基于传递路径分析的怠速工况下转向盘振动路径识别及改进
基于试验模态的方向盘振动控制优化
基 于 试 验 模 态 的 方 向 盘 振 动 控 制 优 化
魏 海虎 ，兰靛 靛 ，李俊 慧２，梁 军２
（ １ ． 厦门理工学院机械 与汽车Ｘ － 程学院 ，福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ２ ４ ；
２ ．厦 ｆ － ｊ 金龙旅行车有 限公 司，福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ６ ）
１ 方 向盘 振 动 的 机 理
发 动机 本身 的振 动主要 来 自点火 激 励 和 不 平衡 惯 性 力 激 励 ［ ７ Ｊ ． 点火 激 励 是 由发动 机 气 缸 内混 合
气点火燃烧 ，曲轴输出脉冲转矩引起的激励． 由于转矩周期性地发生变化 ，导致发动机上反作用转矩 （ 即倾覆力矩 ）的波动 ，这种波动使发动机产生周期性的扭转振动 ，其振动频率就是发动机 的发火频 率＿ ８ Ｊ ，计 算 公式 为
Ｆ ＝２ ｎ ｚ ／ （ ６ ０ ｄ ） ． （ １ ）
式 （ １ ） 中 ：ｎ为 发动 机转速 ；ｚ 为发 动机 缸数 ；ｄ为 冲程 数． 不平衡 惯性 力激 励 是 由发动 机 往 复 运 动 的活 塞 和 连 杆 产 生 的不 平 衡 惯 性 力 引 起 的垂 直 振 动 【 ９ 』 ，
某轻型货车怠速低频振动改善技术探究
第一作者：王晓宏，男，1987年生，工程师，从事整车NVH试验分析工作。
图 铁连杆和铝连杆主驾地板发动机 . 阶振动扫频曲线对⽐
图 整⻋模型
做整⻋VTF仿真计算时，设置激励⼒为1 g，激励⽅式为上下0~20 Hz扫频，激励点为动⼒总成正下⽅，响应点为主驾地板和主驾座椅安装点，⻅图4。
图 VTF仿真计算时的激励点和响应点
⾸先通过改变驾驶室的前后悬置软垫刚度计算整⻋VTF（⻅图5），可以看到当驾驶室悬置软垫刚度增加30%和
图 改变驾驶室悬置软垫刚度前后整⻋VTF曲线对⽐
图 ⻋架纵梁局部加强⽅案整⻋VTF曲线对⽐
通过改变动⼒总成的前后悬置软垫刚度计算整⻋VTF （⻅图7），可以看到当动⼒总成悬置软垫刚度增加30%和减小30%时，整⻋VTF 曲线在6~9 Hz的共振频率时会发⽣很⼤的变化，所以可以看到动⼒总成刚体模态对其悬置软垫刚度的变化⾮常敏感，同时也说明主驾地板怠速8.3 Hz的振动问题可以通过优化动⼒总成悬置这条路径来实现。
图 改变动⼒总成悬置软垫刚度前后整⻋VTF曲线对⽐
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图 优化后主驾地板发动机 . 阶振动扫频曲线对⽐
结语
⾸先，此⻋怠速8.3 Hz振动源是打⽓泵激励，通过把打⽓泵连杆材料由铁改为铝可以减小打⽓泵的振动输⼊。
其次，整⻋VTF仿真分析可以快速有效地找到影响驾。
某商用车怠速方向盘振动优化
10.16638/ki.1671-7988.2018.10.010某商用车怠速方向盘振动优化涂晴1,2，邓磊1,2，夏林林1,2，陈东1,2，靖娟3（1.江铃汽车股份有限公司产品开发技术中心，江西南昌330052；2.江西省汽车噪声与振动重点实验室，江西南昌330052；3.江西制造职业技术学院，江西南昌330052）摘要：某商用车关空调工况时怠速方向盘的振动影响了该车的舒适性。
文章利用振动传递路径和频响测试方法准确判断出了导致方向盘振动的具体原因，并应用有限元方法快速寻找到了降低方向盘振动的最佳优化方案。
实车测试结果表明优化后的方向盘振动明显改善，主观评价达到设定目标，验证了优化方案的有效性。
关键词：方向盘；怠速振动；优化；有限元分析中图分类号：U461.4文献标识码：B文章编号：1671-7988(2018)10-31-04Optimization of Steering Wheel Vibration of a commercial Car under Idle Condition Tu Qing1,2, Deng Lei1,2, Xia Linlin1,2, Chen Dong1,2, Jing Juan3( 1.Product Development and Technology Center, Jiangling Motors Co. Ltd., Jiangxi Nanchang 330052;2.Jiangxi Key Laboratory of Vehicle NVH, Jiangxi Nanchang 330052;3.Jiangxi Manufacturing V ocational and Technical College, Jiangxi Nanchang 330052）Abstract: The vibration of the steering wheel significantly affects the commercial vehicle comfort. In the present work, the transfer path analysis (TPA) and the frequency response test method were utilized to identify the cause of the steering wheel's vibration under the idling operation of a commercial vehicle engine. The best optimization scheme to reduce the steering wheel’s vibration was obtained by the method of the finite element analysis efficiently. The actual results show that the optimization scheme show could improve the vibration of steering wheel obviously. The effectiveness of the scheme has been verified.Keywords: steering wheel; idle vibration; optimization; FEACLC NO.: U461.4 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)10-31-04前言怠速工况下方向盘振动是汽车NVH性能（噪声、振动、声振粗糙度）重要评价指标之一，整车研发过程中需要优先考虑。
基于逆矩阵法的汽车关键点振动传递路径分析
基于逆矩阵法的汽车关键点振动传递路径分析吕将;郭辉;祁宏钟;王岩松;王艺【摘要】针对某样车建立了关键点振动传递路径的分析模型,构建传递函数逆矩阵,建立了激励点载荷计算模型;通过试验测试获取各条传递路径的传递函数和各关键点响应,以传递函数逆矩阵法对各激励点进行载荷识别;对比目标点振动的计算值与实测值,验证模型的可靠性,将识别的载荷用于各条传递路径的振动贡献量分析以找出振动关键传递路径;结果表明,计算值与实测值的曲线吻合度高,验证了模型的可靠性;发动机后悬置 X向、排气管前悬挂 X和Y 向的贡献量最大,为关键的振动传递路径;进一步对关键振动路径进行传递函数与载荷力的分析结果表明,在频率为25 Hz和75.5 Hz左右时,方向盘Z向的振动主要是由激励点载荷力过大所引起的;此结果为汽车振动原因的诊断和改进提供理论依据.%Analytical model of vibration transfer path on key points is established,and load calculation model of excitation point is estab-lished based on constructed transfer function inverse matrix.Transfer function of each transfer path and response of each key point are ac-quired by test,and load identification of each excitation point is conducted by adopting transfer function inverse matrix method.The reliabili-ty of model is verified by comparing the calculation value of target point vibration with the measured value.Then,identified load is used to analyze vibration contribution of each transfer path and find out the critical vibration transfer path.The results show that the calculation val-ue matches well with the measured value,so the reliability of the model is verified.Rear mount of engine in X direction and front suspension point of exhaust pipe in X and Y direction that have the largestcontribution are the main vibration transfer path.Further analysis of transfer function and loading force of main vibration transfer path indicates that the vibration of steering wheel in Z direction is caused by overlarge load at excitation point when the frequency is about 25 Hz and 75.5 Hz.The result can provide theoretical basis for diagnosis and improve-ment of automobile vibration cause.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】5页(P232-235,240)【关键词】关键点;载荷识别;传递函数;逆矩阵;贡献量【作者】吕将;郭辉;祁宏钟;王岩松;王艺【作者单位】上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广州;上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学汽车工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】U467.4+920 引言汽车作为一个复杂的系统，往往受到多种振动和噪声源的激励。
汽车平滑路面高速行驶时方向盘抖动的研究
汽车平滑路面高速行驶时方向盘抖动的硏究刘士士刘立刚冯向敏张瑛陈麟（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201208)【摘要】引起方向盘抖动的原因很多，文章重点研究了某车型在平滑路面高速行驶时方向盘的抖动问题。
首 了向方向盘的 径，建立了包含转向齿条、转向 方向盘的转向子系车动力学 -然后根 径 出了影响方向盘高 的关键 ，并通过优化关键 ，降了方向盘的 ，为汽车转向系统的设计研发提供了思路，大大缩短了整车的开发周期。
【Abstract】There are m any reasons fo r the steering w heel sh a kin g.The steering w heel shakepro blem o f tlie ve h ic le d riv in g on sm ootli road at h ig h speed is focused in th is p a p e r.F i from road surface to steering w heel is a n a lyz e d，and the steering subsystem m odel and ve m odel in c lu d in g steering r a c k，steering colum n and steering w heel are e sta blished.T hen the key fa ctors a ffectin g h igh- speed steering w heel shake are analyzed acco rding to the transfe steering w heel shake is reduced by o p tim izin g the key fa cto rs.The results p ro vid e a tra in o f the research and d esign o f ve h icle steering system，and greatly shorten the developm ent cycle o f thew hole v e h ic le.【关键词】方向盘抖动转向系统传递路径优化设计doi：10. 3969/j.issn.1007-4554.2019.03.110引言高 方向盘的 是 够感知的 ，影响整车的操纵稳定性顺性。
两种传递路径不同振动信号的特征分析
两种传递路径不同振动信号的特征分析牛雪梅;李敏;熊晓燕【摘要】In gear fault diagnosis, box vibration acceleration signal pass many transmission link and there is nonlinear cross couple of signals, the torsional vibration signals measured from transmission axle is studied to carry out fault diagnosis. The btspectrum characteristics of vibration signals obtained Through two different kinds of transfer paths are compared. Frequency components of box vibration acceleration signal are complex, while torsional vibration signal transfer links are less, transfer path is direct, thus interference factors are reduced , and frequency components of the signal are simpler. ' Through spectrum analysis, fault feature can be clearly extracted, which is helpful for accurate fault diagnose.%针对齿轮故障诊断中使用的齿轮箱箱体振动加速度信号的传递环节多,信号存在非线性交叉耦合的情况,研究了使用从传动轴端测取的扭转振动信号进行诊断的方法.对比了这两种传递路径不同振动信号的双谱特征,箱体振动加速度信号的传递路径复杂,导致其频率成分复杂；而扭转振动信号的传递环节少,获取信号的路径直接,干扰因素减少,信号频率成分比较单纯,利用通常使用的谱分析,故障特征就可以清晰地提取出来,利于齿轮故障的准确判断.【期刊名称】《中北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)003【总页数】4页(P336-339)【关键词】传递路径;振动加速度信号;扭转振动信号;特征分析【作者】牛雪梅;李敏;熊晓燕【作者单位】太原科技大学电子信息工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械电子工程研究所,山西太原030024;太原理工大学机械电子工程研究所,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TP277;TH1650 引言在齿轮故障诊断中,齿轮箱箱体的振动加速度信号是使用最广泛的一种振动信号,已有大量文献研究对其进行各种分析和处理来提取故障特征,在很多情况下也是有效的[1-3].但若齿轮箱内部的传递环节较多时,各种因素会使系统的非线性特征明显,在箱体测得的振动信号是各种信号的交叉耦合,给特征提取带来困难,或者造成故障误判.若从轴端测取扭转振动信号,传递环节少,传递路径简单直接,干扰因素减少,信号比较单纯,经过简单的处理,故障特征就可以清晰地提取出来,利于故障的准确判断.根据实际对象或工业现场的条件,扭振信号的测取可以采取两种方式,一种由高精度编码器信号经变换处理得到[4],另一种使用定子电流信号解调而来.1 扭振信号的获取扭转振动是旋转机械中的一种重要的振动形式,传动轴及与其有关联的部件的损伤或故障的信息都可以反映在扭振信号中,并且由于其未经过复杂的传递路径,因而更容易提取出准确的故障特征.有如下两种方法可以比较有效地获取扭转振动的信号:1)在轴端安装高精度增量型光电编码器.这种编码器可以产生几千甚至几万个脉冲,其角度分辨率很高,可以感测到幅度(角度)较小的扭转振动,再经过频率-电压转换电路,就能获得扭转振动信号;也可以将编码器输出的信号经过希尔伯特变换而获取扭振信号.有些工业现场的旋转机械就安装有测量转速的编码器,经过适当的改造,可在工业现场方便地测得扭振信号.2)使用电流传感器提取电机的电流信号,再经过解调分析来得到轴的扭振信号.2 两种传递路径不同的振动信号的双谱特征齿轮箱在许多机械系统中都是重要的组成部分,其主要作用是传递动力和改变转速.它的结构形式也多种多样.一般来说,齿轮上的振动激励到箱体上安装的振动加速度计的传递路径是:齿轮→轴→轴承→齿轮箱箱体→加速度计.在这个传递过程中,由于结构本身存在的非线性因素(如间隙、磨损及非线性刚度等)以及传递过程中混入的其它噪声,会使测得的信号非线性程度加强,给诊断带来困难.而直接从轴端测得的扭转振动信号,传递路径简单,非线性因素和干扰噪声减少,利于后续的诊断.本文使用高阶谱分析对两种传递路径得到的振动信号进行了研究.这里把传递路径作为系统考虑.对于非线性系统,当谐波信号作用于它时,系统的输出信号既包含输入信号原有的频率成分,又会由于非线性耦合而出现新的频率成分.高阶谱可以识别出非线性相位耦合的情况.这里,高阶谱所检测和描述的信号是指随机激励非线性系统得到的响应信号.设二次非线性系统的输入信号系统的响应信号式中:X为非零常数.信号 z(k)含有余弦项(λ1,h1),(λ2,h2),(2 λ1,2 h1),(2 λ2,2 h2),(λ1- λ2,h1-h2),(λ1+ λ2,h1+h2).响应信号中不但含有激励信号的频率成分,同时也出现了新的频率成分,它等于激励信号某两个频率成分的和(或差),同时其相位也等于两个相位的和(或差),这种现象就称为二次相位耦合.功率谱是不含有相位信息的,故其无法检测二次相位耦合,而双谱(三阶累积量)就能检测及表征二次相位耦合的情况[5-15].齿轮箱-电机实验台如图 1所示,由电机,单级传动齿轮箱,加载装置,振动加速度计和扭转振动测量装置组成.当齿轮箱中的齿轮、轴和轴承均无故障时,对上述两种传递路径不同的振动信号进行双谱分析.由图 2可以看出,在箱体上测得的振动加速度信号已出现了非线性相位耦合现象,若齿轮箱中的零部件再出现故障时,信号的非线性情况会更加严重;若故障很轻微时,故障特征提取就变得较困难,有时也会出现误判的情况.扭振信号没有经过复杂的传递路径,由于传递路径的因素导致的非线性就不严重,当出现轻微故障时,简单的信号处理就能提取出明显的特征.图 3为扭振信号的双谱图,在 6个对称区域的某个区域中,频率成分简单,没有二次相位耦合现象.图1 齿轮箱-电机实验台Fig.1 Test-bed of gearbox-motor图2 箱体振动加速度信号的双谱图Fig.2 Bispectrum of box acceleration sig nal图3 扭振信号的双谱图Fig.3 Bispectrum of to rsional vibration signal3 故障特征提取从上面的分析可以看出,当齿轮传动系统中的零部件有故障或损伤时,箱体振动加速度信号的频率成分就比扭振信号的频率成分复杂的多.当齿轮上存在点蚀、裂纹等故障时,其接触刚度随之发生变化,这会造成扭转刚度的瞬时改变,这种变化会反映在扭振信号中.对于上述齿轮箱-电机实验台,经过理论计算,传动轴的转动频率为 3.4 Hz,齿轮的啮合频率为 100.4 Hz.这个特征也可以从扭振信号的频谱图中非常明显地体现出来,如图 4所示.当发生故障时,齿轮啮合而产生的信号被上述故障信号调制,在频谱图上就表现为在啮合频率及其各次谐频的两侧出现间隔均匀的边频带.图 5为点蚀齿轮扭振信号的频谱图.从图 5中可以明显地得到点蚀齿轮的信号特征:在 3.4 Hz处有一突出谱线,在 100.1 Hz处也有一突出谱线,在其两边,存在以 3.4 Hz为间隔的均匀明显的边频带,这与理论计算是基本吻合的.图4 提取的无损伤齿轮的扭振信号的频谱图Fig.4 Torsional vibration sig nal spectrum of undamag ed gear图5 提取的点蚀齿轮的扭振信号的频谱图Fig.5 Torsional vibration signal spectrum of pitting gear对箱体振动加速度信号施以与扭振信号相同的处理,其故障特征就远没有扭振信号的特征明显,如图 6所示.图6 提取的点蚀齿轮的振动加速度信号的频谱图Fig.6 Vibration acceleration signal spectrum of pitting gear4 结论当齿轮箱中的齿轮、轴和轴承均无故障时,对箱体振动加速度信号和传动轴端测取扭振信号这两种传递路径不同的振动信号进行双谱分析.振动加速度信号频率成分较复杂,出现了非线性相位耦合的现象.若齿轮箱中的零部件在出现故障时,信号的非线性情况会更加严重;若故障很轻微时,故障特征提取就变得较困难,有时也会出现误判的情况.扭振信号没有经过复杂的传递路径,由于传递路径的因素导致的非线性就不严重,双谱图中没有二次相位耦合的现象.当出现轻微故障时,谱分析就能提取出明显的特征.参考文献:[1]EndoH,Randall R B,Gosselin C. Differential diagnosis of spall vs.cracks inthe gear tooth fillet region: experimentalvalidation[J]. Mechanical Systems and Signal Processing,2009,23(3):563.[2]王楠,陈长征 ,孙长城,等.基于应力波与小波分析的低速滚动轴承故障诊断研究 [J].振动工程学报,2007,20(3):280-284.Wang Nan,Chen Changzheng,Sun Changcheng,et al. Studyon fault diagnosis of low-speed rolling bearing using stress waves and wavelet analysis[J].Journal of Vibration Engineering,2007,20(3):280-284.(in Chinese)[3]程发斌,汤宝平,刘文艺.一种抑制维格纳分布交叉项的方法及在故障诊断中应用[J].中国机械工程,2008,19(14):1727-1731.Chen Fabin,Tang Baoping,Liu Wenyi.Method to suppress cross-terms of wigner-ville distribution and its application in fault diagnosis[J].China MechanicalEngineering,2008,19(14):1727-1731.(in Chinese)[4]熊晓燕.高分辨率扭振测量方法及其应用[J].振动、测试与诊断,2003,23(1):41-43.Xiong Xiaoyan.High resolution torsional vibration measurement and its applications[J]. Journal of Vibration Measurement&Diagnosis,2003,23(1):41-43.(in Chinese)[5]张贤达.现代信号处理 [M].北京:北京大学出版社,2002.[6]陈仲生.基于 M ATLAB 7.0的统计信息处理 [M].长沙:湖南科学技术出版社,2005.[7]Proakis J G.统计信号处理算法 [M].汤俊译.北京:清华大学出版社,2006.[8]苏文斌,史维祥,温熙森.故障诊断中非线性耦合特征提取(一)[J].机械研究与应用,1998,11(2):12.Su Wenbin,Shi Weixiang,Wen Xisen.Nonlinear coupling signature extracting in fault diagnosis(one)[J].Mechanical Research& Application,1998,11(2):12.(in Chinese)[9]李学军,蒋玲丽,杨大栋.基于双谱分布区域的齿轮聚类分析与故障诊断 [J].振动工程学报,2011,24(3):304-308.Li Xuejun, Jiang Lingli,Yang Dadong. Cluster analysis and faultdiagnosis forgearbased on bispectrum distribution[J]. Journal of Vibration Engineering,2011,24(3):304-308.(in Chinese)[10]李凌均,韩捷,李朋勇.矢双谱分析及其在机械故障诊断中的应用 [J].机械工程学报,2011,47(17):50-54.Li Lingjun, Han Jie, Li Pengyong. Vectorbispectrum analysis and its application in machinery fault diagnosis [J]. Journal of Mechanical Engineering,2011,47(17):50-54.(in Chinese)[11]苏文斌,史维祥,温熙森.故障诊断中非线性耦合特征综合优化 [J].机械应用与研究,1998,11(3):10-12.Sun Wenbin, Shi Weixiang, Wen prehensive optimization of nonlinearcoupling signature extracting in fault diagnosis [J].Mechanical Research& Application,1998,11(3):10-12.(in Chinese) [12]马瑞,陈予恕.含裂纹故障齿轮的非线性动力学研究[J].机械工程学报,2011,47(21):84-90.Ma Rui,Chen Yushu.Nonlinear dynamic researcher on gear system with cracked failure[J].Journal of Mechanical Engineering,2011,47(21):84-90.(in Chinese)[13]张青峰,唐立伟,郑海起.基于非线性动力学模型的齿根裂纹故障分析 [J].机械传动,2010,34(11):58-65.Zhang Qingfeng, Tang Liwei, Zheng Haiqi.Nonlinear dynamics fault model analysis on gear tooth crack[J].Journal of Mechanical Transmission,2010,34(11):58-65.(in Chinese)[14]李辉,郑海起,唐立伟.基于双谱的齿轮箱升降速过程故障诊断研究 [J].中国机械工程,2006,17(16):1665-1668.Li Hui,Zheng Haiqi,Tang Liwei.Study on order bispectrum to fault diagnosis of gearbox during runup[J].Chinese Mechanical Engineering,2006,17(16):1665-1668.(in Chinese)[15]张园,李力,邹隽.基于双谱的滚动轴承非线性耦合特征提取与故障分类 [J].轴承,2008(7):37-42.Zhang Yuan,Li Li,Zou Jun.Non-linear coupling characteristics extraction and classification for rolling based on bispectrum[J].Bearing,2008(7):37-42.(in Chinese)。
牵引车动力总成悬置系统优化分析
牵引车动力总成悬置系统优化分析
郑利锋;王铁;张瑞亮
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】基于牵引车轻量化考虑,使用铝壳代替铸铁壳变速器后,动力总成质量减轻引起整车怠速振动较大.利用ADAMS对悬置系统刚体模态进行仿真分析,通过试验验证仿真模型的有效性,找出引起整车怠速振动的原因和优化方向.以悬置刚度为优化参数,以悬置系统主振动能量分布的加权组合为目标函数,给出优化后的悬置参数.最后,在怠速工况下对转向盘振动量和悬置传递率进行测试,结果表明,优化后整车振动得到明显改善.
【总页数】4页(P45-48)
【作者】郑利锋;王铁;张瑞亮
【作者单位】太原理工大学,太原030024;太原理工大学,太原030024;太原理工大学,太原030024
【正文语种】中文
【中图分类】U462.2
【相关文献】
1.基于传递路径分析和能量解耦的动力总成悬置系统优化 [J], 邹亮;李晓杰;古忠;韦国新;张遵智
2.动力总成悬置系统优化中悬置刚度灵敏度分析 [J], 刘达斌;蒋胜强;毛江;罗玉宝
3.基于传递路径分析的动力总成悬置系统优化分析 [J], 孔智;卢剑伟;温敏;蔡金文
4.动力总成悬置系统优化设计及系统稳健性分析 [J], 李聪;张帆;杨玉玲;覃臻;覃丽霜;蒋斌文
5.动力总成悬置系统优化设计及系统稳健性分析 [J], 李聪;张帆;杨玉玲;覃臻;覃丽霜;蒋斌文
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叉车整机振动过大问题解决方案
叉车整机振动过大问题解决方案作者：黄祥兴来源：《卷宗》2018年第21期摘要：叉车整机振动是影响叉车操作性和舒适性的主要原因，如何解决查叉车整机振动过大问题已经成为很多企业急需解决的问题。
本文通过利用有限元方法，并以模拟分析来降低叉车振动，并从叉车的车架，发动机着手，联系实际测试，对某种型号的叉车进行系统的简称分析。
关键字：叉车；整机；振动；解决方案；随着社会经济的发展，很多物流，仓储行业也得到一定程度的发展，叉车是一种被专用于起重和运输，装卸货物的重要工具，虽然车速行驶较慢，即便路况比较好的情况下，但由于驾驶员长时间操作，叉车的整机振动也会影响驾驶员的舒适性，有时会产生驾驶疲劳进而影响驾驶的安全性，叉车作业的安全性问题已经成为很多制造厂商重点研发的内容。
本文联系实际工程需求，从叉车的全面减振出发，针对某种型号的叉车怠速工况下，油门踏板，方向盘等多处存在较大幅度振动，利用叉车振动现象进行研究，并运用实验测试和相关技术分析，提出了最优化的解决方案，希望能给相关工作人员提供帮助。
1 叉车的振动分析叉车在运行过程中需要承受来自内部和外部的激励，主要是随机激振和简谐激振，前者属于叉车行驶时遇到不平整的路面对于车轮的作用，后者代表发动机工作过程中冲程燃烧爆炸的压力和活塞往复惯性所引起的振动，而当这种激振频率与固有频率相接近时，车架就会形成共振。
首先从试验测试分析角度来看，叉车的车架是叉车行驶的重要组成部分，我们的研究中发现叉车的车架没有明显的纵梁，与安全护顶架连连为一体，具有较强的刚柔和耦合性。
同时，它采用四缸四冲发动机，对比实验模态测试分析得到的固有频率，该叉车在处于怠速过程中的其激振频率，进而可能会产生耦合共振。
其次，从动力总成系统的振动和角度来看，叉车的前后悬具有特殊的结构，动力总成系统是由发动机，变速箱，前桥为动力总成系统。
通过桥夹和车架刚性进行有效连接，总成的对称线是与水平面成一定角度的，后桥利用弹性支撑与后桥进行连接，叉车的车架是刚柔耦合系统，且由于前后悬不同的这种方式和动力总成纵向对称线、与水平面产生的角度造成了发动机振动传递到车架的振动在不同的方向，社会存在耦合振动线下，最终使驾驶员感受到来自不同方向的振动，比如底板，座椅等多处的振动。
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因 激 励 力 大 和 灵 敏 度 高 引 起 的 贡献 量 大 ， 致 转 向 盘 振 动 。经 改进 后悬 置横 梁 ， 向盘 垂 向 振 动 明显 减 小 ． 得 了 良 导 转 取
好 的 减 振 效 果
主题 词 ： 向盘 转
振动
传 递 路径 分析
贡 献量 分析
中 图分类 号 ：４ ３４ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：００ ３０ （０ １０ — ０５ ０ Ｕ ６． ６ Ａ １０ — ７ ３２ １ ）４ ０ １— ３
驾驶 员带 来较 大影 响 为 了解 决此 问题 ．采 用传 递
路 径 分 析 （ ｒｎｆｒＰ ｔ ｎ ｌｓ ．Ｐ 方 法 对 转 向 Ｔａ ｓ ａｈＡ ａ ｉ Ｔ Ａ） ｅ ｙｓ
２ 传 递 路 径 分 析基 本 原 理
在 研 究 汽 车 振 动 与 噪 声 问题 时 ．可将 整 车 用
盘垂 向振 动进 行分 析 ．建立 描 述某 车实 际怠 速工 况 结构 振动 的传 递路 径分 析模 型 ，并 对分 析模 型各 路
径贡 献进 行 了合成 ，验证该 模 型 的可靠 性 。基 于验
“ 源一 路径 一 接受 体 ” 表示 ． 过 计 算 每个 源 通 过 来 通
各 条路 径施 加 到接受 体 上的 响应 ，将这 些 响应叠 加
ｓ ｎ ｉ ｖｔ ｆ ｅ ｒｅ ｇｎ ｕ ｔ Ａｆ ｒ ｔ ｅ ｂ ａ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒ ａ ｕ ｔｉ ｍｏ ｉ ｅ ， ｖ ｒ ｃ ｌ ｉ ｒ ｔ ｎ ｏ ｔｅ ｎ ｈ ｅ ｓ ｅ ｓｔ ｉ ｏ ａ ｎ ｉ ｅ ｍｏ ｎ ． ｔ ｅ ｍ ｆｅ ｇｎ ｅ ｒｍｏ ｎ ｓ ｉ ｙ ｒ ｅ ｈ ｄｆ ｄ ｉ ｅ ｔ ａ ｂ ａ ｉ ｆｓｅ ｒ ｇ ｗ ｅ ｌｉ ｉ ｖ ｏ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｐ ｒ ｎ ｌ ， ｎ ｅｔ ｒｄ ｍｐ ｎ ｆ ｃ ｓａ ｑ ｉｅ ． ｅ ｕ ｅ ｐ ａ ｅ ｔ ａ ｄ ｂ ｔ ａ ｉ ｇ ｅｆ ｔ ｃ ｕｒ ｄ ｙ ｅ ｅ ｉ
Ｍｕ Ｌ ，Ｚ ｏ ｎ ｅ ｈ ｕ Ｈｏ ｇ
（ｏｇｉ ｎｖｒ ｔ） Ｔ ｎｊＵ ｉ ｓｙ ｅｉ
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研 究 。 在 软 硬 件 方 面 ， ＭＳ公 司 Ｔ ｓ Ｌ ｂ软 件 中 Ｌ ｅｔ ａ
Ｔ Ａ 测试模 块 、 ａ Ｐ Ｈｅｄ公 司 的 Ｂ Ｐ Ｔ Ｓ软 件 ，给传 递 路 径 分析 提供 了很 好 的操作 应用 平 台 。
抵 达 目标 位置 后叠 加 而成 ．怠 速 时转 向盘振 动会 给
Ｉ ｅ ｔｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｅ ｉ ｇ Ｗ ｈ ｅ ｂ ａ ｉ ｎ Ｐａ ｈ ｎ ｍ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔｉ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｆＳ ｅ ｒｎ ｉ ｏ ｅｌ Ｖｉ ｒ ｔｏ ｔ ｓａ ｄ Ｉ ｒ ｖ ｍ ｎ ｎ
Ｉ ｌ ｎ ｉ ｏ ａ ｅ ｎ Ｔｒ ｎ ｆ ｒＰａ ｈ Ａｎ ｌ ｓｓ ｄ ｅ Ｃｏ ｄ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｓｅ ｔ ａ ｙ ｉ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｅ ｒｎ ｅ ｌＶｉ ｒ ｔ ｎ， ａ ｓｅ ａ ｈ ａ ａｙ ｉ ， ｎ ｒｂ ｔｏ ｎ ｌｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔｅ ｉｇ ｗｈ ｅ ， ｂ ａ ｉ Ｔｒ ｎ ｆ ｒｐ ｔ ｎ ｌｓｓ Ｃｏ ｔｉ ｕ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ｏ
１ 前 言
转 向盘振 动是 由多个激 励 经 由不 同的传 递路 径
・
设计 ・ 计算 ・ 究 ・ 研
基 于传递路径分析 的怠速 工况下 转 向盘振动路径识别及 改进
慕 乐 周 骇
（ 同济 大学 ）
【 要 】 对某商用 车怠速时转 向盘振动问题进行研究 ， 了传递路径分析模型 。 摘 针 建立 采用试 验分析方法 ． 向 对转
盘 振 动 路 径 的 贡 献 进 行 合 成 ， 证 了该 模 型 可 靠 性 。基 于 该 模 型 进 行 主 要 贡 献 路 径 识 别 ． 现 是 由 于发 动 机 后 悬 置 验 发
ａ ｄ ａ ｔａ ｓｅ ａｈ ａ ａ ｙ ｉ ｄ ｌ ｓｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｉ ｈ ａ ｅ ． Ｗ ｉ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｌ ｎ ｌｓｓｍｅｈ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎｒｂ ｔ ｎ ｏ ｎ ｒ ｎ ｆ ｒｐ ｔ ｎ ｌ ｓｓｍｏ ｅ ｓ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｗａ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ａｙ ｉ ｈ ｉ ａ ｔｏ ， ｈ ｏ ｔ ｕｉ ｆ ｉ ｏ
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