能验证、可靠性测试及整改后复测等技术服务，可根据异常噪声表现制定针对性的测试与分析方案，协助完成运行工况确认、信号采集、频谱及阶次分析、异常特征定位、结果整理和整改验证，为电驱动总成NVH问题排查提供检测依据。
欢迎咨询资深专业工程师，获取电驱动总成阶次噪声分析专属方案。
