電驅時代

NVH成為齒輪制造新的核心挑戰

隨著電動汽車的快速發展，動力系統結構正在發生深刻變化。與傳統內燃機不同，電驅系統缺少發動機噪聲的掩蔽效應，使齒輪系統的運行噪聲更加直接地暴露出來。在低速工況下，這種差異尤為明顯，對駕駛舒適性產生直接影響。

噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）不僅與設計有關，更與制造過程密切相關。波紋度、微觀拓撲結構和頻率相關特征（如：傅里葉譜）等都會對NVH性能造成影響。

從幾何參數到齒面拓撲

測量維度的升級

傳統質量控制主要基于齒輪測量專機獲取齒輪的幾何參數，如齒廓、齒向、齒距等特征。但在NVH驅動的分析場景下，需要通過表面特征分析來實現更高維度的質量控制。其中，齒面拓撲與波紋度分析成為關鍵手段：

●可揭示制造過程引入的周期性誤差

●可映射潛在頻率特性

●與NVH表現存在直接關聯

●但這類分析對測量提出了更高要求：

●需要在齒廓方向與齒向方向進行多平面測量

●需要高密度采樣與表面信息獲取

●需要兼顧精度與效率

接觸式 vs 光學測量

能力邊界的重新定義

為評估光學測量系統在完整齒面測量及表面特性與 NVH 關聯分析中的適用性，蔡司與合作客戶聯合開展了相關研究，對比接觸式測量方法（齒輪測量專機、蔡司三坐標測量設備ZEISS PRISMO Verity）和蔡司光學三維測量系統ZEISS ATOS Q，驗證光學設備對齒輪標準幾何參數、波紋度參數的測量一致性，判斷其在齒輪檢測中的適用性。研究對象是一件齒輪泵部件。

ZEISS PRISMO Verity接觸式測量：精度與可追溯性的基礎

●在齒廓、齒向等經典參數上，偏差 < 0.5 μm

●波紋度階次幅值差異 < 20 nm

●已具備足夠精度與穩定性

ZEISS ATOS Q光學三維測量：研發與設計驗證階段的信息維度與效率潛力補充

與接觸式測量方式相比，光學三維掃描可以獲取完整齒面三維數據：

●實現齒面全域形貌觀測

●提供高密度點云/網格數據

●全結構捕捉支持NVH相關分析

在本次研究中，蔡司提供了完整的測量與分析能力體系，包括ZEISS PRISMO三坐標測量系統的高精度接觸式測量、ZEISS ATOS條紋投影系統的非接觸式光學掃描和ZEISS GEAR PRO齒輪計量軟件模塊的統一評價平臺。其中，ZEISS GEAR PRO支持同一評價策略同時應用于接觸式與光學數據，避免了不同測量原理帶來的額外評價偏差：

●數據一致性：不同測量方式下，使用統一評價體系

●信息完整性：既有精度數據，也有全表面拓撲

●分析深度：支持從齒面到NVH的關聯分析路徑

在電驅系統持續演進的背景下，誰能更早建立“齒面—NVH—性能”之間的關聯能力，誰就更有可能在質量與體驗競爭中占據主動。

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