由于全球能源危机和环境污染问题日益严重,新能源汽车将成为汽车制造业未来发展的主流和趋势。变速箱作为新能源汽车的动力和传动系统的重要组成部分,同时也是新能源汽车的主要噪声源之一。因此,优化新能源汽车变速箱的结构振动和噪声特性对于新能源汽车的应用推广和大力发展都是至关重要的。本文以某款应用于纯电动公交客车的单行星排变速箱为课题研究的对象,以优化该款单行星排变速箱的NVH性能为研究目标,通过运用专业的多体动力学仿真分析软件、有限元仿真分析软件及声学仿真分析软件等,对该款单行星排变速箱结构进行振动噪声仿真分析,根据仿真分析结果对变速箱箱体进行结构优化,以改善该款变速箱的振动和噪声特性。本文主要研究的内容及成果如下:1、通过动力学仿真和应用软件Adams,建立了基于变速箱齿轮啮合传动系统的仿真运动模型,经过仿真和分析,得到了主要传动构件的转速及各齿轮副之间的齿轮啮合力,并与采用经典机械设计公式进行计算的齿轮啮合力理论数值进行比较,验证了该齿轮啮合传动系统仿真模型和仿真结果的正确性。最后仿真得到了变速箱上各轴承座之间动态支反力。2、利用有限元软件Hypermesh对单行星排变速箱箱体进行有限元模型建立,根据变速箱实际工作情况对箱体进行约束,并做模态分析求解,从而得到了箱体的固有频率及模态振型。以变速箱轴承座动态支反力作为振动激励,对变速箱进行振动响应仿真,通过对仿真数据分析,得到了变速箱体的表面振动加速度。3、基于声学原理和边界元计算方法,运用声学软件LMS.Virtual.Lab建立了集箱体结构网格、声学网格和场点网格于一体的箱体辐射噪声仿真模型,以前文得到的箱体结构表面振动加速度为边界条件,对变速箱进行声学仿真得到了箱体结构表面声压级和箱体噪声功率级。4、对变速箱箱体结构进行了减振和降噪最优结构设计,在箱体添加自由阻尼结构和加强筋结构,以基础层结构厚度、阻尼结构厚度和加强筋高度作为设计变量,综合应用k-s函数和响应面计算方法,建立了基于变速箱箱体表面振动加速度级的减振降噪优化模型。应用序列二次规划方法求解箱体优化模型,得到了理想的变速箱减振降噪优化结构,优化后的箱体刚度有所提高,箱体声功率级和表面声压级均有所降低,验证了本文优化方案的可行性。