解析汽車(chē)制動(dòng)發(fā)抖振動(dòng)檢測(cè)
時(shí)間:2022-10-28 11:10:00
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近年來(lái),隨著用戶(hù)對(duì)車(chē)輛乘坐舒適性的要求和汽車(chē)制造水平的提高,汽車(chē)的振動(dòng)問(wèn)題受到了越來(lái)越多的重視。汽車(chē)制動(dòng)發(fā)抖是汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中常見(jiàn)的故障之一,也是汽車(chē)在正:-常使用過(guò)程中,行駛一定單程較易出現(xiàn)的故障之一。某汽車(chē)在駕駛時(shí)速80一100km/h時(shí),踩下離合器,同時(shí)輕踩制動(dòng)、滑行,因共振導(dǎo)致前部?jī)x表板抖動(dòng)劇烈。因此,對(duì)汽車(chē)制動(dòng)發(fā)抖現(xiàn)象進(jìn)行研究,對(duì)改善工作時(shí)的顫振和提高汽車(chē)性能有于分重要的意義。
在汽車(chē)制動(dòng)發(fā)抖研究工作中,江明燦通過(guò)對(duì)制動(dòng)蹄及制動(dòng)鼓的受力分析,闡述了重達(dá)的汽車(chē)前橋制動(dòng)發(fā)抖的原因。張了成通過(guò)對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器端面不平、制動(dòng)器與制動(dòng)摩擦片接觸不良等因素分析,解決了北京現(xiàn)代伊蘭特轎車(chē)制動(dòng)發(fā)抖的問(wèn)題。本文針對(duì)某汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中儀表板異常振動(dòng)的問(wèn)題,選取4臺(tái)具有典型故障的某汽車(chē)作為測(cè)試對(duì)象,利用丹麥B&K公司的PULSE數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
1試驗(yàn)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法
1.1試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成
為了分析儀表板異常振動(dòng)的激勵(lì)源,選取4臺(tái)故障樣車(chē)作為測(cè)試對(duì)象。采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)對(duì)4臺(tái)典型故障的某汽車(chē)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上,通過(guò)轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)車(chē)輪,當(dāng)速度到達(dá)設(shè)定值(90km/h,80km/h,70km/h,60km/h)時(shí)開(kāi)始制動(dòng),在儀表板動(dòng)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。采用PCB壓電式加速度傳感器來(lái)采集汽車(chē)各個(gè)傳遞通道(測(cè)試點(diǎn))的振動(dòng)信號(hào),然后輸入PULSE數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。
各傳遞通道上(測(cè)量點(diǎn))的測(cè)點(diǎn)布置與車(chē)速如下:
a.測(cè)點(diǎn)。制動(dòng)器底板、鋼板彈簧上部縱梁處、后減振器上部連接處、車(chē)內(nèi)底板、后橋與傳動(dòng)軸連接的錐齒輪處、變速箱支撐處、前橫梁、前縱梁、前輪減振器、車(chē)內(nèi)倒數(shù)第2排座椅的底板處、車(chē)內(nèi)最后一排座椅的底板處、傳動(dòng)軸前支撐處、傳動(dòng)軸后支撐處、儀表板下部和儀表板。
b.實(shí)驗(yàn)車(chē)速。100km/h,90km/h,80km/h,70km/h,60km/h,50km/h。
1.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
采用頻分析和相于分析等方法,對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,找出在不同速度時(shí),制動(dòng)過(guò)程中激勵(lì)源的頻率特性、各傳遞通道上的響應(yīng)特性、振源的傳遞途徑、主要共振源部件及振動(dòng)強(qiáng)度等。同時(shí),對(duì)激勵(lì)源與儀表板進(jìn)行了相于分析,以期進(jìn)一步尋求激勵(lì)源與儀表板之間的關(guān)系,進(jìn)一步確定在不同運(yùn)行工況下引起制動(dòng)發(fā)抖的因素。
2性能分析
2.1故障樣車(chē)制動(dòng)過(guò)程頻譜分析
在測(cè)試分析過(guò)程中,主要對(duì)某汽車(chē)速度為80km/h時(shí),制動(dòng)情況下的激振源以及振動(dòng)的傳遞通道進(jìn)行分析。根據(jù)故障現(xiàn)象初步確定振源為制動(dòng)鼓,因此,主要將儀表板與制動(dòng)鼓底板處的測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析,以確定制動(dòng)鼓與各振動(dòng)部件之間的關(guān)系。故障樣車(chē)制動(dòng)鼓的自譜分析結(jié)果如圖1~圖3所示;故障樣車(chē)儀表板的自譜分析結(jié)果如圖4~圖6所示;故障樣車(chē)制動(dòng)鼓與儀表板的4.譜關(guān)系分析結(jié)果如圖7~圖9所示。
從上述分析結(jié)果圖中可以看出,故障樣車(chē)在80km/h行駛時(shí),具有以下特點(diǎn):a.制動(dòng)鼓在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的激振頻率基本上來(lái)自于2種頻率。主要是基頻為10.5Hz的振動(dòng)頻率及其一倍頻21Hz。同時(shí),時(shí)域頻譜圖與二維頻,圖的結(jié)果說(shuō)明制動(dòng)鼓在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的激振頻率都很穩(wěn)定。
b.儀表板與制動(dòng)鼓的相于頻譜,說(shuō)明它們的響應(yīng)頻率主要來(lái)自于制動(dòng)鼓的基頻及其一倍頻。因此,可以確定制動(dòng)鼓是使整車(chē)行駛過(guò)程中振動(dòng)的振源。
c.儀表板處的振動(dòng)則基本上全部集中在頻率為21.25Hz處,其與制動(dòng)鼓制動(dòng)過(guò)程中的一倍頻吻合,而制動(dòng)鼓基頻10.5Hz處的激振頻率在儀表板處激起的振動(dòng)遠(yuǎn)小于其_倍頻。同時(shí),時(shí)域頻譜,圖與二維頻''''譜,圖的結(jié)果說(shuō)明儀表板在制動(dòng)的整個(gè)振動(dòng)工程中,其響應(yīng)頻率穩(wěn)定在z處。
2.2故障樣車(chē)各測(cè)點(diǎn)的最大振幅值分析
當(dāng)車(chē)速為80km/h時(shí),故障樣車(chē)在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的最大振幅值的測(cè)試的結(jié)果可以說(shuō)明鋼板彈簧上部縱梁處、后減振器上部連接處、前橫梁及前輪減振器振幅都遠(yuǎn)小于儀表板下部以及儀表板處的振動(dòng)幅值。制動(dòng)鼓通過(guò)鋼板彈簧傳到彈簧上部縱梁處與通過(guò)后減振器傳到后減振器上部連接處的振動(dòng)都較小,目鋼板彈簧上部縱梁處的振動(dòng)幅值比后減振器上部連接處的幅值小,由此知鋼板彈簧與后阻尼器都有一定的減振作用。制動(dòng)鼓激起各通道上的響應(yīng)幅值都較小,其大小序?yàn)殇摪鍙椈缮喜靠v梁處、后減振器上部連接處、前橫梁、車(chē)內(nèi)底板和前輪減振器。各個(gè)通道最終激起車(chē)內(nèi)底板上的響應(yīng)都很小。儀表板的最大振動(dòng)幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它各個(gè)部件的最大振動(dòng)幅值。
2.3故障樣車(chē)車(chē)速與基頻的關(guān)系
通過(guò)對(duì)車(chē)速在60~90km/h的不同速度下的制動(dòng)器基頻的測(cè)試分析,為了研究車(chē)速與基頻之間的關(guān)系,對(duì)在不同速度下某汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的基頻進(jìn)行線(xiàn)性擬合,擬合的曲線(xiàn)說(shuō)明,車(chē)速與基頻之間有良好的線(xiàn)性關(guān)系,線(xiàn)性回歸以后得到的經(jīng)驗(yàn)公式為:制動(dòng)鼓制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的激振力是車(chē)輛與儀表板振動(dòng)的直接原因。但不是根本原因,制動(dòng)過(guò)程中將產(chǎn)生多次諧波激勵(lì),諧波的幅值隨著諧波階次的增加而減小,諧波的基頻與車(chē)輛的速度成線(xiàn)性關(guān)系。