发动机_变速箱系统振动分析

发动机振动测试技术研究

硕士研究生课程论文 发动机振动测试系统研究 任课教师：XXX 学生姓名：XXX 年级：2013级 学生编号： 专业：车辆工程 时间：2014年1月10日 发动机振动测试系统研究 摘要：发动机振动是影响汽车性能的重要因素，会严重影响汽车的平顺性以及其

他性能。因此对发动机振动的测试、信号处理以及分析是发动机测试中十分重要的环节。本文简述了发动机振动测试的意义，对发动机测试的方法、信号采集与分析的基本理论和测试系统的基本组成做了简要介绍。 关键词：发动机振动；振动测试；测试系统 Study on Engine Vibration Test System Abstract: The vehicle vibration is the important factor which influences vehicle functions and this kind of vibration will seriously influence the performances and functions of the whole vehicle. So, vehicle vibration measurement, signal processing and analysis is a very important part.The significance of engine vibration test, basic theory of acquisition and analysis methods of the engine test signals and the constitute of the test system is introduced briefly in this thesis. Key words:engine vibration；vibration test；test system

汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨

面?分类?数据库三成功登录的用户点击不同的分类即可跳转到不同的列表界面三 （3）新闻查看功能，录用户通过点击新闻列表界面的列表项三程序页面名称为newstext.xml三登录用户通过点击新闻列表的列表项即可跳转到详细信息查看界面，在该界面显示所选中的新闻的详细信息三 （4）图片查看，功能为实现详细新闻显示界面图片的查看三 登录用户在查看新闻的详细信息时，若该新闻有图片则可以点击图片可以调用系统的图片查看软件，进行图片的查看三（5）附件下载：详细新闻显示界面附件的下载三 5系统界面设计 系统用户界面是指用于和用户交流的外观二部件和程序等等三系统界面的设计，既要从外观上进行创意以到达吸引眼球的目的，还要结合图形和版面设计的相关原理，从而使得系统的设计变成了一门独特的艺术三通常应遵循以下几个基本原则： 5.1用户向导 设计用户界面首先要明确到底谁是使用者，要站在用户的观点和立场上来考虑设计软件三要作到这一点，必须要和用户来沟通，了解他们的需求二目标二期望和偏好等三设计者要清楚，用户之间差别很大，他们的能力各有不同三 5.2简单原则 简洁和易于操作是界面设计的最重要的原则三毕竟，软件建设出来是用于用户来查阅信息和使用服务三不需要在界面上设置过多的操作，堆集上很多复杂和花哨的图片三该原则一般的要求，是操作设计尽量简单，并且有明确的操作提示；软件所有的内容和服务都在显眼处向用户予以说明等三 5.3和谐与一致性 通过对系统中的各种元素使用一定的规格，使得设计良好的界面看起来应该是和谐的三或者说其应该看起来像一个整体三一致的结构设计，可以让浏览者对软件的形象有深刻的记忆；一致的导航设计，可以让浏览者迅速而又有效的进入在软件中自己所需要的部分；一致的操作设计，可以让浏览者快速学会在整个软件的各种功能操作三破坏这一原则，会误导浏览者，并且让整个软件显的杂乱无章，给人留下不良的印象三当然，一致性的设计并不意味着刻板和一成不变，在不同栏目下使用不同的风格，或者随着时间的推移不断的改版升级，会给浏览者带来新鲜的感觉三 6总结 智能建筑信息发布管理系统依据上述总体设计原则进行设计，在终端上实现智能建筑物信息管理中新闻二通知等沟通事务以及部分无纸化办公三大大提高了智能化服务的效率，避免了因沟通延误而造成的用户损失三 收稿日期：2015-2-19 作者简介：李明君（1981-），男，黑龙江牡丹江人，讲师，本科，研究方向为智能建筑三 汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨张博强（郑州宇通客车股份有限公司，河南郑州450016） 【摘要】在我国经济发展中，汽车制造产业占据至关重要的地位。而消费者最为关心的是汽车性能的好坏和质量的优劣。作为一辆汽车的重要组成部分之一，汽车变速器的好坏尤为关键，它对汽车减震和汽车噪音的减小作用十分明显。本文从分析汽车变速器的震动与噪声的主要因素开始，并深入探讨减少这些因素对汽车性能影响的主要办法。 【关键词】汽车；变速器；振动；噪声 【中图分类号】U643【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2015）06-0235-02 由于汽车变速器对汽车减震和降低噪声的效果十分明显，所以对汽车变速器的深入研究十分重要三然而由于汽车变速器结构的复杂性，以及变速器与汽车各部分之间的配合效果与兼容性问题，对变速器性能的研究并不是一个简单的问题，想要提出一种行而有效的解决办法也不是一件容易的事情三以下是影响汽车变速器的振动和噪声主要因素，并对汽车变速器的振动与噪声测试方法进行了探究三 1影响汽车变速器的振动和噪声主要因素汽车的变速器结构较为复杂，它主要由齿轮二轴承以及箱体等组成三研究汽车变速器的振动与噪声问题，首先就要对变速器的这三个重要部位进行研究三由于在汽车运动过程中，变速器持续工作，就会因为不同的原因产生各种各样的振动和噪声三同时，由于变速器在装配过程中的各种偏差，受到的压力也不一样，因此变速器的振动和噪声的原因十分复杂，接下来本文将从轴承二齿轮和箱体三个方面来分析影响汽车变速器的振动和噪声的主要因素三 1.1汽车变速器轴承故障 汽车变速器轴承的优劣对汽车振动的影响十分明显，而振动的剧烈又会造成巨大的噪声，同时还可能引起汽车硬件的损坏三因此汽车变速器轴承的质量问题是汽车技术研究者和汽车制造商深入研究的一个问题，对汽车变速器轴承故障的检测也尤为重要三目前国内外许多汽车技术研究者都采用了专门的仪器来检测汽车变速器轴承故障三然而这些仪器对使用环境的要求十分苛刻，同时价格昂贵，并不适用于大多数情况，只能在实验室进行汽车试验等少数情况下使用三当汽车的变速器的轴承发生故障时，轴承旋转就会给汽车带来较大的振动，从而产生很大的噪声，同时，由于轴承的故障会压迫到齿轮的旋转，齿轮会因此产生严重的磨损，甚至会断齿三因此，有效地诊断出汽车变速器的轴承故障对汽车的减振和降噪十分重要三

摩托车振动舒适性分析与改进_徐中明

摩托车振动舒适性分析与改进 徐中明1 张志飞1 周 坤2 罗春其2 苏周成1 1.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400030 2.重庆建设摩托车股份有限公司,重庆,400050 摘要:从车体动态特性分析入手分析研究摩托车振动舒适性。以某125摩托车为例,采用仿真和试验相结合的方法分析摩托车车架、车架挂发动机的模态特性,建立了一种有效的简化了的车架挂发动机有限元模型。分析了发动机对车体动特性的影响,以及车体动特性与激励的匹配关系。针对该车架提出了改进方案,模态分析表明车体结构模态特性得到了改善。整车平顺性道路试验结果表明改进后的车架较好地改善了整车振动舒适性。 关键词:摩托车;车体;模态分析;振动舒适性 中图分类号:U 483 文章编号:1004 132X(2007)24 3009 05 Analysis and Improvement of Motorcycle Vibration Comfort Xu Zho ng ming 1Zhang Zhifei 1 Zhou Kun 2 Luo Chunqi 2 Su Zho ucheng 1 1.State Key Laboratory of M echanical Tr ansm issio n,Chongqing University,Chongqing,400030 2.Chongqing Jianshe M otorcycle Co.Ltd,Chongqing,400050 Abstract :Vibration comfort of motor cycle w as analyzed and improved from the v iew of dy nam ic character istic o f motor cycle body.The modal analyses of a certain 125CC m otorcy cle frame w ith and w ithout engine w ere carried out through experimental method and finite elem ent metho d.Results show that the simplified finite element m odel o f frame w ith engine is accurate.T he effect of eng ine on modal characteristic of body and the matching o f body w ith the ex citations fro m engine and road w ere analyzed.An improved pro ject w as presented to improve mo dal characteristics of the mo to rcy cle body,and w as validated by ex perimental mo dal analy sis and r oad test of riding comfort,w hich show that the ride quality is effectively im pro ved by amended body. Key words :motorcycle;bo dy;modal analysis;v ibration co mfort 收稿日期:2006 10 23 基金项目:国家重点科技攻关项目(2004BA434C -4);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2004-527) 0 引言 摩托车的振动舒适性已成为评价摩托车的一个重要指标。目前对如何评价摩托车振动舒适性,还没有国家标准可供参考。缪文泉等[1]进行了平顺性道路和台架试验,但只测量了座位处垂直振动,也没有明确振动分析频率范围。顾乾坤[2] 开展了一些研究工作,但没有明确应该以哪些部位的振动来评价摩托车的整车振动舒适性。文献[3-5]在深入研究振动评价研究成果的基础上,通过大量试验提出了摩托车平顺性评价方法,能很好地评价摩托车整车振动舒适性,并得到了实际应用。 摩托车振动舒适性的好坏受到许多因素的影 响,如悬架系统参数、车轮跳动量、坐垫处刚度、车体结构动态特性、发动机激励、路面激励以及它们之间的相互匹配关系。摩托车车架作为摩托车的骨架,承受着行驶过程中的动载荷和静载荷,并通过前后减振器和坐垫将发动机和路面激励传递到驾驶员,其动态特性是影响舒适性的重要因素。而发动机由于具有较大的质量和体积,对车架结构动特性具有较大影响。 国内对摩托车车架的动态特性进行了大量的分析研究[6,7] ,但多针对车架,忽略了发动机的影响。有部分研究针对摩托车整车动态特性进行分析[8] ,但由于整车的非线性影响因素较多,其实用性和可靠性有待验证。有研究人员对车架挂发动机进行了仿真分析和改进研究[9],还有研究以改善振动为目标对车架、悬架参数进行优化[10],但缺乏检验,也未结合整车振动进行研究。 本文从车体结构动特性的角度研究振动舒适 3009

汽车发动机振动噪声测试系统方案

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10 C ～50C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；

汽车NVH振动与噪声分析

汽车NVH介绍

1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质

动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动（NVH ）?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一

汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。

什么是NVH？ NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation

为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关

某型摩托车振动原因分析及对策

某125型摩托车振动原因分析及对策 摘要：通过对某125型摩托车骑行时速60公里时的振动现象分析，找到原因并采取相应的解决措施。 关键词：振动、原因分析、对策 1 引言 在摩托车新产品研制过程中，经常会遇到整车振动的现象，从方向把、坐垫、脚踏等 传来的振动让骑乘者有发麻的感觉，很不舒服。同时, 整车的振动将影响到车体部件的强 度及耐久性, 影响到电气装置的可靠性，为此，必须分析原因，找出震源并采取相应的措 施解决这一问题。 2 某125型摩托车振动原因分析及对策 振动现象及原因分析 众所周知，摩托车都有一个共振点，不同厂家不同型号的摩托车共振点不同，在共振 点上，整车的振动明显，会让骑乘者明显感到手脚发麻。因此，所有型号的摩托车都要考 虑如何避免共振点出现在骑乘者常用的骑行时速范围内，以确保骑乘者的舒适感。 我们的摩托车产品技术研发人员在开发某125型摩托车的过程中，对样车进行试车时发 现，当骑行时速达60公里时整车振动较大，手脚明显感到发麻，而这一时速恰恰是骑乘者 常用的骑行速度，因此，为了保障 绝大多数骑乘者的舒适感，必须从 技术上解决这一问题。 为了解决这一技术问题，我们 的研发人员对可能存在的震源逐一 进行排查，终于发现震源主要来自 车架的结构刚度不足。为此，研发 人员共同研讨、论证，最终一致决 定对车架上的某些结构设计进行技 术改进，提高车架整体刚度，增强 其抗震性。 解决振动现象的对策 图1 某125型摩托车车架为了解决摩托车骑行时速60公 里时出现的振动问题，我们结合多年的研发经验，通过采用排查方法，发现是由车架的结 构刚度不足所致，为此，我们对车架的结构进行改进，如加厚车架焊管壁厚、增加加强板 等（见图1）。具体措施有：1）将车架前部焊管1、2、3、4的管壁厚由 mm 加厚至，由经验

转向系统设计计算报告-20110124

GA6420SE4轻型客车 转向系统设计计算报告 QY—GA6420SE4—SS2011—004 编制 校对 审核 批准 广汽吉奥汽车研究院 2011年02 月 6420车型转向系统匹配计算书

6420转向系统由方向盘、转向上轴、转向下轴、转向护套、齿轮齿条式转向器、转向横拉杆及其紧固件组成，为了防止汽车正面与其他物体冲撞时转向系部件伤害驾驶员，在转向传动轴上设置有溃缩吸能机构。转向器也是采用广泛使用的齿轮齿条式转向器。 与转向系统相关的整车参数 一）最小转弯半径计算 1.1.1按外轮最大转角 C L R +=max 0min sin /1θ＝2700/sin31.233＝5188.69mm 1.1.2按内轮最大转角 ()C tg KL K L R +++= °267.38/2° 267.38sin /22 2 min ＝5495.76mm 取()2/min 2min 1min R R R +=＝(5188.69+5495.76)/2＝5342.27mm 最小转弯半径5.342m.。 上述计算是按照龙创提供的车轮最大转角计算结果。 转向机行程是否改变以得到更合理的最小转弯半径，需要进一步做计算和动态分析； 1.2根据DMU 分析 内外轮最大转角为：内轮最大转角37.519deg 外轮最大转角33.552deg 根据上述计算公式： C L R +=max 0min sin /1θ＝2700/sin33.552＝4866.816mm ()C tg KL K L R +++= °519.37/2° 519.37sin /22 2 min ＝5577.423mm 取()2/min 2min 1min R R R +=＝(4866.816+5577.423)/2＝5222.12mm

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验 作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等，这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示，发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤： 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型；对该有限元模型进行模态分析，通过分析结果判断各零件间连接是否完好；通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理，零部件的局部模态频率是否合理，若存在整体或局部模态不合理的情况，需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性，进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台，针对其结构振动问题，对其进行结构振动CAE 分析，并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下：缸径75mm，冲程85mm，缸间距84mm，最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述，对动力总成进行了坐标定义（见图2）。

变速器振动信号的测量与分析方法

变速器是机械设备的重要零部件，与机械的平稳运行密切相关，因此，设备拥有者会十分注重变速器的正常运行。为了监控变速器的状态，学者们也提出了不少针对变速器产生振动信号的测量与分析方法。 为了保证变速器试验台能够安全正常可靠的运行，往往都会采用一些监测手段，连续的对变速器进行状态监测，并且用高速自动化的数据采集系统采集测量信号并处理：运行状态的监控是故障诊断的基础。在变速器的状态监控中最常见的有振动监测、噪声监测、温度监测、油液分析监测，振动信号能更迅速、更真实、更全面的反映出变速器的运行状态，能够很好的反映出齿轮、轴系、轴承的故障性质，采用振动监测作为状态监控与故障诊断的手段。变速器振动信号中携带着大量的运行状态信息，当变速器出现故障时，振动信号的一般就会出现能量分布以及频率成分发生变化的现象，通过这些变化来判断变速器运行状态及其故障性质与故障部位:以振动信号为手段进行状态监控，首先要采用正确合理的方式来拾取振动信号，例如对象的选择、传感器及其布置位置的选择等等，传感器拾取的振动信号通常是杂乱无章的，要对其进行预处理去除干扰，之后选取合适

的分析方法对振动信号进行变换处理,获得最敏感最有用的特征参数，以此为监控指标，对变速器进行状态监控。 变速器容易产生故障失效，因此，在使用过程中需要经常对其进行检测，但是变速器的测试过程比较繁琐，如果专门派人做变速器检测，将耗费大量人力，不如购置一台专业的变速器测试系统，将专业的工作交给专业的人去做，既节约人力又提升效率。四川志方科技有限公司研发的减速器测试系统采用模块化设计，依据国内外最新测试标准，结合用户测试需求，可完成各种精密减速器的生产出厂、性能测试及科研、教学演示。

振动理论练习题.doc

第1章练习题 题1.1 已知一弹簧质量系统的振动规律为x(t)=1.0sinωt+0.6cosωt (cm), 式中，ω=10π (1/s)。(1)求其振幅、最大速度、最大加速度和初相位；(2)以旋转矢量表示出它们之间的关系。 题1.2 如题1.2图所示，一弹簧质量系统沿光滑斜面作自由振动，求其振动微分方程及固有频率。 题1.2图题1.3图 题1.3 一均质直杆，长为l，重力W，用2根长为h的铅直线挂成水平位置，见题1.3图。试求此杆绕铅直轴oo1微幅振动的微分方程和它的固有周期。 题1.4 如题1.4图，质量m1自高度l下落碰撞原在弹簧k下平衡的质量m2，为完全塑性碰撞，求碰撞后两质量的振动运动。 题1.4图题1.5图 题1.5 如题1.5图，惯性矩为J的轮和轴，轴中心线与铅垂线有夹角α，盘上半径r处有一附加质量m，求轮和盘系统的固有振动周期。 题1.6 利用等效质量与刚度的概念求解题1.6图示系统的固有频率。AB杆为刚性，本身质量不计。 题1.6图题1.7图

题1.7 两缸发动机的曲轴臂及飞轮如题1.7图所示，曲轴相当于在半径r 处有偏心质量m e ，为平衡这一质量将平衡配重放在飞轮上，设所在位置同样距轴心r ，求平衡配重所需质量。 题1.8 用衰减振动法测定某系统的阻尼系数时，测得在40周内振幅由0.268mm 减少到0.14mm 。求此系统的相对阻尼系数ζ。 题1.9 某洗衣机滚筒部分重14kN ，用四个弹簧对称支承，每个弹簧的刚度为k =80N ／mm 。 (1)试计算此系统的临界阻尼系数c c ；(2)这个系统装有四个阻尼缓冲器，每个阻尼系数c =1.8N ·s ／mm 。试问此系统自由振动时经过多少时间后，振幅衰减到10％?(3)衰减振动的周期是多少?与不安装缓冲器时的振动周期作比较。 题1.10 如题1.10图,展开周期半正弦函数F (t )成傅里叶级数，求出所示弹簧质量系统在该F (t ) 作用下的响应。 题1.10图 题1.11图 题1.11 求题1.11图所示初始时静止的弹簧质量系统在力F (t )=F o e -bt 作用下的瞬态响应。 题1.12 试求在t =0时，有冲量F 作用下，有阻尼弹簧质量系统的瞬态响应峰值x m 及其出现时间t m 。 题1.13 弹簧质量系统30o 光滑斜面降落，如题1.13图所示。自弹簧开始接触底面到离开为止，求所需的时间为多少? 题1.13图 题1.14图 题1.14 无阻尼单自由度质量弹簧m-k 系统，受题1.14图所示力的作用， 记x s =F 0/k ，m k n /2 =ω， 求证，在t < t 0 内，有 )sin (1 )(0 t t t x t x n n n s ωωω-= 在t > t 0内， 有 )(cos ]sin )([sin 1 )(000 t t t t t t x t x n n n n s -+--=ωωωω。

液压噪声分析

液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1，振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。 2，振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。 1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离

2011005646_噪音振动分析系统在变速器校验台上的应用

噪音振动分析在变速器校验台上的应用 摘要：传统的变速器校验台使用声级计测量变速器的噪音并通过校验人员人工判别变速器校验是否合格，由于环境噪音的客观存在和操作人员的主观因素导致校验结果可靠性不高。在江铃变速器校验台使用噪音振动分析系统，此系统通过加速度传感器将变速器表面的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量，并使用阶次分析和频谱图直观的反映出各特征频率能量大小，从而可有效判断各运动部件的状态。噪音振动分析系统的引入大幅提高了变速器校验的科学性和可靠性。 关键词：噪音振动系统阶次分析频谱图变速器校验 1.概述 现代工程信号处理技术的高速发展，使得采用信号分析在变速器乃至汽车整车NVH（振动、噪音及舒适性）测试方面的应用也越来越广泛，其中频谱分析便是其中最常用的方法之一。频谱分析的数学基础是离散傅里叶变换（DFT）。该方法的一般过程是通过传感器以固定的采样频率采集时域信号，然后通过傅里叶变换得到频域信号，或者说频谱。由于平稳旋转机械中相关部件如齿轮、电动机等它们的工作频率（即特征频率）相对稳定，因此在频谱图可以很直观的反映出各特征频率能量大小，从而可有效判断各运动部件的状态。然而，当旋转机械的转速不平稳时则难以在频谱上判断出各运动部件的状态。例如在变速器总成加载校验中，就存在加载的过程同时转速也在不断变化的校验过程，这就需要新的处理方法。阶次分析就是近些年发展起来的，针对非稳态旋转机械状态检测和故障分析有效方法之一。 在江铃变速器校验台上使用的是德国Discom公司的Rotas噪音振动分析系统，通过加速度传感器将变速器的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量并使用阶次分析将变速器输入轴、中间轴、输出轴的噪音信号分离，便于变速器的诊断。 2.阶次分析的基本原理 2.1.阶次的概念 阶次概念的提出，是为区别于传统频谱分析概念。阶次分析的本质上是基于参考轴转速的频率分析。 阶次O、频率f与参考轴转速n1之间的关系为： O =f/ n1 (1) 齿轮啮合频率的计算公式为：

发动机振动理论分析a

发动机隔振 1 发动机振动的常用分析方法 发动机工作时，由于自身和来自地面的干扰，引起多种复杂的振动。发动机作为一般机械，分析其振动可用如下几种方法。 拉格朗日方程 对于振动，如果能用函数形式写出其势能及动能的表达式，可以用拉格朗日方程。 设由n 个质点组成的系统，其n 个独立的广义坐标为1q ，2q ，……n q 若系统的约束条件式定常的，则系统的动能可表示为： ∑∑===n r n s s r rs q q m T 11 21 （1） 系统的势能可表示为： ∑∑===n r n s s r rs q q k V 11 21 （1） 如果写成矩阵形式，为： ~ {}??? ???????????=n q q q q 21广义坐标阵列 （3） []?? ??? ?????=nn n n m m m m M 1111质量矩阵 （4） []?? ?? ? ?????=nn n n k k k k K 1111刚度矩阵 （5） 则有： {}[]{}q M q T T 2 1= （6）

{}[]{}q M q V T 2 1= （7） 令V T L -=表示质点系的动能与势能之差，成为拉格朗日函数，于是有： 0d d =??? ???????-??????????j j q L q L t （8） 这就是保守系统的拉格朗日方程。 由拉格朗日方程，得： ( []{}[]{}0=+q K q M （9） 上列方程就是无阻尼多自由度系统的运动微分方程一般形式。 对于有阻尼系统利用表征系统阻尼性质的物理量耗散函数{}[]{}q C q T 2 1= Φ来考虑线性阻尼的影响，在利用拉格朗日方程，可得到有阻尼多自由度系统振动运动微分方程的一般形式： []{}[]{}[]{}{}f q K q C q M =++ （10） 式中：[]M ——质量矩阵； []C ——阻尼矩阵； []K ——刚度矩阵； {}f ——激振力。 有限元法 计算机技术的发展，为复杂结构的振动的分析提供了新的途径，发展了另一 种更为使用而先进的方法——有限元法。 ; 有限元法的基本思想是把连续体视为有有限个基本单元在结点处彼此相连接的结合体，把具有无穷多个自由度的连续结构振动问题变成为有限多个自由度的振动问题。有限元法的分析过程为 模态分析法 如果复杂构件难以离散化就要利用模态分析技术来建立振动系统的数学模型。 通过模态分析的方法求解出振动系统的模态参数，即系统的固有频率、振型及阻尼，从而建立起分析模型。模态分析的一般过程如下： （1）、求解广义坐标下多自由度系统的质量矩阵和刚度矩阵；

变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究

10.16638/https://www.sodocs.net/doc/0517792000.html,ki.1671-7988.2015.11.009 变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究 徐丽梅1，石月奎2 （1.天津矢崎汽车配件有限公司，天津300457；2.中国汽车技术研究中心，天津300300） 摘要：为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题，分析了变速箱噪声的特点，通过频谱分析和阶次分析的理论，找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围，并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架，啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递；通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形，降低了变速箱的啸叫声。 关键词：变速箱噪声；啸叫声；敲击声 中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2015)11-25-04 Study on Gear Rattle&Whine of Manual Transmission and Countermeasures Xu Limei 1, Shi Yuekui 2 ( 1. Tianjin YAZAKI Auto Parts Co., Ltd., Tianjin 300457; 2. China Automotive Technology & Research Center, Tianjin 300300 ) Abstract: To solve gearbox noise problems of a test vehicle under idle and cruise condition, analyzes the characteristics of gearbox noise, through the spectrum analysis and order analysis theory to find the frequency characteristics and range of rattle and whine noise, and according to the transfer path method determined the rattle noise transfer path is from the gearbox active side mount bracket, whine noise is caused by gear active tooth. By improving the frequency response of gearbox active side mount bracket, decreasing the transmission of the rattle noise; by modified clutch stiffness and damping parameters and optimized tooth profile of the active tooth, reducing the gearbox whine noise. Keywords: gearbox noise; rattle noise; whine noise CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)11-25-04 引言 随着汽车工业技术的发展，汽车已经不再仅仅满足结实耐用的一般需求，在舒适性特别是车内噪声方面已经有了显著的改善，怠速工况的车内噪声从几年前的45-46 dB(A)已经降低到现在42dB(A)左右，甚至有些已经达到了40 dB(A)，要达到这个级别的声压级，悬置、进排气等系统对车内噪声的影响已经很小，而动力总成带来的噪声特别是怠速工况下变速箱的噪声对车内噪声的影响已经成为了主要影响因素。 对于匹配手动变速箱的动力总成来说，发动机在工作过程中活塞往复运动，将燃烧压力转换为旋转动力，曲轴每转动两圈，即活塞往复运动两次才有一次点火，燃烧在气缸中发生一次，这样就产生的扭矩波动，随着发动机追求更好的动力性，缸内平均有效压力也在不断增大，这种扭矩波动也越来越大。这一扭矩波动经过离合器传送到变速箱，尽管有离合器的减振，但是手动变速箱没有高粘性阻尼的内在液力变矩器[1]，所以无法消除变速箱的噪声。 本文中所研究的MPV车型在怠速工况和匀速80km/h工况，驾驶员位置均能较明显的听到来自变速箱的噪声，通过优化离合器刚度和阻尼、优化传递路径等方法，显著降低了 作者简介：徐丽梅，就职于天津矢崎汽车配件有限公司。

变速箱振动与噪声分析

第1期（总第125期）机械管理开发 2012年2月No.1（S UM No.125） M EC HANIC AL M ANAGEM ENT AND DEVELOPM ENT Feb.2012 引言 变速箱主要经齿轮啮合达到变速、增加扭矩的作用，齿轮系经轴承安置在壳体上。实验证明，齿轮、轴承、壳体是变速箱振动和噪声的主要来源[1]。分析变速箱的振动和噪声的产生机理，应该首先着重分析齿轮、轴承、箱体的振动。 1变速箱振动和噪声现象及初步分析 讨论的变速箱是我公司设计的一款大扭矩多挡位变速箱，它由主箱、副箱两段式结构组成、性能优越，但在试验时发现了异常的振动和噪声；对其原因进行分析，发现有些齿轮啮合频率的倍频与壳体约束模态频率相近时，在测试振动和噪声信号功率谱中相同频率处出现峰值，引起变速箱的异常振动和噪声。2振动和噪声现象的发生原因详细分析2.1变速箱中齿轮啮合频率计算 1）定轴系中，齿轮的啮合频率为[2]: 式中：Z 为齿轮齿数；i 为频率的谐波，i=1，2，3…。对于有固定齿圈的行星轮系，其啮合频率为： 式中:Z r 为任一参考齿轮的齿数；n r 为参考齿轮的转速(r/min)；n c 为转臂的回转速度(r/min)，方向相反时，取正号；i 为频率的谐波，i =1，2，3…。 由式（1）与式（2）可知，齿轮副中的两个齿轮的啮合频率是相同的。当齿轮的转速变化时，啮合频率也随之而变，并且随着转速的升高，齿轮噪声增大。这是判断齿轮啮合频率的两个基本原则。再者，齿轮的啮合频率往往呈二次、三次等高次谐波出现在频谱中。齿轮噪声随转速增加而增加，但不是线性关系；转速越高，噪声随转速升高而上升的越缓慢。 2）齿轮编号表：本实验变速箱中各档齿轮编号见图1。 3）齿轮啮合频率计算：根据式（1）及（2），按图1齿轮编号算得齿轮的啮合频率，见表1。由于6档、7 档、8档、9档、10档时，各齿轮的啮合频率除14、15、16 号齿轮的为0外，其余均与1档、2档、3档、4档、5档对 应相同。 图1齿轮编号图 表1 齿轮啮合频率计算结果 挡位12345 R 1695695695695695695 2695695695695695695 3542542542542542542 4542542542542542542 5472472472472472472 6472472472472472472 7351351351351351351 8351351351351351351 9297297297297297297 10297297297297297297 11282282282282282282 12282282282282282282 13282282282282282282 14115285208331373116 15115285208331373116 16115285208331373116 2.2 变速箱壳体的有限元分析 图2变速箱箱体有限元模型 1）建立数学模型：对变速箱壳体，建立三维数学 f Z =nZ 60i .（1） f Z =Z r (n r ±n c )60 i .(2) 收稿日期：；修回日期：6 作者简介：董晓露（），女，山西浑源人，工程师，硕士，主要从事变速箱设计工作。D 66@6变速箱振动与噪声分析 董晓露 （中国重汽集团大同齿轮公司技术中心，山西 大同 037305） 摘要：分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号， 再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后，运用Pro/Engineer 建立了变速箱壳体的实体模型，并用OptiStruc t 软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率，分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果，提出对壳体的改进建议，以达到变速箱减振降噪的目的。 关键词：变速箱；振动和噪声；齿轮啮合频率；壳体模态中图分类号：TB533+.2 文献标识码：A 文章编号：1003-773X （2012）01-0053-02 53 2011-08-042011-10-01979-E-mail:https://www.sodocs.net/doc/0517792000.html,.

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨 摘要：本文根据实际生产经验，对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析，并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨，尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施，为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量，降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。 关键词：变速箱；齿轮；噪声；分析；处理 引言 在当前广泛应用的工程机械中，渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件，这种零件使用方便、造价便宜，应用范围非常大。但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声，如：与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的，这些缺陷不仅会影响工程机械的质量，还导致工程机械的噪声污染加剧，极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。本文根据自身生活实践，对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析，并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究，为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑，同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。 1.变速箱齿轮噪声的原理分析 1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析 两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中，要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上，这样点的脉冲才是稳定的。对相互啮合的两个齿轮来说，从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触，到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮，其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等，也就是说整体的齿面会出现相对滑动，并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变，在刚接触时或即将分开时最大，在节圆切点处最小。 齿轮啮合面上出现的相对滑动，就说明滑动面上存在相对摩擦力，由于滑动速度是一直变化的，那么摩擦力的大小和方向也随之改变，所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。在齿轮相互啮合过程中，啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系，所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙，齿轮之间的力的脉动也就越大，这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果，所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声，这是不可避免的，而且脉动冲击反过来作用于齿面，对齿面造成破坏，进一步加大了冲击，所以齿轮的损害会更快。 1.2齿轮啮合冲击的噪声原因分析