CN213068199U - 一种动力总成刚体模态测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力总成刚体模态测试装置，涉及模态测试领域。动力总成刚体模态测试装置包括激振组件、振动检测元件、功率放大器、数据采集及控制器，数据采集及控制器分别与振动检测元件、功率放大器电连接，激振组件与功率放大器电连接；激振组件包括调节座、激振器、激振杆和力传感器，激振器可调安装在调节座上，激振杆固定连接在激振器和力传感器之间。由数据采集及控制器发出激振信号，功率放大器对激振信号放大至相应倍数，通过激振器以及激振杆对动力总成壳体施加激振作用力，可定量控制激振组件发出激振能量，充分满足了对低频振动的测试需求，保证了动力总成刚体模态的测试结果准确性，确保产生更符合实车状态下的激振作用。

Description

一种动力总成刚体模态测试装置

技术领域

本实用新型涉及模态测试技术领域，特别是涉及一种动力总成刚体模态测试装置。

背景技术

动力总成系统是整个车辆上质量占比很大的一部分，在车辆运动过程中，动力总成也会发生相应的运动并表现为系统模态，了解动力系统刚体模态的分布及解耦水平，有利于提高整车的产品质量。

如授权公告号为CN201819802U、授权公告日为2011.05.04的中国实用新型专利公开了一种动力总成刚体模态参数识别装置，并具体公开了其包括激励源、加速度传感器、数据采集设备、计算机，加速度传感器设置在动力总成刚体测量点表面并且通过数据传输线连接到数据采集设备，数据采集设备通过网线与计算机连接。激励源通过人为方式施加瞬态冲击激励，在发动机机体一角通过激励源施加30N左右的瞬态冲击激励力，其方向与X、Y、Z均成大约45°角，使得动力总成在三个方向上具有一定能量的激励输入。

使用现有技术中的动力总成刚体模态参数识别装置进行测试时，由于激励源采用人为方式施加，其产生振动能量是处于一个无限宽的频带范围，而动力总成刚体模态则关注频率介于5Hz至20Hz的低频振动，低频情况下更能反映出整车的舒适性。

综上所述，现有动力总成刚体模态识别装置无法定量可控地产生激励能量，难以保证对动力总成刚体模态的测试结果的准确性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种动力总成刚体模态测试装置，以解决现有动力总成刚体模态识别装置无法定量可控地产生激励能量，难以保证对动力总成刚体模态的测试结果的准确性的问题。

本实用新型的动力总成刚体模态测试装置的技术方案为：

动力总成刚体模态测试装置包括激振组件、振动检测元件、功率放大器、数据采集及控制器，所述数据采集及控制器分别与所述振动检测元件、所述功率放大器电连接，所述激振组件与所述功率放大器电连接；

所述激振组件包括调节座、激振器、激振杆和力传感器，所述激振器可调安装在所述调节座上，所述激振杆固定连接在所述激振器和所述力传感器之间。

进一步的，所述激振器转动安装在所述调节座的上部，且所述激振器的转动方向垂直于所述激振杆的长度方向。

进一步的，所述调节座包括底座、横移座和纵移座，所述横移座滑动安装在所述底座上，且所述横移座与所述底座之间连接有第一紧固件。

进一步的，所述底座上设水平横向延伸的第一长孔，所述横移座上设有水平横向延伸的第二长孔，所述第一长孔和第二长孔纵向相对连通，所述第一紧固件依次贯穿所述第一长孔和第二长孔。

进一步的，所述横移座上还安装有升降座和高度调节结构，所述升降座与所述横移座竖向导向装配，所述高度调节结构连接在所述升降座和横移座之间。

进一步的，所述纵移座滑动安装在所述升降座上，所述升降座和所述纵移座上分别开设有呈水平纵向延伸的长孔，所述升降座的长孔和所述纵移座的长孔中贯穿连接有第二紧固件。

进一步的，所述纵移座包括纵移座板和两个上侧板，两个所述上侧板间隔设置在所述纵移座板上，且所述激振器转动安装在两个所述上侧板之间，所述纵移座和所述激振器之间还设有第三紧固件。

进一步的，所述力传感器黏贴固定在动力总成壳体上。

进一步的，所述振动检测元件黏贴固定在动力总成壳体上，所述振动检测元件设有至少两个。

进一步的，所述动力总成刚体模态测试装置还包括测试终端，所述测试终端与所述数据采集及控制器电连接。

有益效果：使用时，将振动检测元件固定在动力总成壳体的相应位置，振动检测元件与数据采集及控制器电连接，调节座调整至合适的位置状态，然后将力传感器固定连接在动力总成壳体上，激振组件通过功率放大器与数据采集及控制器实现电连接；由数据采集及控制器向功率放大器发出激振信号，功率放大器对激振信号放大至相应倍数，通过激振器以及激振杆对动力总成壳体施加激振作用力，可定量控制激振组件发出激振能量，充分满足了对低频振动的测试需求，适用于在实车安装状态下的动力总成刚体模态测试情况，保证了动力总成刚体模态的测试结果的准确性。另外，激振器可调安装在调节座上，能够根据实际情况改变激振杆在动力总成壳体上的连接位置，以及调整激振器、激振杆的空间位置，确保了激振组件可产生更符合实车状态下的激振作用力。

附图说明

图1为本实用新型的动力总成刚体模态测试装置的具体实施例1中动力总成刚体模态测试装置的原理示意图；

图2为图1中的激振组件的立体示意图。

图中：1－激振组件、10－底座、100－第一长孔、11－横移座、110－第二长孔、12－纵移座、120－纵移座板、121－上侧板、13－激振器、14－激振杆、15－力传感器、16－升降座、17－高度调节结构、2－振动检测元件、3－功率放大器、4－数据采集及控制器、5－测试终端、6－动力总成壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的动力总成刚体模态测试装置的具体实施例1，如图1、图2所示，动力总成刚体模态测试装置包括激振组件1、振动检测元件2、功率放大器3、数据采集及控制器4，数据采集及控制器4分别与振动检测元件2、功率放大器3电连接，激振组件2与功率放大器3电连接；激振组件1包括调节座、激振器13、激振杆14和力传感器15，激振器13可调安装在调节座上，激振杆14固定连接在激振器13和力传感器15之间。

使用时，将振动检测元件2固定在动力总成壳体6的相应位置，振动检测元件2与数据采集及控制器4电连接，调节座调整至合适的位置状态，然后将力传感器15固定连接在动力总成壳体6上，激振组件2通过功率放大器3与数据采集及控制器4实现电连接；由数据采集及控制器4向功率放大器3发出激振信号，功率放大器3对激振信号放大至相应倍数，通过激振器13以及激振杆14对动力总成壳体6施加激振作用力，可定量控制激振组件1发出激振能量，充分满足了对低频振动的测试需求，适用于在实车安装状态下的动力总成刚体模态测试情况，保证了动力总成刚体模态的测试结果的准确性。另外，激振器13可调安装在调节座上，能够根据实际情况改变激振杆13在动力总成壳体6上的连接位置，以及调整激振器13、激振杆14的空间位置，确保了激振组件1可产生更符合实车状态下的激振作用力。

其中，激振器13转动安装在调节座的上部，且激振器13的转动方向垂直于激振杆14的长度方向。具体的，激振器13可为惯性式激振器，利用了偏心块回转产生所需的激振作用力。在其他实施例中，为了满足不同的使用需求，激振器13还可为电动式激振器、电液式激振器、电磁式激振器等，同样能够作为激振源使用。

并且，调节座包括底座10、横移座11和纵移座12，横移座11滑动安装在底座10上，且横移座11与底座10之间连接有第一紧固件(图中未示出)。具体的，底座10上设有第一长孔100，横移座11上设有第二长孔110，第一长孔100和第二长孔110均呈水平横向延伸，第一紧固件安装在第一长孔100和第二长孔110中。第一紧固件可为螺栓螺母，使用螺栓穿装在第一长孔100和第二长孔110中，通过螺母旋装在螺栓上从而对横移座11和底座10起到紧固作用。

在横移座11上还安装有升降座16和高度调节结构17，升降座16与横移座11竖向导向装配，高度调节结构17连接在升降座16和横移座11之间。具体的，横移座11上设有两个间隔布置的侧壁，侧壁上开设有竖向延伸的导向孔，升降座16上设置有与导向孔相配合的吊耳结构，确保了升降座16上下调节高度时的精准性；而且，高度调节结构17为剪叉式升降器，利用横向丝杠与斜臂之间的螺纹配合，通过旋拧横向丝杠使斜臂转动从而实现驱动升降座16上下运动。

纵移座12滑动安装在升降座16上，且纵移座12与升降座16之间连接有第二紧固件(图中未示出)，纵移座12和升降座16的装配形式，与横移座11和底座10之间装配形式相类似，并且，第二紧固件和第一紧固件均起到紧固锁定的作用。即升降座16和纵移座12上分别开设有呈水平纵向延伸的长孔，第二紧固件贯穿连接在升降座16的长孔和纵移座12的长孔中。

具体的，纵移座12包括纵移座板120和两个上侧板121，两个上侧板121间隔设置在纵移座板120上，且激振器13转动安装在两个上侧板121之间，纵移座12和激振器13之间还设有第三紧固件，利用第三紧固件使激振器13锁定在合适的角度位置。

在本实施例中，力传感器15黏贴固定在动力总成壳体6上。优选地，使用魔术钢将力传感器15粘贴在动力总成壳体6上，力传感器15的下部与激振杆14的顶端螺纹连接，并且，力传感器15的引线与数据采集及控制器4连接，用于准确采集激振作用力的参数大小。

相对应的，振动检测元件2黏贴固定在动力总成壳体6上，振动检测元件2设有至少两个。优选地，振动检测元件2共设有四个，四个分别布置在动力总成壳体6的前、后、左、右侧面位置，振动检测元件2的引线与数据采集及控制器4连接，用于全面采集实车安装状态下的动力总成的振动参数情况。

为了便于用户操作，动力总成刚体模态测试装置还包括测试终端5，测试终端5与数据采集及控制器4电连接。具体的，测试终端5为内置软件的电脑，用户操作电脑对数据采集及控制器4发出相应的指令控制，并可查看、记录相应的测试参数。

本实用新型的动力总成刚体模态测试装置的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，激振组件的调节座不仅限于包括底座、横移座、纵移座升降座和高度调节结构，可对调节座灵活设计，例如：省去横移、纵移或升降中的任一项运动形式，或者，在原有基础上增加平面转动的运动形式亦可。

本实用新型的动力总成刚体模态测试装置的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，高度调节结构不仅限于具体实施例1中的剪叉式升降器，还可将剪叉式升降器替换成气缸、液压油缸或者丝杠螺母机构中的任意一种。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种动力总成刚体模态测试装置，其特征是，包括激振组件、振动检测元件、功率放大器、数据采集及控制器，所述数据采集及控制器分别与所述振动检测元件、所述功率放大器电连接，所述激振组件与所述功率放大器电连接；

所述激振组件包括调节座、激振器、激振杆和力传感器，所述激振器可调安装在所述调节座上，所述激振杆固定连接在所述激振器和所述力传感器之间。

2.根据权利要求1所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述激振器转动安装在所述调节座的上部，且所述激振器的转动方向垂直于所述激振杆的长度方向。

3.根据权利要求2所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述调节座包括底座、横移座和纵移座，所述横移座滑动安装在所述底座上，且所述横移座与所述底座之间连接有第一紧固件。

4.根据权利要求3所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述底座上设水平横向延伸的第一长孔，所述横移座上设有水平横向延伸的第二长孔，所述第一长孔和第二长孔纵向相对连通，所述第一紧固件依次贯穿所述第一长孔和第二长孔。

5.根据权利要求3所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述横移座上还安装有升降座和高度调节结构，所述升降座与所述横移座竖向导向装配，所述高度调节结构连接在所述升降座和横移座之间。

6.根据权利要求5所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述纵移座滑动安装在所述升降座上，所述升降座和所述纵移座上分别开设有呈水平纵向延伸的长孔，所述升降座的长孔和所述纵移座的长孔中贯穿连接有第二紧固件。

7.根据权利要求3所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述纵移座包括纵移座板和两个上侧板，两个所述上侧板间隔设置在所述纵移座板上，且所述激振器转动安装在两个所述上侧板之间，所述纵移座和所述激振器之间还设有第三紧固件。

8.根据权利要求1所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述力传感器黏贴固定在动力总成壳体上。

9.根据权利要求1所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述振动检测元件黏贴固定在动力总成壳体上，所述振动检测元件设有至少两个。

10.根据权利要求1所述的动力总成刚体模态测试装置，其特征是，所述动力总成刚体模态测试装置还包括测试终端，所述测试终端与所述数据采集及控制器电连接。

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