CN107727390A - 汽车动力传动系弯曲特性测试方法 - Google Patents
汽车动力传动系弯曲特性测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107727390A CN107727390A CN201710720194.6A CN201710720194A CN107727390A CN 107727390 A CN107727390 A CN 107727390A CN 201710720194 A CN201710720194 A CN 201710720194A CN 107727390 A CN107727390 A CN 107727390A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- power
- curve
- function curve
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
- G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种汽车动力传动系弯曲特性测试方法,该方法包括:在整车静止状态下,采用力锤法分别对断开传动轴前、后状态下的整车进行锤击,以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线;将整车分别加速到第一车速和第二车速,通过扫频测试以得到第一车速对应的第一自功率谱曲线和第二车速对应的第二自功率谱曲线,其中第二车速大于第一车速;根据第一频率响应函数曲线、第二频率响应函数曲线、第一自功率谱曲线及第二自功率曲线确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导一阶弯曲频率的部件。本发明解决了现有的动力传动系统的一阶弯曲频率值测试不准确且无法识别主导该一阶弯曲频率的部件的问题。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,特别是涉及一种汽车动力传动系弯曲特性测试方法。
背景技术
对于发动机前置后驱的皮卡及SUV车型,动力传动系统通常由发动机、离合器、变速箱、传动轴及后桥组成。由于受到动力传动系统的一阶动不平衡和附加力矩等自激激励,其容易引起动力传动系统的弹性弯曲振动,造成振动剧烈放大,从而引起动力总成壳体开裂、发动机附件支架断裂、传动轴失效及车内轰鸣共振等问题,影响动力传动系统的使用寿命和车内振动噪声舒适性。其中引起传动系的弹性弯曲振动的主要原因为动力传动系统同时存在发动机的点火激励、以及传动轴动不平衡激励,当其中任意一个激励的频率与动力传动系统弯曲频率耦合时,动力传动系统将发生共振现象。
为了改善动力总成弯曲特性,消除弯曲共振现象,需要准确的试验来确定其弯曲固有共振频率。其中动力传动系统类似轴系的结构,一般情况下存在横向(Y向)和垂向(Z向)的弯曲固有频率。整个动力传动系统的弯曲频率由两种振动形式导致:第一类是发动机变速箱组成的动力总成主导系统弯曲,第二类是传动轴弯曲运动带动整个传动系统弯曲。其中不同的系统件引起的弯曲共振,其相应的设计规范和要求也不一样,产生的失效模态也有差异,因此对动力传动系统的实验识别方法至关重要。
其中,国内对车辆实际行驶状态下的动力传动系统弯曲频率及其主导部件的识别目前缺乏简单而准确的实验方法。一是由于整个动力传动系统齿轮系由于传递扭矩的需要,处于啮合受力状态,因此在整车静止状态下无法完全准确的模拟。另外,在整车实际运行状态下通过对动力传动系统振动测点的响应来判断动力传动系统弯曲频率,此时由于存在动力传动系自身激励的峰值,容易产生误判,且无法识别系统刚度弯曲时是由动力总成主导还是传动轴主导。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种汽车动力传动系弯曲特性测试方法,解决现有的动力传动系统的一阶弯曲频率值测试不准确且无法识别主导该一阶弯曲频率的部件的问题。
为了实现上述目的,本发明提出了一种汽车动力传动系弯曲特性测试方法,所述方法包括:
在整车静止状态下,采用力锤法分别对断开传动轴前、后状态下的所述整车进行锤击,以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线;
将所述整车分别加速到第一车速和第二车速,通过扫频测试以得到所述第一车速对应的第一自功率谱曲线和所述第二车速对应的第二自功率谱曲线,所述第二车速大于所述第一车速;
根据所述第一频率响应函数曲线、所述第二频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率曲线确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导所述一阶弯曲频率的部件。
另外,根据本发明上述汽车动力传动系弯曲特性测试方法,还可以具有如下附加的技术特征:
进一步地,所述确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导所述一阶弯曲频率的部件的步骤包括:
根据所述第一频率响应函数曲线和所述第二频率响应函数曲线确定主导所述一阶弯曲频率的部件;
根据所述第一频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率谱曲线确定所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
进一步地,所述动力传动系包括所述传动轴和动力总成,其中,所述确定主导所述一阶弯曲频率的部件的步骤包括:
根据所述第一频率响应函数曲线与所述第二频率响应函数曲线的比对结果,确定由所述动力总成主导的第一弯曲频率的值和由所述传动轴主导的第二弯曲频率的值,其中,所述第一弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中与所述第二频率响应函数曲线中的频率峰值相近的峰值频率,所述第二弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中另一峰值频率;
当所述第一弯曲频率小于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述动力总成;
当所述第一弯曲频率大于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述传动轴。
进一步地,所述确定所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值的步骤包括:
根据所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率谱曲线的比对结果,确定所述第一自功率谱曲线中与所述第二自功率谱曲线的峰值频率相近且无偏移的目标峰值频率;
根据所述第一频率响应函数曲线与所述目标峰值频率的比对结果,确定出所述第一自功率谱曲线中与所述第一频率响应函数曲线的一阶弯曲频率的值相近的所述目标峰值频率为所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
进一步地,所述以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线的步骤包括:
分别在所述整车的变速箱壳体后端面和后桥壳体法兰端面的左右方向平面和上下方向平面上设置加速度传感器;
在所述整车静止状态下,采用力锤法分别对断开所述传动轴前、后状态下的所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以分别得到各个振动响应点对力锤激励的第一频率响应函数曲线、第二频率响应函数曲线。
进一步地,所述以分别得到各个振动响应点对力锤激励的第一频率响应函数曲线、第二频率响应函数曲线的步骤包括:
在整车静止状态下,采用力锤法分别朝左右方向和上下方向对所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以得到所述变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第一子频率响应函数曲线和第二子频率响应函数曲线,所述后桥壳体法兰端面分别在左右方向和上下方向上的第三子频率响应函数曲线和第四子频率响应函数曲线;
断开所述传动轴,再次采用力锤法分别朝左右方向和上下方向对所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以得到所述变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第五子频率响应函数曲线和第六子频率响应函数曲线。
进一步地,所述以得到所述第一车速对应的第一自功率谱曲线和所述第二车速对应的第二自功率谱曲线的步骤包括:
恢复所述传动轴,并将所述整车固定至底盘测功机上,并启动所述底盘测功机,以使所述整车加速到所述第一车速,并进行振动扫频测试,以测得所述变速箱壳体后端面的第一自功率谱曲线,其中,所述第一车速为所述整车设计的最高目标车速;
在所述底盘测功机上,将所述整车重新加速到所述第二车速,并通过所述振动扫频测试,以测得所述变速箱壳体后端面的第二自功率曲线。
进一步地,所述加速度传感器为单向振动加速度传感器。
本发明通过采用力锤法对断开传动轴前、后状态下的整车进行锤击可分别得到对应的频率响应函数曲线,而曲线中的频率峰值,即波峰处为动力传动系的弯曲频率,此时在第一频率响应函数曲线中可得到两个弯曲频率,其分别为由动力总成和传动轴主导,而在第二频率响应函数曲线中可得到一个弯曲频率,其由于断开传动轴,因此传动轴对应的弯曲频率消失,因此可以确定动力传动系的各个部件对应的弯曲频率,且频率较低的弯曲频率为该动力传动系的一阶弯曲频率,此时由于整车静止状态下的动力传动系的啮合和约束方式与整车实际运行状态还是存在差距,因此上述测试结果获得的一阶弯曲频率值与整车道路行驶状态下的共振频率还是存在一定的差别,其不一定完全准确,因此此时将整车分别加速到第一车速和第二车速,并通过扫频测试,分别得到对应的自功率谱曲线,而两条曲线在某一峰值基本无偏移,且不随转速的变化而变化时,则说明该频率为动力传动系的一阶弯曲频率,此准确的测试得到一阶弯曲频率,以及该一阶弯曲频率对应的主导部件,解决了现有的动力传动系统的一阶弯曲频率值测试不准确且无法识别主导该一阶弯曲频率的部件的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法的流程图。
图2为图1中步骤S13的具体步骤的流程图。
图3为图2中步骤S131的具体步骤的流程图。
图4为现有技术中传动轴主导的动力传动系弯曲示意图。
图5为现有技术中动力总成主导的动力传动系弯曲示意图。
图6为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中加速度传感器的测试点布置示意图。
图7为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中变速箱壳体后端面在Y向上的第一子频率响应函数曲线。
图8为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中变速箱壳体后端面在Z向上的第二子频率响应函数曲线。
图9为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中后桥壳体法兰端面在Y向上的第三子频率响应函数曲线。
图10为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中后桥壳体法兰端面在Z向上的第四子频率响应函数曲线。
图11为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中拆除传动轴后变速箱壳体后端面在Y向上的第五子频率响应函数曲线。
图12为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中拆除传动轴后变速箱壳体后端面在Z向上的第六子频率响应函数曲线。
图13为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中变速箱壳体后端面在Y向上的自功率谱曲线。
图14为本发明一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法中变速箱壳体后端面在Z向上的自功率谱曲线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图,将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中,具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式,来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式,但是应当理解,本发明的实施例的范围不受此限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
其中,需要指出的是,本方法用于对发动机前置后驱的皮卡及SUV车型中的动力传动系统的弯曲特性进行测试,其中动力传动系统中同时存在发动机的点火激励、以及传动轴动不平衡激励,当其中任意一个激励的频率与动力传动系统的弯曲频率相耦合时,其动力传动系统将发生共振现象,从而引起动力总成壳体开裂、发动机附件支架断裂、传动轴失效及车内轰鸣共振等问题。
因此在整个动力传动系统的弯曲频率由两种振动形式导致:第一类是发动机变速箱组成的动力总成主导系统弯曲,第二类是传动轴弯曲运动带动整个传动系统弯曲。其中不同的部件主导引起的弯曲共振,其相应的设计规范和要求也不一样,产生的失效模态也有差异,因此为了改善动力传动系的弯曲特性,消除弯曲共振现象,此时需要准确的测试来确定其一阶弯曲固有共振频率,以及对应主导该一阶弯曲频率的部件。
其中,发动机的点火激励频率的计算公式为:
传动轴动不平衡激励频率的计算公式为:
其中,fPP为发动机点火激励频率,nPP为发动机对应的转速;fDR为传动轴动不平衡激励频率,nDR为传动轴转速,Rgear为变速箱速比,V为汽车车速,Raxle为驱动桥速比,d为汽车轮胎直径。
如图4和图5所示,其分别为传动轴主导的动力传动系的弯曲示意图和动力总成主导的动力传动系的弯曲示意图。
请参阅图1,为本发明第一实施例提出的汽车动力传动系弯曲特性测试方法的流程图,所述测试方法包括:
步骤S11,在整车静止状态下,采用力锤法分别对断开传动轴前、后状态下的所述整车进行锤击,以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线;
其中,首先对车辆整车以及动力传动系统的状态进行检测,当确定该整车的运行状态良好时,将整车停在水平路面或者举升机平面上,将变速器挂最高档,并松手刹。此时在整车的后方通过人手将整车向前推动,直到整车的车轮小幅向前滚动后停止,此时在整车的左右后轮处用三角锲块顶住,以确保车轮无法前后移动,并拉手刹。其用于消除整车的动力传动系统的齿轮间隙,用以模拟整车实际加速状态时动力传动系统结合状态。
此时,分别在整车的变速箱壳体后端面和后桥壳体法兰端面的左右方向(Y 向)平面和上下方向(Z向)平面上设置加速度传感器,其如图6所示,此时变速箱壳体后端面和后桥壳体法兰端面的测试点上布置有4个加速度传感器,其中,在本实施例中,其加速度传感器具体为单向振动加速度传感器,其单向振动加速度传感器用于在变速箱壳体及后桥壳体振动时测量其对应的振动方向上的振动加速度。
此时,在整车静止状态下,进行力锤敲击测试,此时采用力锤法对变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个振动加速度传感器获取到的振动加速度数据,以得到各个振动响应点对该力锤激励的第一频率响应函数曲线。其中,具体为采用力锤法分别朝左右方向和上下方向分别对变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个加速度传感器获取的振动加速度数据,其中单向振动加速度传感器在其振动响应点只能检测到一个方向的振动加速度,例如,在变速箱壳体后端面的左右方向平面设置的单向振动加速度传感器只可以检测其左右方向振动时的振动加速度,而无法检测其上下方向振动时的振动加速度。因此通过使用力锤锤击变速箱壳体后端面的左右方向以及上下方向,使得可以检测得到变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第一子频率响应函数曲线和第二子频率响应函数曲线,以及后桥壳体法兰端面分别在左右方向和上下方向上的第三子频率响应函数曲线和第四子频率响应函数曲线。其中第一频率响应函数曲线包括第一子频率响应函数曲线、第二子频率响应函数曲线、第三子频率响应函数曲线及第四子频率响应函数曲线,其中各个子频率响应函数曲线如图7-图10 所示。
当整车静止状态测试完成后,断开整车上的传动轴后,并再次进行力锤敲击测试。进一步地,其为先松手刹,将整车置于空挡状态,此时拆除传动轴后再拉手刹,并确保车辆处于静止状态后,采用力锤法对变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个振动加速度传感器获取到的振动加速度数据,以得到各个振动响应点对该力锤激励的第二频率响应函数曲线。其中具体为采用力锤法分别朝左右方向和上下方向分别对断开传动轴后的变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个加速度传感器获取的振动加速度数据,以得到变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第五子频率响应函数曲线和第六子频率响应函数曲线,其中第二频率响应函数曲线包括第五子频率响应函数曲线和第六子频率响应函数曲线,其如图11、图12所示。
步骤S12,将所述整车分别加速到第一车速和第二车速,以得到所述第一车速对应的第一自功率谱曲线和所述第二车速对应的第二自功率谱曲线,所述第二车速大于所述第一车速;
其中,首先恢复传动轴,并将整车驶入底盘测功机上进行固定,启动底盘测功机,以使整车以最高档从50kph开始运转加速到第一车速,并进行振动扫频测试,以测得变速箱壳体后端面的第一自功率谱曲线,其中,第一车速为整车设计的最高目标车速。同时在底盘测功机上继续重复操作将整车重新加速到第二车速,并继续振动扫频测试,测得变速箱壳体后端面的第二自功率曲线,其中,振动扫频测试是利用传动轴动不平衡激励激发出传动系统的弯曲固有频率。其中,第二车速大于第一车速,在本实施例中,该第二车速比第一车速高 10kph,其中整车以最高档进行加速到第一车速或第二车速时,此时振动扫频测试扫过的频率范围最宽,且通过第二车速的测量可以区别出该频率是传动轴动不平衡激励频率还是弯曲固有频率。
步骤S13,根据所述第一频率响应函数曲线、所述第二频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率曲线确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导所述一阶弯曲频率的部件;
其中,动力传动系包括传动轴和动力总成,进一步地,如图2所示,步骤 S13包括步骤S131-S132,其具体为:
步骤S131,根据所述第一频率响应函数曲线和所述第二频率响应函数曲线确定主导所述一阶弯曲频率的部件;
进一步地,如图3所示,其步骤S131包括步骤S1311-S1314,其具体为:
步骤S1311,根据所述第一频率响应函数曲线与所述第二频率响应函数曲线的比对结果,确定由所述动力总成主导的第一弯曲频率的值和由所述传动轴主导的第二弯曲频率的值;
其中所述第一弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中与所述第二频率响应函数曲线中的频率峰值相近的峰值频率,所述第二弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中另一峰值频率。
步骤S1312,当所述第一弯曲频率小于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述动力总成。
步骤S1313,当所述第一弯曲频率大于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述传动轴。
例如,具体为,本实施例中,如图7和图11所示,其中在图7中,动力传动系统中左右方向(Y向)上,即横向上的弯曲频率包括疑似值82Hz(一阶) 及133Hz(二阶),其中,需要指出的是,频率响应函数曲线中的峰值频率为整车运行状态下的弯曲固有频率。在图11中,断开传动轴后在横向上的弯曲频率为133.27Hz,因此在第一子频率响应函数曲线中与第五子频率响应函数曲线中的频率峰值133.27Hz相近的峰值频率为133Hz,此时横向第一弯曲频率为133Hz,其由于当断开传动轴后,其传动轴的弯曲频率消除,因此可以推断出动力总成主导的横向弯曲频率为133Hz。此时传动轴主导的横向弯曲频率为82Hz,其横向第二弯曲频率为82Hz。其中,一阶弯曲频率为其较小的弯曲频率,因此本实施例中,一阶横向弯曲频率为82Hz,其为横向第二弯曲频率,且主导该横向第二弯曲频率的部件为传动轴。
同上,如图8和图12所示,其中在图8中,动力传动系统中上下方向(Z 向)上,即垂向上的弯曲频率包括疑似值86Hz(一阶)及153Hz(二阶)。在图 12中,断开传动轴后在垂向上的弯曲频率为151.46Hz,因此在第二子频率响应函数曲线中与第六子频率响应函数曲线中的频率峰值151.46Hz相近的峰值频率为153Hz,此时垂向第一弯曲频率为153Hz,其由于当断开传动轴后,其传动轴的弯曲频率消除,因此可以推断出动力总成主导的垂向弯曲频率为153Hz。此时传动轴主导的垂向弯曲频率为86Hz,其垂向第二弯曲频率为86Hz。其中,一阶弯曲频率为其较小的弯曲频率,因此本实施例中,一阶垂向弯曲频率为86Hz,其为垂向第二弯曲频率,且主导该垂向第二弯曲频率的部件为传动轴。其中,因为动力传动系统包含动力总成、传动轴和驱动桥等,因此通过图7-图10可以整体看出,整个动力传动系的弯曲频率为86Hz。
其中,通过以上步骤,可基本识别出动力传动系统的横向和垂向的弯曲模态,并可以识别相应的振型,即确定弯曲模态是由动力总成主导的,还是传动轴主导的。在本实施例中,具体为该动力传动系统的横向以及垂向上的一阶弯曲频率均由传动轴主导。但是,此时由于整车静止状态下的动力传动系的啮合和约束方式与整车实际运行状态还是存在差距,因此上述测试结果获得的一阶弯曲频率值与整车道路行驶状态下的共振频率还是存在一定的差别,其不一定完全准确,其会存在1-5Hz的偏差。为了解决这一问题,将整车固定至底盘测功机上,并实施步骤S102,以分别获得变速箱壳体振动的第一自功率谱曲线和第二自功率谱曲线。
步骤S132,根据所述第一频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率谱曲线确定所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
其中,步骤S132具体为:根据第一自功率谱曲线及第二自功率谱曲线的比对结果,确定第一自功率谱曲线中与第二自功率谱曲线的峰值频率相近且无偏移的目标峰值频率;
根据第一频率响应函数曲线与目标峰值频率的比对结果,确定出第一自功率谱曲线中与第一频率响应函数曲线的一阶弯曲频率的值相近的目标峰值频率为动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
其中,由图13可以看出在横向(Y向)的加速度传感器测量得出的横向第一自功率谱曲线及横向第二自功率谱曲线中,其中实线曲线为加速到第一车速时测试得到的横向第一自功率谱曲线,虚线曲线为加速到第二车速时测试得到的横向第二自功率谱曲线。其中84.29Hz处两条曲线相较峰值接近,且峰值基本无偏移,且其与第一子频率响应函数曲线中的一阶横向弯曲频率的值82Hz相接近,因此确定出该动力传动系的一阶横向弯曲频率的准确值为84.29Hz。
同上述,由图14可以看出在垂向(Z向)的加速度传感器测量得出的垂向第一自功率谱曲线及垂向第二自功率谱曲线中,其中实线曲线为加速到第一车速时测试得到的垂向第一自功率谱曲线,虚线曲线为加速到第二车速时测试得到的垂向第二自功率谱曲线。其中85.58Hz处两条曲线相较峰值接近,且峰值基本无偏移,且其与第二子频率响应函数曲线中的一阶垂向弯曲频率的值86Hz相接近,因此确定出该动力传动系的一阶垂向弯曲频率的准确值为85.58Hz。
其中,在本实施例中通过第一自功率曲线可以大致测出一阶弯曲频率的准确值,其中考虑到该曲线中同时存在发动机二阶激励以及传动轴一阶不平衡激励本身的峰值影响,其存在误判的可能性,因此通过将整车加速到第二车速测试出第二自功率曲线,其中如果两条曲线的某一峰值在该频率处基本无偏移,其不随整车转速的变化而变化,则说明该峰值频率为动力传动系的一阶弯曲频率,因此此时测试得到的弯曲频率值更加准确,以及准确的获取了动力传动系弯曲频率主导的部件。
本发明通过采用力锤法对断开传动轴前、后状态下的整车进行锤击可分别得到对应的频率响应函数曲线,而曲线中的频率峰值,即波峰处为动力传动系的弯曲频率,此时在第一频率响应函数曲线中可得到两个弯曲频率,其分别为动力总成和传动轴主导,而在第二频率响应函数曲线中可得到一个弯曲频率,其由于断开传动轴,因此传动轴对应的弯曲频率消失,因此可以确定动力传动系的各个部件对应的弯曲频率,且频率较低的弯曲频率为该动力传动系的一阶弯曲频率,此时由于整车静止状态下的动力传动系的啮合和约束方式与整车实际运行状态还是存在差距,因此上述测试结果获得的一阶弯曲频率值与整车道路行驶状态下的共振频率还是存在一定的差别,其不一定完全准确,因此此时将整车分别加速到第一车速和第二车速,并通过扫频测试,分别得到对应的自功率谱曲线,而两条曲线在某一峰值基本无偏移,且不随转速的变化而变化时,则说明该频率为动力传动系的一阶弯曲频率,此准确的测试得到一阶弯曲频率,以及该一阶弯曲频率对应的主导部件,解决了现有的动力传动系统的一阶弯曲频率值测试不准确且无法识别主导该一阶弯曲频率的部件的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述方法包括:
在整车静止状态下,采用力锤法分别对断开传动轴前、后状态下的所述整车进行锤击,以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线;
将所述整车分别加速到第一车速和第二车速,通过扫频测试以得到所述第一车速对应的第一自功率谱曲线和所述第二车速对应的第二自功率谱曲线,所述第二车速大于所述第一车速;
根据所述第一频率响应函数曲线、所述第二频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率曲线确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导所述一阶弯曲频率的部件。
2.根据权利要求1所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述确定动力传动系的一阶弯曲频率的准确值以及主导所述一阶弯曲频率的部件的步骤包括:
根据所述第一频率响应函数曲线和所述第二频率响应函数曲线确定主导所述一阶弯曲频率的部件;
根据所述第一频率响应函数曲线、所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率谱曲线确定所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
3.根据权利要求2所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述动力传动系包括所述传动轴和动力总成,其中,所述确定主导所述一阶弯曲频率的部件的步骤包括:
根据所述第一频率响应函数曲线与所述第二频率响应函数曲线的比对结果,确定由所述动力总成主导的第一弯曲频率的值和由所述传动轴主导的第二弯曲频率的值,其中,所述第一弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中与所述第二频率响应函数曲线中的频率峰值相近的峰值频率,所述第二弯曲频率为所述第一频率响应函数曲线中另一峰值频率;
当所述第一弯曲频率小于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述动力总成;
当所述第一弯曲频率大于所述第二弯曲频率时,确定主导所述一阶弯曲频率的部件为所述传动轴。
4.根据权利要求2所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述确定所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值的步骤包括:
根据所述第一自功率谱曲线及所述第二自功率谱曲线的比对结果,确定所述第一自功率谱曲线中与所述第二自功率谱曲线的峰值频率相近且无偏移的目标峰值频率;
根据所述第一频率响应函数曲线与所述目标峰值频率的比对结果,确定出所述第一自功率谱曲线中与所述第一频率响应函数曲线的一阶弯曲频率的值相近的所述目标峰值频率为所述动力传动系的一阶弯曲频率的准确值。
5.根据权利要求1所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述以分别得到第一频率响应函数曲线和第二频率响应函数曲线的步骤包括:
分别在所述整车的变速箱壳体后端面和后桥壳体法兰端面的左右方向平面和上下方向平面上设置加速度传感器;
在所述整车静止状态下,采用力锤法分别对断开所述传动轴前、后状态下的所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以分别得到各个振动响应点对力锤激励的第一频率响应函数曲线、第二频率响应函数曲线。
6.根据权利要求5所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述以分别得到各个振动响应点对力锤激励的第一频率响应函数曲线、第二频率响应函数曲线的步骤包括:
在整车静止状态下,采用力锤法分别朝左右方向和上下方向对所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以得到所述变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第一子频率响应函数曲线和第二子频率响应函数曲线,所述后桥壳体法兰端面分别在左右方向和上下方向上的第三子频率响应函数曲线和第四子频率响应函数曲线;
断开所述传动轴,再次采用力锤法分别朝左右方向和上下方向对所述变速箱壳体后端面进行锤击,并采集各个所述加速度传感器获取的数据,以得到所述变速箱壳体后端面分别在左右方向和上下方向上的第五子频率响应函数曲线和第六子频率响应函数曲线。
7.根据权利要求5所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述以得到所述第一车速对应的第一自功率谱曲线和所述第二车速对应的第二自功率谱曲线的步骤包括:
恢复所述传动轴,并将所述整车固定至底盘测功机上,并启动所述底盘测功机,以使所述整车加速到所述第一车速,并进行振动扫频测试,以测得所述变速箱壳体后端面的第一自功率谱曲线,其中,所述第一车速为所述整车设计的最高目标车速;
在所述底盘测功机上,将所述整车重新加速到所述第二车速,并通过所述振动扫频测试,以测得所述变速箱壳体后端面的第二自功率曲线。
8.根据权利要求5所述的汽车动力传动系弯曲特性测试方法,其特征在于,所述加速度传感器为单向振动加速度传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710720194.6A CN107727390B (zh) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 汽车动力传动系弯曲特性测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710720194.6A CN107727390B (zh) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 汽车动力传动系弯曲特性测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107727390A true CN107727390A (zh) | 2018-02-23 |
CN107727390B CN107727390B (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=61205247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710720194.6A Active CN107727390B (zh) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 汽车动力传动系弯曲特性测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107727390B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109033594A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-18 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种优化汽车起步时传动轴中间支承振动量的分析方法 |
CN109142519A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-01-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车方向盘转动模态频率识别方法和识别装置 |
CN116110520A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-05-12 | 沈阳工业大学 | 基于近场动力学岩石类材料本构模型的建立与仿真方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5159563A (en) * | 1989-03-14 | 1992-10-27 | Rem Technologies, Inc. | Crack detection method for operating shaft |
CN2762092Y (zh) * | 2004-10-27 | 2006-03-01 | 中国第一汽车集团公司 | 汽车传动轴弯曲和扭转激振试验装置 |
CN102519692A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-06-27 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种汽车动力总成和悬架刚体模态集成测试方法 |
CN104198197A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种车身接附点动刚度测试方法和装置 |
CN105203337A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-30 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 车辆传动系统动力吸振器动态特性测试装置及测试方法 |
CN105372067A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-02 | 中北大学 | 曲轴扭转疲劳试验装置 |
CN106768749A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-05-31 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种主轴轴承结合部动刚度测试装置 |
-
2017
- 2017-08-21 CN CN201710720194.6A patent/CN107727390B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5159563A (en) * | 1989-03-14 | 1992-10-27 | Rem Technologies, Inc. | Crack detection method for operating shaft |
CN2762092Y (zh) * | 2004-10-27 | 2006-03-01 | 中国第一汽车集团公司 | 汽车传动轴弯曲和扭转激振试验装置 |
CN102519692A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-06-27 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种汽车动力总成和悬架刚体模态集成测试方法 |
CN104198197A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种车身接附点动刚度测试方法和装置 |
CN105203337A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-30 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 车辆传动系统动力吸振器动态特性测试装置及测试方法 |
CN105372067A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-02 | 中北大学 | 曲轴扭转疲劳试验装置 |
CN106768749A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-05-31 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种主轴轴承结合部动刚度测试装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
俄延华等: "汽车动力传动系弯曲振动及减振措施", 《汽车工程》 * |
罗美菊: "某型车辆共振原因分析及解决措施", 《装备制造技术》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109142519A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-01-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车方向盘转动模态频率识别方法和识别装置 |
CN109033594A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-18 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种优化汽车起步时传动轴中间支承振动量的分析方法 |
CN109033594B (zh) * | 2018-07-13 | 2022-10-04 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种优化汽车起步时传动轴中间支承振动量的分析方法 |
CN116110520A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-05-12 | 沈阳工业大学 | 基于近场动力学岩石类材料本构模型的建立与仿真方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107727390B (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140207328A1 (en) | Method and device for the diagnosis of defects in components of chassis systems of motor vehicles | |
CN107727390B (zh) | 汽车动力传动系弯曲特性测试方法 | |
CN104344937B (zh) | 一种汽车车轮隔振性能测试方法 | |
CN103354879B (zh) | 用于车辆驱动系中的扭振减振器的诊断方法 | |
CN102854016B (zh) | 测试发动机轮系皮带抖动、滑移和涨紧轮摆角的方法 | |
US6131454A (en) | Transportable vehicle tester | |
CN104583748B (zh) | 用于获知代表机动车的至少一个部件的状态的特征的参数的方法、控制设备和系统 | |
CN106124126A (zh) | 整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法 | |
US20090282906A1 (en) | Apparatus and method for detecting decrease in tire air pressure and program for detecting decrease in tire air pressure | |
JP5525422B2 (ja) | タイヤの振動特性の試験装置、及びそれを用いた試験方法 | |
CN103359565A (zh) | 电梯的绳缆张力测量方法以及装置 | |
CN112765727A (zh) | 一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法 | |
CN104330269B (zh) | 一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法 | |
US9354137B2 (en) | Systems and methods for determining oscillations of a tire | |
CN109357827B (zh) | 一种往复设备轴系振动实验及分析方法 | |
JP2018155696A (ja) | 路面判定装置 | |
US20040225426A1 (en) | Process and apparatus for detecting damper damage | |
JP2013127370A (ja) | タイヤ牽引性能測定装置 | |
CN201348563Y (zh) | 振动测量试验装置 | |
CN108760029A (zh) | 传动系动不平衡引起的车内噪音灵敏度测试方法 | |
US6675653B2 (en) | Method and system for detecting drive train vibrations | |
CN113252261B (zh) | 汽车电子水泵橡胶衬套隔振量测试方法 | |
Bederna et al. | Contributions to a better understanding of tire cavity noise | |
US11815426B2 (en) | Robust tire/wheel vibration monitor system | |
CN204064600U (zh) | 一种利用激光位移信号测试桥面柔度装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |