GRANT 

journal 

ISSN 1805-062X, 1805-0638 (online), ETTN 072-11-00002-09-4 

EUROPEAN GRANT PROJECTS | RESULTS | RESEARCH & DEVELOPMENT | SCIENCE 

 

 

 

 

 

Gear stiffness and its effect on noise emissions of automotive transmissions 

 
 
Silvia Maláková
Michal Puškár

1

 

 

2

 

1

 Technical University of Košice, Faculty of Mechanical Engineering; Letná 9, Košice, Slovensko; email: silvia.malakova@tuke.sk  

2

 

 Technical University of Košice, Faculty of Mechanical Engineering; Letná 9, Košice, Slovensko; email: michal.puskar@tuke.sk 

Grant: APVV-16-0259 
Grant name: Research and development of combustion technology based on controlled homogenous charge compression ignition in order to 
reduce nitrogen oxide emissions of motor vehicles. 
Field specialization: JR - Other machinery industry 
 
Grant: VEGA 1/0473/17 
Grant name: Research and development of technology for homogeneous charge self-ignition using compression in order to increase engine 
efficiency and to reduce vehicle emissions. 
Field specialization: JR - Other machinery industry 
 
Grant: KEGA 006TUKE-4/2020 
Grant name: Implementation of Knowledge from Research Focused on Reduction of Motor Vehicle Emissions into the Educational Process. 
Field specialization: JR - Other machinery industry 
 

© GRANT Journal, MAGNANIMITAS Assn. 

 
 
Abstract Problems with the negative impact of traffic noise and 
protection against it are becoming more serious worldwide. Traffic 
noise is not only a disturbing phenomenon, but there is a statistically 
proven direct connection between the total helplessness of the 
inhabitants and the noise conditions of their dwellings. In the 
automotive industry the lower the noise, the more pleasant the car 
ride.

 

This is one of fact leads to the need to identify noise sources 

and quantify them. The periodic change in the stiffness of the 
gearing during engagement has a significant effect on the noise in 
the gears. The paper is devoted to the stiffness of gearing, its 
characteristics and the possibilities of its determination as a 
parameter influencing the noise emissions of cars.  
 
Key words Automotive transmissions, noise emission, deformation, 
stiffness of gearing 
 
 
 

1.

 

INTRODUCTION 

 
The development of engine plants in past focused on the aquisition 
of the highest capacity and durability. Engines and machines with 
gear transmission are very popular and draw sufficient attention. 
Lowering the weight of the construction machines and engine plants 
as well as increasing their efficiency and productivity, are all part of 
the compelling task the construction, technology and research 
workers must accomplish. These intensity factors have often a 
significant influence on the increment of vibrations and noise in the 
monitored engine plants [1]. The society becomes gradually more 
intetested in these noise and vibration emissions produced by the 
gearing mechanisms. The issue of lowering noise emission in a 
gearbox is interconnected with the sources of noise, together with 
measurement and evaluation of vibrodiagnostic performance. There 
are many influences that cause vibrations in the gearbox and that 
have to be taken into account already in the phase of design, 

manufacture, installation and operation.  Detailed analysis of 
gearboxes manufacturers have shown that improving of the gear 
accuracy can not reduce the transmission unit noise to the desired 
level. Only fundamental changes to the shape of the tooth and 
changes in production technology can achieve stronger noise 
reduction of gear mechanism [2]. Current products constructed with 
the usage of computer programs for the firmness check of suggested 
solutions (FEM) together with the rich experience of construction 
workers, reach optimal parameters from the perspective of rigidity, 
material utilization and longetivity.   
 
An intense pressure is carried upon the completion of a legislative 
law from the aspect of making noise and vibration in the present 
day. Mainly the automobile industry must follow these noise limits 
according to the regulation EEC (European Economic Comittee) 
n.51 [3, 4]. 
 
Performance of vibrations in the gearboxes proved to be a 
significant noise source. Only a minimal decrease in the level of 
noise can be achieved by using some simple modifications 
(increment of accuracy and usage of coverings). 
 
 

2.

 

NOISE OF GEARBOX IN PASSENGER CARS 

 
Gear box is an acustic enclosed system, from which the noise travels 
mainly through vibrations of the closet surface or plugged 
aggregates inclusive of the base construction. One of the essential 
causes of noise is so-called transmission error, which is related 
to kinematic accuracy and stiffness of the teeth [5]. 
 
The vibrations from the cogged gear, transmitted to the case of 
gearbox, are the most important source of noise. From physical 
point of view, the cause of vibrations is the dynamic force which 
can change its amplitude, direction or origin. In the evolvent gearing 

Vol. 9, Issue 1

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