汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析

参
考
文wenku.baidu.com
献
ｉ－１］ 任成龙．基于混沌特征的汽车悬架隔振性能评价技术 研究Ｉ－Ｄ］．长沙：长沙理工大学汽车与机械工程学院，
２００６．
［２３ 国家质量监督检疫总局．ＧＢ １８５６５－２００１营运车辆综 合性能要求和检验方法Ｉｓ３．北京：中国标准出版社，
作者简介：张雨男，１９５８年６月生，博 士后、教授。主要从事汽车检测理论与状 态智能监测的研究。曾发表《时间序列的 混沌和符号分析及实践》（长沙：国防科技 大学出版社，２００７年）等论著。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｙ５８６１８７＠１６３．ｃｏｒｎ
２００１．
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图６平台前梁纵向振动加速度及其功率谱密度
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zdcsyzd201004023.aspx
万方数据
汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
张雨， Zhang Yu 南京工程学院车辆工程系,南京,211167;东南大学交通学院,南京,210096
振动、测试与诊断 JOURNAL OF VIBRATION MEASUREMENT & DIAGNOSIS 2010,30(4)
万方数据
４５６
振动、测试与诊断
第３０卷
２试验台激振试验
电机转速为１ ４００ ｒ／ｍｉｎ，采样频率为６０ Ｈｚ，采 样时间序列长度为１ ０２４点，使用Ｆ一５１０３型数据采 集器陆¨。在偏心轮一平台碰摩时，检测平台４个测点 在３个方向的振动加速度信号。图３～图６为这些测 点的振动加速度信号及其功率谱密度。
万方数据
第４期
张雨：汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析
４５７
表１平台三向振动在激振频率２３－４－１ Ｈｚ频带内的状况
４结 论
以应用广泛的ＡＣＸＸ一１６０汽车悬架振动试验台 作为研究对象，在匀速激振时对振动信号进行分析 可知，平台垂向振动具有良好的单频性，平台前、后 梁的垂向振动具有良好的一致性，平台垂向振动较 之横向振动和纵向振动具有主导性。因此，试验台的 垂向主振动具备有效性。
关键词车辆工程悬架振动 试验台 功率谱密度 中图分类号ＴＢ １２３ Ｕ４６７．４ Ｕ４６３．３３
引言
汽车悬架性能是保证汽车主动安全性的重要组 成部分，其典型参数有振幅及特征频率［１］、车辆吸收 率和左右轮吸收率差［２］。由于人工检测悬架装置具 有主观因素影响大、检测结果可靠性差等问题，目前 有条件的修理企业使用汽车悬架振动试验台（以下 简称试验台），通过检测试验台垂向主振动的频率、 振幅和波形，就可以获得汽车悬架性能［３ｑ］。试验台 垂向主振动的有效性决定了试验台垂向激振效果。
第３０卷第４期 ２０１０年８月
振动、测试与诊断
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ。Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
Ｖ０１．３０ ＮＯ．４ Ａｕｇ．２０１０
汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析。
（１南京工程学院车辆工程系
张 雨１’２
南京，２１１１６７） （２东南大学交通学院
南京，２１００９６）
２８—３２．
∞ ］ 罗永光，王里生．信号与系统分析［Ｍ］．长沙：国防科 技大学出版社，１９８９：１１４—１１７．
口 ］ 杨云志，汪洋，张弛．基于Ｆ一５１０３采集系统的汽车悬架 隔振性能检测［Ｊ］．南京工程学院学报：自然科学版。
２００７，５（２）：６４－６８．
Ｉ竺Ｉ ］ 李杰敏．汽车拖拉机试验学ＥＭｌ．北京：机械工业出 版社，２００６：１５８—１６８．
平台
激振试验测点布置
本文以深圳市安车科技有限公司制造的 ＡＣＸＸ一１６０试验台为研究对象，图１为ＡＣＸＸ一１６０ 试验台的结构简图［５］。ＡＣＸＸ一１６０试验台产生激振 的核心是偏心轮一平台系统，如图２所示。车轮支承 板固连于由前梁、后梁、左梁和右梁围成的框架而构 成平台，弹簧将平台适度压紧在偏心轮表面，偏心轮
位于两支承侧，由交流电机拖动，电机转速为１ ４００ ｒ／ｍｉｎ。在偏心轮旋转、偏心轮一平台碰摩瞬间，平台 对车轮产生激振。在平台的前梁垂向、后梁垂向、左 梁横向和前梁纵向，采用磁座连接的方式布置压电 式振动加速度传感器，同步获得４个测点在垂向、横 向和纵向３个方向的振动信号。通过考察平台垂向 振动的单频性、平台前、后梁垂向振动的一致性以及 平台垂向振动相比横向和纵向振动的主导性，获得 ＡＣＸＸ一１６０试验台垂向主振动的有效性。
图４平台后梁垂向振动加速度及其功率谱密度
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图５平台左梁横向振动加速度及其功率谱密度
３激振试验结果分析
３．１ 平台前、后梁垂向振动的一致性
比较图３和图４的功率谱密度可以看出，在３０ Ｈｚ分析频率的范围内，平台前梁和后梁垂向振动的 功率谱密度共同具有以下性质：ａ．激振过程具有窄 带随机特性［８］，其“窄带特征频率”即为偏心轮转速， 特征频率为２３ Ｈｚ；ｂ．仅仅在激振频率２３ Ｈｚ处有突 出的激振功率，除此以外其他任何频段均无激振功 率存在，这表明激振过程甚为单纯；ｃ．平台前、后梁 具有相同的激振频率，其值即为偏心轮转速特征频 率；ｄ．在激振频率２３ Ｈｚ处，平台前梁垂向振动的特 征谱值为５５０ ｇＺ／Ｈｚ，平台后梁垂向振动的特征谱值 为５００ ９２／Ｈｚ，两者偏差９％，具有几乎相同的功率谱 密度值。
因此，匀速激振时平台垂向振动具有良好的单 频性，平台前、后梁的垂向振动具有良好的一致性。
３．２平台垂向振动强度的主导性
在激振频率为２３±１ Ｈｚ的频带内，比较图３和 图５中的功率谱密度分布状况，考察平台垂向振动 相比横向振动的强度。比较图３和图６中的功率谱密 度分布状况，平台三向振动在激振频率２３±１ Ｈｚ频 带内的状况结果如表ｌ所示。可见，以激振频率２３ Ｈｚ处的特征谱值衡量，平台垂向振动强度是横向振 动强度的５．５０倍，是纵向振动强度的４．２３倍。因此， 平台垂向振动比横向振动和纵向振动占有绝对 优势。
电机 联轴器飞轮带轮平台传感器 弹簧偏心轮
（ａ）系统简图
图１ ＡＣＸＸ一１６０试验台结构简图
图２ ＡＣＸＸ一１６０的偏心轮－平台系统
． 江苏省“六大人才高峰”资助项目（编号：０７一Ｄ－０１４）；江苏省高校自然科学基础研究资助项目（编号：０７ＫＪＤ５８００８４） 收稿日期：２００８—１１－１４；修改稿收到日期：２００９—０２—１６
参考文献(8条) 1.任成龙 基于混沌特征的汽车悬架隔振性能评价技术研究 2006 2.国家质量监督检疫总局 GB 18565-2001 营运车辆综合性能要求和检验方法 2001 3.周建鹏.曹永上.徐兆坤.陈昌锡.高蔚 汽车悬架减振器不解体测试方法的研究 2004(1) 4.刘宪生 乘用车悬架特性检测方法应用分析 2005(6) 5.张雨 汽车悬架振动实验台单频性的符号混沌特征辨识 2009(2) 6.罗永光.王里生 信号与系统分析 1989 7.杨云志.汪洋.张弛 基于F-5103采集系统的汽车悬架隔振性能检测 2007(2) 8.李杰敏 汽车拖拉机试验学 2006
摘要 由于汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性决定了试验台的激振效果，为此通过试验分析了垂向主振动 的有效性。在试验台的垂向、横向和纵向３个方向布置振动加速度传感器，检测得到在匀速激振时的平台振动信号， 并对测得的振动信号进行功率谱密度分析。结果表明，平台垂向振动具有良好的单频性，平台前、后梁的垂向振动 具有良好的一致性，平台垂向振动较之横向振动和纵向振动具有主导性。