本發(fā)明涉及一種測試方法，尤其涉及一種基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法。

背景技術：

1、nvh性能指的是汽車在行駛過程中的噪聲（noise）、振動（vibration）和聲振粗糙度（harshness），它直接關系到駕駛者和乘客的舒適性，是衡量車輛質(zhì)量和市場競爭力的重要指標之一?。nvh性能的評估包括使用聲級計、振動儀、數(shù)據(jù)采集器等測試設備，以及進行環(huán)境試驗、耐久性試驗等測試方法?。此外，nvh性能的提升不僅關系到駕駛者和乘客的舒適感，更是衡量車輛質(zhì)量和市場競爭力的重要標志。

2、而滾珠絲桿（ball?screw）是一種用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的機械部件，它在車輛系統(tǒng)中，滾珠絲桿可能用于多種不同的應用，例如電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps）、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、天窗調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。因此其nvh性能就會直接影響到整車的nvh性能。

3、中國專利文獻cn115796705b公開了一種新能源汽車電驅(qū)動總成nvh分級評價方法，包括以下步驟：s1、電驅(qū)動總成nvh數(shù)據(jù)采集與預處理；s2、電驅(qū)動總成nvh數(shù)據(jù)統(tǒng)計；s3、基于步驟s2中得到的特征指標與統(tǒng)計結果，建立電驅(qū)動總成nvh分級評價體系；s4、依據(jù)各評價指標的結果數(shù)據(jù)值，確定各指標的評價分值；s5、基于步驟s3和步驟s4中評價的結果，對電驅(qū)動總成nvh評價結果進行數(shù)據(jù)檢驗，以確定分級方法的正確性。

4、上述方案可以自大范圍統(tǒng)計結果中去尋找值得注意的數(shù)據(jù)范圍并針對該數(shù)據(jù)范圍進行進一步的評價以分析該范圍中的nvh性能。然而上述方案存在以下不足：現(xiàn)有方案僅能找出幾個重點數(shù)據(jù)范圍并對其進行評價和再檢驗以確認數(shù)據(jù)的正確性，然而由于并不能將該數(shù)據(jù)與零部件相對應，因此現(xiàn)有方案僅能用于檢驗成品數(shù)據(jù)，而對改進方向不具備指導意義，而這讓生產(chǎn)制造型企業(yè)不得不在生產(chǎn)成品樣品后進行檢測，因此會使得在如何改進其自身產(chǎn)品方向投入的成本極速上升，造成成本的浪費。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足本發(fā)明提供了一種針對性更強對生產(chǎn)制造型企業(yè)更具指導意義的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案如下：一種基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，包括與滾珠絲桿相連并帶動起轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述滾珠絲杠包括滾動體、螺母和螺桿之中的至少一種，其特征在于：所述滾珠絲桿按照以下步驟進行檢測：

3、步驟1：以驅(qū)動電機帶動滾珠絲桿恒速轉(zhuǎn)動，并分別采集滾珠絲桿夾緊階段和釋放階段下的振動信號；

4、步驟2：按照時域分析、頻域分析和階次分析中的一種或多種對采集的振動信號進行計算處理；

5、步驟2.a（時域分析）：計算滾珠絲桿整體的噪音水平；

6、步驟2.b（頻域分析）：區(qū)分頻率段后計算滾珠絲桿整體位于各個頻率段內(nèi)的噪音水平；

7、步驟2.c（階次分析）：區(qū)分滾珠絲桿各個部件的階次帶寬后計算滾珠絲桿中滾動體、螺母和螺桿之中的至少一種部件的噪音水平；

8、步驟3：輸出步驟2.a、步驟2.b和步驟2.c中的一個或多個圖表。

9、進一步的，在步驟1中還包括數(shù)據(jù)采集器，所述滾珠絲桿還包括用于形成滾動體循環(huán)的反向器，所述數(shù)據(jù)采集器設置與反向器之間形成90°的夾角。

10、進一步的，在步驟1中所述滾珠絲桿的一端在采集振動信號過程中始終接受恒定的軸向載荷。

11、進一步的，其特征在于：在步驟2.a中其計算過程通過rms計算實現(xiàn)，其公式如下：

12、。

13、進一步的，在步驟2.b中通過fft變換篩選出低頻、中頻和高頻三個頻率段，并通過rms計算分別計算各個頻率段內(nèi)的噪音水平，其計算公式如下：

14、。

15、進一步的，所述步驟2.b中各個頻率段的頻率帶寬分別為，低頻10-500hz、中頻500-1200hz、高頻1200-4500hz。

16、1.進一步的，所述步驟2.c中處理原始信號的過程如下：?c.1對原始信號進行6階的butterworth濾波處理；

17、c.2采用hilbert變換對濾波信號進行包絡分析；

18、c.3對c.2對濾波后的信號進行fft變換，獲取滾珠絲桿中滾動體、螺母和螺桿之中至少一種的頻譜圖；

19、c.4計算每種零部件的階次帶寬

20、c.5進行rms計算。

21、進一步的，所述c.4中階次帶寬計算方式為階次帶寬=各部件自身的特征頻率/螺桿轉(zhuǎn)頻。

22、進一步的，所述c.5中rms計算的公式如下：

23、。

24、本發(fā)明的有益效果至少包括以下幾點。

25、多種分析方式能夠有效覆蓋滾珠絲杠的整體和各個零部件的nvh性能，便于生產(chǎn)制造型的企業(yè)及時根據(jù)使用者所要求的參數(shù)標準結合各個零部件得出的nvh性能有針對性的對各個零部件進行優(yōu)化，從而有效降低研發(fā)成本。

26、其次，若是僅有某一個或某幾個零部件的nvh性能不理想而大部分零部件都符合標準的情況下，也可通過本方案中的階次分析方法針對更換后的該一個或幾個零部件進行針對檢測以確認優(yōu)化效果，以進一步降低研發(fā)成本，也即本發(fā)明能夠有效排除滾珠絲桿中其他零部件的干擾，便于發(fā)現(xiàn)有問題的零部件以及對該零部件進行有效改進。

27、再者，本發(fā)明所使用的nvh評價方案使得使用者針對各個零部件提出具體參數(shù)標準變?yōu)榭赡埽瑥亩屔a(chǎn)制造型企業(yè)在同行業(yè)中相較其他競爭者更具競爭力。

28、另外，在滾珠絲桿檢測過程中，夾緊階段即為滾珠絲桿的螺桿的旋出階段，釋放階段即為滾珠絲桿的螺桿的旋進階段；且在該過程中，在滾珠絲桿背向螺桿旋進旋出方向，即在滾珠絲桿的導向器上施加恒定的軸向載荷，可以用于模擬滾珠絲桿的實際工作環(huán)境以得出更貼近實際環(huán)境下的參數(shù)。同時，在整個檢測過程中，數(shù)據(jù)采集器即加速度傳感器設置在與反向器90°的位置上便于能夠?qū)崟r檢測滾珠絲桿運動時徑向的振動信號。

29、還有，由于階次帶寬的計算是基于各個零部件的特征頻率和主軸轉(zhuǎn)頻之間的比值得出，以使得本發(fā)明可以用于測試更多的滾珠絲桿的實際工作環(huán)境下的nvh性能。

技術特征：

1.一種基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，包括與滾珠絲桿相連并帶動起轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述滾珠絲杠包括滾動體、螺母和螺桿之中的至少一種，其特征在于：所述滾珠絲桿按照以下步驟進行檢測：?步驟1：以驅(qū)動電機帶動滾珠絲桿恒速轉(zhuǎn)動，并分別采集滾珠絲桿夾緊階段和釋放階段下的振動信號；

2.根據(jù)權利要求1所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：在步驟1中還包括數(shù)據(jù)采集器，所述滾珠絲桿還包括用于形成滾動體循環(huán)的反向器，所述數(shù)據(jù)采集器設置與反向器之間形成90°的夾角。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：在步驟1中所述滾珠絲桿的一端在采集振動信號過程中始終接受恒定的軸向載荷。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：在步驟2.a中其計算過程通過rms計算實現(xiàn)，其公式如下：

5.根據(jù)權利要求4所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：在步驟2.b中通過fft變換篩選出低頻、中頻和高頻三個頻率段，并通過rms計算分別計算各個頻率段內(nèi)的噪音水平，其計算公式如下：

6.根據(jù)權利要求5所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：所述步驟2.b中各個頻率段的頻率帶寬分別為，低頻10-500hz、中頻500-1200hz、高頻1200-4500hz。

7.根據(jù)權利要求4所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：所述步驟2.c中處理原始信號的過程如下：

8.根據(jù)權利要求7所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：所述c.4中階次帶寬計算方式為階次帶寬=各部件自身的特征頻率/螺桿轉(zhuǎn)頻。

9.根據(jù)權利要求8所述的基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿nvh評價方法，其特征在于：所述c.5中rms計算的公式如下：

技術總結
一種基于階次帶寬監(jiān)測的滾珠絲桿NVH評價方法，包括與滾珠絲桿相連并帶動起轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述滾珠絲杠包括滾動體、螺母和螺桿之中的至少一種，所述滾珠絲桿按照以下步驟進行檢測：步驟1：以驅(qū)動電機帶動滾珠絲桿恒速轉(zhuǎn)動，并分別采集滾珠絲桿夾緊階段和釋放階段下的振動信號；步驟2：按照時域分析、頻域分析和階次分析中的一種或多種對采集的振動信號進行計算處理；步驟3：輸出步驟2中的一個或多個圖表。本發(fā)明的有益效果是：多種分析方式能夠有效覆蓋滾珠絲杠的整體和各個零部件的NVH性能，便于生產(chǎn)制造型的企業(yè)及時根據(jù)使用者所要求的參數(shù)標準結合各個零部件得出的NVH性能有針對性的對各個零部件進行優(yōu)化，從而有效降低研發(fā)成本。

技術研發(fā)人員：蔡翔
受保護的技術使用者：人本股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14