CN104034503B - 一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，属于车辆技术领域。它解决了现有变速器壳体自由模态试验的悬挂装置不能满足变速器壳体自由模态试验的特殊要求等技术问题。本变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，本悬挂装置包括支架和至少三根弹性绳，支架中部具有能容纳变速器壳体的悬挂腔，支架上设有至少三个挂钩，挂钩和支架之间设有能调节挂钩使挂钩沿上下方向移动并将挂钩定位的调节定位结构，弹性绳的一端固定在相对应的挂钩上，弹性绳的另一端均固定在变速器壳体的同一平面上。本发明具有保证变速器壳体自由模态试验的准确性、提高了试验效率的优点。

Description

一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置

技术领域

本发明属于车辆技术领域，涉及一种变速器壳体自由模态试验，特别是一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置。

背景技术

试验模态分析是为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述，一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。模态试验中通过对给定激励的系统进行测量，得到响应信号，再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。

自由模态是结构自由振动的固有属性，只跟结构本身相关，与外在激励无关。实际结构振动是以其模态阵型振动或者是以其某几阶或多阶阵型的叠加形式振动。通过自由模态分析，可以确定结构的动态特性，即振动时结构各部件的状态优差等，依此可以进行故障诊断，优化设计等。

变速器壳体自由模态试验中，需要对变速器壳体进行自由悬挂。为了便于确定各测试点的空间位置及方向，需要保证悬挂后变速器壳体的某个平面与水平面平行，变速器和发动机固定端端面为平面，且具有若干螺栓孔，由于变速器的壳体为不规则形状，因此在试验时往往会找该平面与水平面平行，该平面为变速器壳体自由模态试验的选定平面。

目前中国专利文献公开了汽车模态试验样品安装平台【CN201522366U】，试件安装横梁装于支撑框架上，试件安装横梁上设有可以固定悬挂装置的装置，悬挂装置与待测样品相连接，激振器装于激振器安装调整箱架并经激振杆与待测样品相连接。该专利中通过悬挂装置将试验样品悬挂，由于变速器壳体为不规则形状，通过该专利中的悬挂装置并不能保证变速器壳体的某个平面与水平面平行，不能满足变速器壳体自由模态试验的特殊要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，本发明解决的技术问题是能在试验时悬挂变速器壳体且能满足变速器壳体选定平面与水平面平行。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，本悬挂装置包括支架和至少三根弹性绳，所述的支架中部具有能容纳变速器壳体的悬挂腔，所述的支架上设有至少三个挂钩，所述的挂钩和支架之间设有能调节挂钩使挂钩沿上下方向移动并将挂钩定位的调节定位结构，所述的弹性绳的一端固定在相对应的挂钩上，所述的弹性绳的另一端均固定在变速器壳体的同一平面上。

本悬挂装置的具体操作过程如下：将支架固定在水平的地面上，将变速器壳体放置在悬挂腔内，将弹性绳的一端固定在相对应的挂钩上，弹性绳的另一端固定在变速器壳体的同一平面上，再通过调节定位结构调节提高挂钩的高度，将变速器壳体提起悬空，通过测量每根弹性绳的另一端与变速器壳体固定位置与地面高度，根据测量情况通过调节定位结构对相对应的挂钩进行高度的微调，使得每根弹性绳的另一端与变速器壳体固定位置与地面高度均相同，就能实现悬挂变速器壳体且能满足变速器壳体与弹性绳固定的平面与水平面平行。

弹性绳为具有弹性的绳，通过弹性绳将变速器壳体悬挂保证在试验时不会对变速器壳体的振动造成干涉，保证变速器壳体自由模态试验的准确性；根据至少不在同一直线上的三点可以确定一个平面的原理，因此需要至少三根弹性绳才能确定变速器壳体与弹性绳固定的平面与水平面平行；由于变速器壳体为不规则形状，质量分布也不均匀，因此在通过弹性绳悬挂时会拉伸弹性绳使弹性绳之间的长度出现差别，在变速器壳体悬挂时弹性绳的长度不会出现改变，因此通过调节定位结构调节挂钩的高度使得弹性绳的另一端固定在变速器壳体上的平面与水平面平行，操作方便，有效的提高了试验效率。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的支架包括支架脚和将支架脚上端固定的连接架，所述的支架脚至少具有三个，所述的连接架与水平面平行，所述的支架脚与连接架之间具有夹角a，所述的夹角a为钝角。支架脚相对水平面倾斜能增加支架的稳定性和强度，同时能增加悬挂腔的空间，使得悬挂腔的截面自上而下逐渐变大，防止在操作时变速器壳体与支架造成磕碰对变速器壳体造成损伤。

作为第一种情况，在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的挂钩设置在支架脚位于悬挂腔的一侧，所述的挂钩具有呈圆弧形的钩部和位于钩部两端的连接部。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的调节定位结构包括开设在支架脚上的调节孔和若干定位螺栓，所述的调节孔呈长条形，所述的调节孔的长度方向与支架脚长度方向平行，所述的定位螺栓的端部分别穿过连接部和调节孔与螺母螺纹连接，所述的螺母与支架脚抵靠。挂钩的钩部与支架脚之间形成固定孔，弹性绳的一端穿过固定孔绕设固定在钩部；挂钩的连接部通过定位螺栓和螺母的配合紧贴在支架脚上，通过松开螺母可以带动定位螺栓沿调节孔长度方向滑动，调节挂钩高度，通过拧紧螺母将挂钩定位在一定高度，操作方便；且由于挂钩分布在支架脚上，变速器壳体位于挂钩的斜向下的位置，弹性绳均相对水平面倾斜，因此在悬挂是能防止变速器壳体在水平方向上的晃动，保证试验时变速器壳体的稳定，增加试验数据的准确性。

作为第二种情况，在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的挂钩设置在连接架上，所述的挂钩具有呈弯钩状的钩部和呈杆状的连接部。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的调节定位结构包括开设在连接架上的至少三个定位孔和开设在连接部外周面上的外螺纹，所述的定位孔呈环形分布，所述的定位孔的孔壁上开设有内螺纹，所述的钩部位于悬挂腔内，所述的连接部穿过定位孔并与定位孔螺纹连接。连接部的末端还固定有手柄，方便转动连接部，相邻定位孔之间的连线形成多边形，弹性绳的一端固定在钩部，通过转动连接部能调节钩部相对地面的高度，在悬挂时可以调节弹性绳的另一端与地面的高度，连接部与定位孔螺纹连接也能起到固定钩部的高度作用。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的支架脚的中部具有宽度大于支架脚的加强部，上述的调节孔开设在加强部上，所述的加强部朝向外侧的侧面上具有能测量高度的刻度。加强部能在开设有调节孔后保证支架脚的强度，刻度能在对挂钩高度进行微调时更加方便和准确的进行调节，保证弹性绳的另一端与变速器壳体固定位置与水平面平行。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，相邻所述的支架脚之间通过加强杆连接，所述的加强杆位于加强部的下方。加强杆能增强支架的强度，保证支架脚之间的相对位置固定，防止在试验时由于振动使得支架脚相对地面移位造成模态试验数据的偏差。

在上述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置中，所述的连接架上固定有加强筋。加强筋增加支架的强度，防止支架脚由于变速器壳体的重量出现扭转。

与现有技术相比，本变速器壳体自由模态试验的悬挂装置具有以下优点：

1、通过弹性绳来悬挂变速器壳体，保证在试验时不会对变速器壳体的振动造成干涉，保证变速器壳体自由模态试验的准确性。

2、通过调节定位螺栓与调节孔的位置关系来调节挂钩的高度使得弹性绳的另一端固定在变速器壳体上的平面与水平面平行，操作方便，有效的提高了试验效率。

3、支架脚相对水平面倾斜能增加支架的稳定性和强度，通过加强杆能防止支架脚相对水平面倾斜能增加支架的稳定性和强度，通过加强筋防止支架脚由于变速器壳体的重量出现扭转，使得支架结构简单，强度高。

附图说明

图1是本悬挂装置的立体结构示意图。

图2是本悬挂装置的侧视结构示意图。

图3是本悬挂装置的俯视结构示意图。

图4是本发明实施例一中挂钩的结构示意图。

图5是本发明实施例二的调节定位结构的结构示意图。

图中，11、支架；11a、悬挂腔；12、支架脚；12a、加强部；13、连接架；14、加强杆；15、加强筋；21、挂钩；22、钩部；23、连接部；31、调节孔；32、定位螺栓；33、螺母；41、测量杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至4所示，一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，本悬挂装置包括支架11和四根弹性绳，支架11包括四个支架脚12和将支架脚12上端固定的连接架13，支架脚12之间等间距呈圆环分布，连接架13与水平面平行，支架脚12与连接架13之间具有夹角a，夹角a为钝角，本实施例一中夹角a为80°，该角度能在占用空间小情况下保证支架脚12能稳定的稳定的支撑变速器壳体的质量；支架11中部具有能容纳变速器壳体的悬挂腔11a，该悬挂腔11a的截面自上而下逐渐变大，每个支架脚12上分别设有挂钩21，挂钩21和支架11之间设有能调节挂钩21使挂钩21沿上下方向移动并将挂钩21定位的调节定位结构，弹性绳的一端固定在相对应的挂钩21上，弹性绳的另一端均固定在变速器壳体的同一平面上。

如图1所示，挂钩21设置在支架脚12位于悬挂腔11a的一侧，如图4所示，挂钩21具有呈圆弧形的钩部22和位于钩部22两端的连接部23，本实施例一中的挂钩21采用刚性材料制成，保证在试验时变速器壳体不会出现移动。如图1至图3所示，支架脚12的中部具有宽度大于支架脚12的加强部12a，加强部12a朝向外侧的侧面上具有能测量高度的刻度；调节定位结构包括开设在支架脚12的加强部12a的调节孔31和若干定位螺栓32，调节孔31呈长条形，调节孔31的长度方向与支架脚12长度方向平行，本实施例一中每个挂钩21分别对应两个定位螺栓32，通过两个定位螺栓32能稳定的将挂钩21定位住，两个定位螺栓32的端部分别穿过连接部23和调节孔31与螺母33螺纹连接，螺母33与支架脚12抵靠。挂钩21的钩部22与支架脚12之间形成固定孔，弹性绳的一端穿过固定孔绕设固定在钩部22；挂钩21的连接部23通过定位螺栓32和螺母33的配合紧贴在支架脚12上，通过松开螺母33可以带动定位螺栓32沿调节孔31长度方向滑动，调节挂钩21高度，通过拧紧螺母33将挂钩21定位在一定高度，操作方便；且由于挂钩21分布在支架脚12上，变速器壳体位于挂钩21的斜向下的位置，因此在悬挂是能防止变速器壳体的左右晃动，保证试验时变速器壳体的稳定，增加试验数据的准确性。

如图1至图3所示，相邻支架脚12之间通过加强杆14连接，加强杆14位于加强部12a的下方。加强杆14能增强支架11的强度，保证支架脚12之间的相对位置固定，防止在试验时由于振动使得支架脚12相对地面移位造成模态试验数据的偏差。本实施例一中连接架13为呈十字形的架体，连接架13上固定有加强筋15，加强筋15为呈等径的圆弧杆，加强筋15增加支架11的强度，防止支架脚12由于变速器壳体的重量出现扭转。

本实施例一中弹性绳的另一端固定在变速器壳体上与发动机固定的螺栓孔上，需要实现的是将变速器壳体上与发动机固定的端面与水平面齐平。本悬挂装置的具体操作过程如下：将支架11固定在水平的地面上，将变速器壳体放置在悬挂腔11a内，将弹性绳的一端固定在相对应的挂钩21上，弹性绳的另一端固定在变速器壳体的同一平面上，再通过将定位螺栓32沿调节孔31向上移动提高挂钩21的高度，将变速器壳体提起悬空，通过测量每根弹性绳的另一端与变速器壳体固定位置与地面高度，根据测量情况通过将定位螺栓32向上或向下移动，并根据观察定位螺栓32相对加强部12a刻度的关系对相对应的挂钩21进行高度的微调，使得每根弹性绳的另一端与变速器壳体固定位置与地面高度均相同，就能实现悬挂变速器壳体且能满足变速器壳体与弹性绳固定的平面与水平面平行。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：挂钩21设置在连接架13上，挂钩21具有呈杆状的连接部23，固定在连接部23的一端的呈弯钩状的钩部22和固定在连接部23的另一端的手柄，连接架13的中部具有向上垂直固定有测量杆41，测量杆41上具有能测量高度的刻度。调节定位结构包括开设在连接架13上的至少三个定位孔和开设在连接部23外周面上的外螺纹，定位孔呈环形分布，定位孔的孔壁上开设有内螺纹，钩部22位于悬挂腔11a内，连接部23穿过定位孔并与定位孔螺纹连接。本实施例二中定位孔具有四个，相邻定位孔之间的连线形成正四边形，弹性绳的一端固定在钩部22，通过转动连接部23能调节钩部22相对地面的高度，在悬挂时可以调节弹性绳的另一端与地面的高度，通过观察连接部23与测量杆41上刻度的位置关系进行微调，连接部23与定位孔螺纹连接也能起到固定钩部22的高度作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了支架11；悬挂腔11a；支架脚12；加强部12a；连接架13；加强杆14；加强筋15；挂钩21；钩部22；连接部23；调节孔31；定位螺栓32；螺母33；测量杆41等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，本悬挂装置包括支架(11)和至少三根弹性绳，所述的支架(11)中部具有能容纳变速器壳体的悬挂腔(11a)，所述的支架(11)上设有至少三个挂钩(21)，所述的挂钩(21)和支架(11)之间设有能调节挂钩(21)使挂钩(21)沿上下方向移动并将挂钩(21)定位的调节定位结构，所述的弹性绳的一端固定在相对应的挂钩(21)上，所述的弹性绳的另一端均固定在变速器壳体的同一平面上，所述弹性绳均相对水平面倾斜；所述的支架(11)包括支架脚(12)和将支架脚(12)上端固定的连接架(13)，所述的支架脚(12)至少具有三个，支架脚(12)之间等间距呈圆环分布，所述的连接架(13)与水平面平行，所述的支架脚(12)与连接架(13)之间具有夹角a，所述的夹角a为钝角；所述悬挂腔(11a)的截面自上而下逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，所述的挂钩(21)设置在支架脚(12)位于悬挂腔(11a)的一侧，所述的挂钩(21)具有呈圆弧形的钩部(22)和位于钩部(22)两端的连接部(23)。

3.根据权利要求2所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，所述的调节定位结构包括开设在支架脚(12)上的调节孔(31)和若干定位螺栓(32)，所述的调节孔(31)呈长条形，所述的调节孔(31)的长度方向与支架脚(12)长度方向平行，所述的定位螺栓(32)的端部分别穿过连接部(23)和调节孔(31)与螺母(33)螺纹连接，所述的螺母(33)与支架脚(12)抵靠。

4.根据权利要求1所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，所述的挂钩(21)设置在连接架(13)上，所述的挂钩(21)具有呈弯钩状的钩部(22)和呈杆状的连接部(23)。

5.根据权利要求4所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装 置，其特征在于，所述的调节定位结构包括开设在连接架(13)上的至少三个定位孔和开设在连接部(23)外周面上的外螺纹，所述的定位孔呈环形分布，所述的定位孔的孔壁上开设有内螺纹，所述的钩部(22)位于悬挂腔(11a)内，所述的连接部(23)穿过定位孔并与定位孔螺纹连接。

6.根据权利要求3所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，所述的支架脚(12)的中部具有宽度大于支架脚(12)的加强部(12a)，上述的调节孔(31)开设在加强部(12a)上，所述的加强部(12a)朝向外侧的侧面上具有能测量高度的刻度。

7.根据权利要求6所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，相邻所述的支架脚(12)之间通过加强杆(14)连接，所述的加强杆(14)位于加强部(12a)的下方。

8.根据权利要求2或3或4或5或6或7所述的变速器壳体自由模态试验的悬挂装置，其特征在于，所述的连接架(13)上固定有加强筋(15)。