車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試裝置及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛NVH技術(shù)控制領(lǐng)域，特別是一種車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試裝置及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力吸振是車輛NVH(Noise, Vibrat1n, and Harshness)控制領(lǐng)域中常用的方法之一。動(dòng)力吸振器利用子系統(tǒng)共振時(shí)的動(dòng)力效應(yīng)來有效吸收原主振動(dòng)系統(tǒng)共振時(shí)的激勵(lì)響應(yīng)，以達(dá)到降低原系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的目的。
[0003]車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是汽車的主要噪聲源和激勵(lì)源，其彎曲振動(dòng)問題是整車性能開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。汽車傳動(dòng)系統(tǒng)彎曲共振在很大的頻段范圍內(nèi)對車輛的振動(dòng)和車內(nèi)轟鳴噪聲有重要影響，甚至?xí)疖囕v零部件的早期損壞，降低車輛的駕駛舒適性和安全性。匹配動(dòng)力吸振器就是調(diào)控傳動(dòng)軸彎曲共振的一種主要手段，目前在汽車NVH設(shè)計(jì)業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用。
[0004]動(dòng)力吸振器是一個(gè)質(zhì)量彈簧阻尼系統(tǒng)，主要由質(zhì)量體(配重塊)和彈性元件(橡膠)和安裝固定件構(gòu)成，它的動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)是產(chǎn)品NVH匹配效果好壞的直接體現(xiàn)。因此，動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)是動(dòng)力吸振器匹配設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。動(dòng)力吸振器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)設(shè)計(jì)除了前期的理論計(jì)算外，為保證產(chǎn)品開發(fā)的可靠性，還需開展后期產(chǎn)品的試驗(yàn)測試驗(yàn)證。對于動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)參數(shù)測試，除為消除原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)頻率影響而需設(shè)計(jì)專用夾持工具外，與夾持工具相結(jié)合的測試方法尤為重要，這也是當(dāng)前結(jié)構(gòu)動(dòng)力吸振器高效設(shè)計(jì)的瓶頸。
[0005]目前，對于動(dòng)力吸振器參數(shù)試驗(yàn)測試驗(yàn)證，多見于傳動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商在約束條件有限的簡易工作臺開展驗(yàn)證，也有個(gè)別整車企業(yè)工程師通過整車狀態(tài)下利用夾持輔具測試及采用車輛路試的實(shí)際測量效果評價(jià)等方式驗(yàn)證設(shè)計(jì)效果。盡管這些方法都利用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)及分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，以獲得分析結(jié)果。其中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過加速度傳感器和力傳感器采集振動(dòng)源的加速度和力度參數(shù)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)和頻響分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而獲得所需分析結(jié)果。但上述測試方法主要存在如下問題:(I)現(xiàn)有夾具約束能力有限，不能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸的穩(wěn)定固定；
(2)現(xiàn)有夾具操作靈活性差，當(dāng)軸徑發(fā)生變化時(shí)，需設(shè)計(jì)新夾具更換；(3)整車狀態(tài)下，傳動(dòng)軸約束方式有限，測試結(jié)果難以分離傳動(dòng)軸的本體動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，準(zhǔn)確度難以保證；(4)車輛路試驗(yàn)證效果得不到保證，且涉及周期長，人力、物力投入大。因此，上述條件下的測試結(jié)果難以保證開發(fā)產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)初期的設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確度較差；工程師們繼而開展反復(fù)的設(shè)計(jì)-驗(yàn)證-加工等一系列工作以保證開發(fā)要求，這在一定程度上影響了動(dòng)力吸振器產(chǎn)品和整個(gè)汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)周期和成本。因此，不論對于供應(yīng)商還是整車廠而言，急需一種動(dòng)力吸振器的動(dòng)態(tài)參數(shù)的測試驗(yàn)證的專用裝置和測試方法，以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)準(zhǔn)度和縮短開發(fā)周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一目的是針對現(xiàn)有傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器開發(fā)設(shè)計(jì)存在的不足提供一種車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、布局合理，調(diào)整方便，測試原理清晰，適用范圍廣。本發(fā)明的第二目的是基于該裝置的測試方法，其測試準(zhǔn)確性高，可解決車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器的正向匹配設(shè)計(jì)和調(diào)校控制問題，滿足工程實(shí)踐需要。
[0007]為實(shí)現(xiàn)前述第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0008]—種車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試裝置，包括用于裝設(shè)動(dòng)力吸振器的圓桿型或圓管型圓形芯軸；該圓形芯軸通過兩端的三爪卡盤的三爪對應(yīng)采用夾持或脹持方式固定成水平狀態(tài)，兩三爪卡盤分別固定連接在兩支撐座的豎直邊上，兩支撐座由水平邊通過螺栓固定連接在工作臺上。
[0009]采用前述技術(shù)方案的本發(fā)明，巧妙運(yùn)用三爪卡盤固定圓形芯軸，對于圓桿型芯軸采用三爪內(nèi)夾持面夾持，圓管型芯軸采用三爪的外脹持面的脹緊方式固定，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸兩端的穩(wěn)固約束，其緊固力矩大，固定牢固可靠，操作方便，可消除外接環(huán)境激勵(lì)對測試本體的影響，減小了測試誤差；并利用三爪可夾固不同直徑軸頸并自定心的特點(diǎn)，方便適應(yīng)不同直徑傳動(dòng)軸動(dòng)力吸振器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)測試以及尋優(yōu)匹配設(shè)計(jì)，利于提高測試效率和設(shè)計(jì)效率。另外，三爪卡盤通過支撐座由螺栓固定在工作平臺上，相對于在車輛上測試，可避免傳動(dòng)軸本體的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征對測試結(jié)果的影響。其結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活，應(yīng)用范圍廣，測試原理清晰，容易準(zhǔn)確的獲取動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可有效縮短工程開發(fā)周期。
[0010]優(yōu)選的，所述工作臺上設(shè)有貫穿工作臺側(cè)面的T形槽；所述螺栓呈與所述T形槽形成滑動(dòng)的配合T形頭結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步確保圓形芯軸固定的牢固性，以及圓形芯軸長度變化的可調(diào)整性，以更加準(zhǔn)確的獲取動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，并可有效拓寬適用范圍。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述工作臺上的T形槽設(shè)有多條，多條T形槽呈縱橫交錯(cuò)的井字形分布。以進(jìn)一步拓寬適用范圍。
[0012]優(yōu)選的，所述螺栓的T形頭呈兩級臺階結(jié)構(gòu)，臺階下段位于所述T形槽的底部寬槽段，臺階上段與T形槽的上部窄槽段滑動(dòng)配合。兩級臺階結(jié)構(gòu)的T形頭螺栓用于確保兩支撐座在同一直線上不同距離位置的固定，繼而確保兩三爪卡盤的同軸度，達(dá)到提高測試精度的目的。
[0013]優(yōu)選的，所述支撐座呈“丄”形結(jié)構(gòu)，支撐座的豎直邊兩側(cè)與水平邊之間通過三角形加強(qiáng)筋焊接?！皝A”形加三角形加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、牢固可靠，精度保持性好，測試裝置使用壽命長。
[0014]優(yōu)選的，所述支撐座上的三爪卡盤連接部設(shè)有用于三爪卡盤的定心的凸臺，凸臺外周分布有多個(gè)螺栓過孔；三爪卡盤由卡盤座通過連接螺栓固定連接支撐座上；凸臺中部形成有一凸臺通孔，該凸臺通孔與三爪卡盤的卡盤座上設(shè)有的卡盤通孔同軸線，且凸臺通孔直徑大于或等于卡盤通孔直徑。可有效提高三爪卡盤與支撐座之間的連接牢固度和剛度，提高測試裝置的可靠度；且當(dāng)圓形芯軸直徑小于卡盤通孔直徑時(shí)，可方便調(diào)整其對芯軸夾持的軸向位置。
[0015]優(yōu)選的，所述激振源為具有力傳感器的人力操作激振力錘；所述數(shù)據(jù)采集單元通過ICP型加速度傳感器和所述力傳感器分別與動(dòng)力吸振器和激振力錘連接；所述數(shù)據(jù)分析單元與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，并利用計(jì)算機(jī)和頻響分析軟件提供分析結(jié)果。以方便的
[0016]為實(shí)現(xiàn)第二目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0017]—種車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試方法，該方法利用實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的所述的車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器動(dòng)態(tài)特性測試裝置進(jìn)行測試，包括以下步驟:
[0018]S1、動(dòng)力吸振器安裝，包括將待測的動(dòng)力吸振器按照車輛上實(shí)際安裝方式固定連接在圓形芯軸上；將圓形芯軸分別通過兩端的兩個(gè)三爪卡盤的三爪定位；調(diào)整支撐座位置使三爪卡盤處于圓形芯軸軸向的設(shè)定位置，并通過三爪卡盤和螺栓分別形成對圓形芯軸和支撐座的固定；
[0019]S2、數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)連接，包括將ICP型加速度傳感器固定在動(dòng)力吸振器表面上；將激振力錘的力傳感器信號輸出端和ICP型加速度傳感器的輸出端均與數(shù)據(jù)采集單元對應(yīng)輸入端連接，數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)分析單元的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)線連接；
[0020]S3、信號標(biāo)定，打開計(jì)算機(jī)中的頻響分析軟件，用激振力錘敲擊動(dòng)力吸振器本體，標(biāo)定激振力錘激勵(lì)力信號和動(dòng)力吸振器的加速度響應(yīng)信號，以形成設(shè)定信號強(qiáng)度的篩選；
[0021]S4、測試及數(shù)據(jù)處理分析，沿動(dòng)力動(dòng)力吸振器軸線的垂直方向，利用激振力錘采用捶擊法對動(dòng)力吸振器本體進(jìn)行模態(tài)響應(yīng)測試，根據(jù)測試得到的加速度頻率響應(yīng)函數(shù)，利用半功率法獲取動(dòng)力吸振器的頻率、阻尼比等動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)。
[0022]本方案利用實(shí)現(xiàn)第一目的的測試裝置和現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)中的傳感元件和測試軟件進(jìn)行測試，其操作簡單、調(diào)試方便，測試準(zhǔn)確性高，可解決車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器的正向匹配設(shè)計(jì)和調(diào)?？刂茊栴}，能充分滿足工程實(shí)踐需要，并可有效縮短車輛開發(fā)周期短。
[0023]優(yōu)選的，在所述動(dòng)力吸振器安裝步驟中，包括用卡箍將所述動(dòng)力吸振器固定連接在所述圓形芯軸上?？ü窟B接拆裝操作方便，固定牢固可靠，可提高測試結(jié)果的可靠性。
[0024]優(yōu)選的，在所述數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)連接的步驟中，包括通過封蠟或粘結(jié)膠方式將ICP型加速度傳感器固定在動(dòng)力吸振器表面上。封蠟或粘結(jié)膠固定可使ICP型加速度傳感器與動(dòng)力吸振器之間形成良好的貼合，降低信號衰減或失真，確保數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，測試結(jié)果可靠。其中，封蠟是指用于蠟封的石蠟，其加熱熔化后起粘結(jié)作用。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述動(dòng)力吸振器安裝步驟前，包括制作外徑與所述動(dòng)力吸振器內(nèi)孔相適應(yīng)的所述圓形芯軸。以適應(yīng)不同安裝尺寸規(guī)格的動(dòng)力吸振器測試，以拓寬適用范圍廣。
[0026]本發(fā)明的有益效果是，裝置結(jié)構(gòu)簡單、布局合理，調(diào)整方便，適用范圍廣。測試方法基于測試裝置進(jìn)行，其操作簡單、測試準(zhǔn)確性高，可解決車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力吸振器的正向匹配設(shè)計(jì)和調(diào)?？刂茊栴}，能充分滿足工程實(shí)踐需要，可有效縮短車輛開發(fā)周期。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明中設(shè)有動(dòng)力吸振器的測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明中圖1的俯視圖。
[0029]圖3是本發(fā)明中圖1的側(cè)視圖。
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