CN109406081A - 制动盘挡泥板振动试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种制动盘挡泥板振动试验系统及试验方法，以缓解现有制动盘挡泥板安装在整车上进行试验导致的成本高的技术问题。该系统包括作动器和固定工装；固定工装安装于作动器的台面，用于固定挡泥板；作动器能够以设定频率和设定振幅带动固定工装和挡泥板振动。挡泥板不必安装于整车上进行试验，降低了产品开发和试验费用，大幅提高测试效率，缩短了产品开发周期。

Description

制动盘挡泥板振动试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种制动盘挡泥板振动试验系统及试验方法。

背景技术

制动盘挡泥板的作用是保护制动器内部结构，防止外界尘土侵蚀。制动盘挡泥板一般固定在转向节上靠近支架安装孔处，此处为转向节与卡钳总成之间的重要受力点，且固定处接触面积较小，故会有较大的断裂风险。如果制动盘挡泥板发生断裂，则制动器关键部件就会暴露在尘土中，降低制动盘等关键零件的使用寿命。同时，断裂了的制动盘挡泥板极易产生异响，影响使用。因此，有必要对制动盘挡泥板进行振动试验以检测制动盘挡泥板的性能。

目前制动盘挡泥板的振动试验只能搭载在整车上，在试验室内的四立柱、六自由度等台架上进行，或随整车在试验场、社会道路的道路试验中进行。当前制动盘挡泥板安装在整车上随整车台架或道路试验进行验证的方式存在周期长、费用高、整改时间滞后等缺点。

因此，现有技术存在制动盘挡泥板安装在整车上进行试验导致的成本高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动盘挡泥板振动试验系统及试验方法，以缓解现有制动盘挡泥板安装在整车上进行试验导致的成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

本发明提供的一种制动盘挡泥板振动试验系统，包括作动器和固定工装；

所述固定工装安装于所述作动器的台面，用于固定挡泥板；

所述作动器能够以设定频率和设定振幅带动所述固定工装和所述挡泥板振动。

更进一步地，

还包括数据预处理模块，所述数据预处理模块用于获取所述设定频率。

更进一步地，

所述数据预处理模块包括数据收集子模块和数据处理子模块；

所述数据收集子模块与所述作动器的台面和/或所述挡泥板连接，用于测量并收集所述台面和/或所述挡泥板的振动数据；

所述数据处理子模块与所述数据收集子模块电性连接，且能够将所述数据收集子模块的振动数据转化为幅频特性曲线和相频特性曲线以分析得出所述设定频率。

更进一步地，

所述数据收集子模块包括第一加速度传感器，所述第一加速度传感器设置于所述作动器的台面，用于采集所述台面的振动数据并将所述振动数据传递至所述数据处理子模块。

更进一步地，

所述数据收集子模块还包括第二加速度传感器，所述第二加速度传感器与所述挡泥板连接，用于采集所述挡泥板的振动数据并将所述振动数据传递至所述数据处理子模块。

本发明另一方面提供的一种制动盘挡泥板振动试验的试验方法，包括：

获取共振频率；

获取最终振幅；

作动器以所述共振频率为设定频率、以所述最终振幅为设定振幅带动固定工装和挡泥板振动。

更进一步地，

所述获取共振频率的步骤包括：

采集所述作动器台面加速度信号和所述挡泥板加速度信号，经频域分析得到所述共振频率，其中，相频特性曲线的相位差为90°或-90°，且幅频特性曲线对应增益幅值大于1处的频率为所述共振频率。

更进一步地，

所述作动器接收步长1Hz、频率范围1～100Hz、振幅1mm的扫频信号后带动所述固定工装和所述挡泥板振动。

更进一步地，

所述获取最终振幅的步骤包括：

以所述共振频率及试验振幅振动所述挡泥板，观察所述挡泥板加速度最大幅值，逐渐增大或减小振幅以改变所述挡泥板加速度，所述挡泥板加速度最大幅值与试验场采集的数值相等时的振幅为所述最终振幅。

更进一步地，

所述试验振幅设定为0.5mm。

结合以上技术方案，本发明达到的有益效果在于：

本发明提供了一种制动盘挡泥板试验系统，作动器能够以设定频率和设定振幅运动，并带动固定工装和挡泥板振动，挡泥板不必安装于整车上进行试验，降低了产品开发和试验费用，大幅提高测试效率，缩短了产品开发周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验方法得到的增益曲线图；

图3为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验方法得到的相位曲线图。

图标：100-作动器；200-固定工装；300-挡泥板；400-数据预处理模块；500-主机；110-台面；410-数据收集子模块；411-第一加速度传感器；412-第二加速度传感器；420-数据处理子模块；510-控制子模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的中心思想在于提供一种制动盘挡泥板振动试验系统，通过作动器带动固定工装和制动盘挡泥板以设定频率和设定振幅运动，制动盘挡泥板不必安装于整车上进行试验，降低了产品开发和试验费用，大幅提高测试效率，缩短了产品开发周期，最大限度减少了可靠耐久试验过程中制动盘挡泥板的质量问题。同时，本发明的中心思想还在于提供一种制动盘挡泥板振动试验方法，通过实验得出带动制动盘挡泥板振动的设定频率和设定振幅，以确保制动盘挡泥板能够在与实车状态下相等的频率和振幅下振动。

下面结合附图对实施例1至实施例2进行详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种制动盘挡泥板振动试验系统，请一并参照图1。图1为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验系统的示意图。

制动盘挡泥板振动试验系统包括作动器100和固定工装200；固定工装200安装于作动器100的台面110，用于固定制动盘挡泥板300；作动器100能够以设定频率和设定振幅带动固定工装200和制动盘挡泥板300振动。

本实施例提供了一种制动盘挡泥板试验系统，作动器100能够以设定频率和设定振幅运动，并带动固定工装200和制动盘挡泥板300振动，制动盘挡泥板300不必安装于整车上进行试验，降低了产品开发和试验费用，大幅提高测试效率，缩短了产品开发周期。同时，使用本实施例提供的制动盘挡泥板试验系统能够在整车试验前完成制动盘挡泥板300的振动试验，最大限度减少可靠耐久试验过程中制动盘挡泥板300的质量问题。

需要说明的是，为了减小实验误差，固定工装200是模拟实车安装方式进行设计的，本实施例提供的固定工装200与制动盘挡泥板300的安装方式与实车状态一致。另外，对固定工装200的结构尺寸进行了分析优化，使制动盘挡泥板300与固定工装200的连接刚度与制动盘挡泥板300在实车上的连接刚度相等，以免产生非正常的失效模式。

由于目前还没有专门的制动盘挡泥板振动试验方面的国标、行标等技术标准，因此试验时制动盘挡泥板300的振动频率和振幅没有明确的规定，需要通过实验确定作动器100振动的频率和振幅。为了获取设定频率和/或设定振幅，在制动盘挡泥板振动试验系统中增设了数据预处理模块400，以收集和分析制动盘挡泥板300和/或作动器100的振动数据。

具体而言，数据预处理模块400包括数据收集子模块410和数据处理子模块420；数据收集子模块410与作动器100的台面110和/或制动盘挡泥板300连接，用于测量并收集台面110和/或制动盘挡泥板300的振动数据；数据处理子模块420与数据收集子模块410电性连接，且能够将数据收集子模块410的振动数据转化为幅频特性曲线和相频特性曲线以分析得出设定频率。

为了获得作动器100的台面110和/或制动盘挡泥板300的振动数据，在数据收集子模块410内设置第一加速度传感器411，第一加速度传感器411设置于作动器100的台面110，用于采集台面110的振动数据并将振动数据传递至数据处理子模块420。

考虑到分别测量台面110和制动盘挡泥板300的振动数据的过程中会产生误差的问题，在数据收集子模块410内设置了第二加速度传感器412，第二加速度传感器412与制动盘挡泥板300连接，用于采集制动盘挡泥板300的振动数据并将振动数据传递至数据处理子模块420。在同一振动过程中同时测量台面110和制动盘挡泥板300的振动数据，能够保证台面110和制动盘挡泥板300的实验条件相同，以减小实验误差，并节省测试时间。

本实施例提供的制动盘挡泥板振动试验系统是根据加速度来确定频率和振幅的，但不限于此，其他能够获取频率和振幅的振动数据均在本实施例公开的范围之内。

另外，为了更方便直观的控制作动器100的振动频率和振幅，在制动盘挡泥板振动试验系统内设置有主机500，主机500与作动器100电性连接；主机500具有控制子模块510，控制子模块510用于控制作动器100的频率和振幅。

实施例2

该实施例是与实施例1相并列的另一优选方案，在区别技术特征之外的实施例1所公开的技术方案属于本实施例所公开的范围，在区别技术特征之外的实施例1所公开的技术方案不再重复描述。

本实施例提供了一种使用所述的制动盘挡泥板振动试验系统进行制动盘挡泥板振动试验的试验方法，请一并参照图1至图3。图1为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验系统的示意图；图2为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验方法得到的增益曲线图；图3为本发明实施例提供的制动盘挡泥板振动试验方法得到的相位曲线图。

使用所述的制动盘挡泥板振动试验系统进行制动盘挡泥板振动试验的试验方法，包括：

S1：获取共振频率；

S2：获取最终振幅；

S3：作动器100以共振频率为设定频率、以最终振幅为设定振幅带动固定工装200和制动盘挡泥板300振动。

本实施例提供了一种使用所述的制动盘挡泥板振动试验系统进行制动盘挡泥板振动试验的试验方法，首先通过该实验系统获得共振频率，再通过该实验系统获得最终振幅；最后，设定作动器100以前述获得的共振频率为实验频率，以及以前述获得的最终振幅为实验振幅来进行振动实验，通过上述的振动实验来获得制动盘挡泥板300的实验结果。通过上述分析可知，本实施例提供的试验方法中的制动盘挡泥板300不必安装于整车上进行试验，从而降低了产品开发和试验费用，大幅提高测试效率，缩短了产品开发周期。同时，使用本实施例提供的制动盘挡泥板试验方法能够在整车试验前完成制动盘挡泥板300的振动试验，最大限度减少可靠耐久试验过程中制动盘挡泥板300的质量问题。

具体而言，所述获取共振频率的步骤包括：

S11；采集作动器100台面110加速度信号和制动盘挡泥板300加速度信号，经频域分析得到共振频率，其中，相频特性曲线的相位差为90°或-90°，且幅频特性曲线对应增益幅值大于1处的频率为所述共振频率(具体请参见图2和图3)。

具体操作过程为：主机500产生1Hz、频率范围1～100Hz、振幅1mm的扫频信号，上述扫频信号经控制子模块510处理后转换为电压信号，然后以位移控制方式驱动作动器100振动，并带动固定工装200和制动盘挡泥板300振动，此时设置于台面110的第一加速度传感器411、以及与制动盘挡泥板300连接的第二加速度传感器412也会分别以同样的振动状态跟随台面110以及制动盘挡泥板300振动。在振动的同时，第一加速度传感器411和第二加速度传感器412会分别将台面110和挡泥板300的加速度值传递至数据收集子模块410，上述加速度数据在数据处理子模块420中，经频域分析得到幅频特性曲线和相频特性曲线。观察幅频特性曲线和相频特性曲线，相频特性曲线中两者(即第一加速度传感器411和第二加速度传感器412的信号)的相位差为90°或-90°，且幅频特性曲线对应增益幅值大于1时对应的频率即为共振频率(具体请参见图2和图3)。

所述获取最终振幅的步骤包括：

S21：以共振频率及试验振幅振动制动盘挡泥板300，观察制动盘挡泥板300加速度最大幅值，逐渐增大或减小振幅以改变制动盘挡泥板300加速度，制动盘挡泥板300加速度最大幅值与试验场采集的数值相等时的振幅为最终振幅。

具体操作流程为：在主机500中设定以得到的共振频率为振动频率，先以0.5mm为试验振幅振动制动盘挡泥板300，观察制动盘挡泥板300加速度的最大幅值，并根据制动盘挡泥板300加速度的最大幅值的大小调节作动器100的振幅，直至制动盘挡泥板300加速度的最大幅值与试验场采集到的制动盘挡泥板300的最大加速度相等时，停止增大或减小作动器100的振幅，记录下此时的振幅，并将该振幅设定为最终振幅。

需要说明的是，为了减小实验误差，安装制动盘挡泥板300时，把制动盘挡泥板300按实车扭矩紧固到固定工装200上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种制动盘挡泥板振动试验系统，其特征在于，包括作动器和固定工装；

所述固定工装安装于所述作动器的台面，用于固定挡泥板；

所述作动器能够以设定频率和设定振幅带动所述固定工装和所述挡泥板振动。

2.根据权利要求1所述的制动盘挡泥板振动试验系统，其特征在于，还包括数据预处理模块，所述数据预处理模块用于获取所述设定频率。

3.根据权利要求2所述的制动盘挡泥板振动试验系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括数据收集子模块和数据处理子模块；

所述数据收集子模块与所述作动器的台面和/或所述挡泥板连接，用于测量并收集所述台面和/或所述挡泥板的振动数据；

所述数据处理子模块与所述数据收集子模块电性连接，且能够将所述数据收集子模块的振动数据转化为幅频特性曲线和相频特性曲线以分析得出所述设定频率。

4.根据权利要求3所述的制动盘挡泥板振动试验系统，其特征在于，所述数据收集子模块包括第一加速度传感器，所述第一加速度传感器设置于所述作动器的台面，用于采集所述台面的振动数据并将所述振动数据传递至所述数据处理子模块。

5.根据权利要求4所述的制动盘挡泥板振动试验系统，其特征在于，所述数据收集子模块还包括第二加速度传感器，所述第二加速度传感器与所述挡泥板连接，用于采集所述挡泥板的振动数据并将所述振动数据传递至所述数据处理子模块。

6.一种使用如权利要求2-5任一项所述的制动盘挡泥板振动试验系统进行制动盘挡泥板振动试验的试验方法，其特征在于，包括：

获取共振频率；

获取最终振幅；

作动器以所述共振频率为设定频率、以所述最终振幅为设定振幅带动固定工装和挡泥板振动。

7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述获取共振频率的步骤包括：

采集所述作动器台面加速度信号和所述挡泥板加速度信号，经频域分析得到所述共振频率，其中，相频特性曲线的相位差为90°或-90°，且幅频特性曲线对应增益幅值大于1处的频率为所述共振频率。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述作动器接收步长1Hz、频率范围1～100Hz、振幅1mm的扫频信号后带动所述固定工装和所述挡泥板振动。

9.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述获取最终振幅的步骤包括：

以所述共振频率及试验振幅振动所述挡泥板，观察所述挡泥板加速度最大幅值，逐渐增大或减小振幅以改变所述挡泥板加速度，所述挡泥板加速度最大幅值与试验场采集的数值相等时的振幅为所述最终振幅。

10.根据权利要求9所述的试验方法，其特征在于，所述试验振幅设定为0.5mm。