CN106124126A - 整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，首先，测试基础状态下的振动响应；其次，在传动轴上加试重，并测试该状态下的振动响应；接着，将传动轴拆开并翻转180度后安装，测试该状态下的振动响应；最后，计算传动系各个部件的剩余动不平衡量。本发明能够在整车上测试和分离出传动***中各个部件的动不平衡量。
Description
技术领域
本发明属于汽车传动系，具体涉及一种整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法。
背景技术
目前，消费者和汽车制造商对四驱车和后驱车传动***产生的噪声和振动问题越来越关注。其中，传动系包括传动轴、驱动桥和取力器(PTU)或变速器，是四驱车和后驱车传动***的关键部分，其动不平衡产生的低频噪声和振动问题越来越突出。
传动轴、取力器、变速器和驱动桥的旋转轴在制造过程中均存在不同大小的剩余动不平衡量。当它们装配在整车之后，会产生***的剩余动不平衡。一般情况下，只有传动轴在制造过程中做动不平衡测试和校核。传动轴、驱动桥和取力器(或变速器)的剩余动不平衡相位在整车装配过程中会相互叠加，使得传动***的动不平衡可能较大而产生振动噪声问题。传动系的不平衡由各个旋转部件的不平衡矢量叠加而成，一般通过控制部件的不平衡降低传动***的不平衡。因此，在整车上测试和分离出传动***各个部件的动不平衡量对控制传动***的剩余动不平衡量有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，能在整车上测试和分离出传动***中各个部件的动不平衡量。
本发明所述的整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，包括以下步骤：
第一步，布置传感器：
(1a)将光电转速传感器布置在传动轴的附近，确保光电转速传感器能检测到传动轴的转速；
(1b)当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在驱动桥上；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在变速器上；
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在取力器上；
第二步，选取测试车速：
将车辆放置在两驱或四驱转毂上，或光滑沥青且平直的路面上，将车辆由60km/h匀加速至140km/h，测得单向加速度传感器的振动响应，选取振动幅值和相位稳定的车速作为后续的测试车速；
第三步，测试传动系初始状态的振动响应：
使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第四步，测试传动系在增加试重后的振动响应：
在传动轴上增加试重，使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第五步，测试传动系在传动轴翻转180°后的振动响应：
(5a)取下试重；
(5b)当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和驱动桥输入轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与驱动桥的输入轴用连接螺栓连接；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和变速器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与变速器输出轴用连接螺栓连接；
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和取力器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与取力器输出轴用连接螺栓连接；
(5c)使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第六步，计算传动轴和驱动桥，或变速器，或取力器的剩余动不平衡量：
基于所述第三步至所述第五步所测得的数据，采用影响系数法计算出传动轴和驱动桥输入轴，或变速器输出轴，或取力器输出轴的剩余动不平衡量。
当车辆在光滑沥青且平直的路面上进行测试时，对路面的要求如下：
(1)路面干燥无积水；
(2)路面无积雪、尘土、沙石、以及其他散落的碎片。
测量时，风速不能超过5m/s。
所述第一步中，
当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在靠近驱动桥输入轴的轴承孔附近1cm以内；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在靠近变速器输出轴的轴承孔附近1cm以内；
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在靠近取力器输出轴的轴承孔附近1cm以内。
本发明的有益效果：本发明提供了一套在整车上分离出传动系各个部件的剩余动不平衡量的测试和分析方法，使得传动轴、驱动桥和取力器或变速器的旋转轴剩余动不平衡量能够客观量化，为传动***动不平衡产生的振动噪声问题优化提供方向。同时，规避了只有在动不平衡机上才能测试出的各自剩余动不平衡量的问题。
附图说明
图1为本发明中测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量中各传感器的布置图；
图2为本发明中测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量中试重的布置图；
图3为本发明中翻转传动轴180度后与驱动桥的安装示意图；
图4为传动轴、驱动桥输入轴和***的动不平衡矢量关系；
图中：1–传动轴，2–驱动桥，3-试重，4-光电转速传感器，5-单向加速度传感器，6-驱动桥输入轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，包括以下步骤：
第一步，布置传感器：
(1a)将光电转速传感器4布置在传动轴的附近，确保光电转速传感器4能检测到传动轴的转速。
(1b)当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器5布置在靠近驱动桥输入轴的轴承孔附近1cm以内。
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器5布置在靠近变速器输出轴的轴承孔附近1cm以内。
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器5布置在靠近取力器输出轴的轴承孔附近1cm以内。
第二步，选取测试车速：
将车辆放置在两驱或四驱转毂上，或光滑沥青且平直的路面上；将车辆由60km/h匀加速至140km/h，测得单向加速度传感器5的振动响应，选取振动幅值和相位稳定的车速作为后续的测试车速。
第三步，测试传动系初始状态的振动响应：
使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器5的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位。
第四步，测试传动系在增加试重后的振动响应：
在传动轴上增加试重，使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器5的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位。
第五步，测试传动系在传动轴翻转180°后的振动响应：
(5a)取下试重。
(5b)当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和驱动桥输入轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与驱动桥的输入轴用连接螺栓连接。
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和变速器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与变速器输出轴用连接螺栓连接。
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和取力器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与取力器输出轴用连接螺栓连接。
(5c)使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器5的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位。
第六步，计算传动轴和驱动桥，或变速器，或取力器的剩余动不平衡量：
基于所述第三步至所述第五步所测得的数据，采用影响系数法计算出传动轴和驱动桥输入轴，或变速器输出轴，或取力器输出轴的剩余动不平衡量。
以下以分离出传动轴和驱动桥各自的剩余动不平衡量为例，对本发明进行详细的说明：
1、在靠近驱动桥输入轴6的轴承孔附近1cm以内布置单向加速度传感器5，在靠近传动轴1附近1cm以内布置光电转速传感器4，参见图1。
2、测试要求在两驱或四驱转毂上，或光滑沥青且平直的路面上进行；路面干燥无积水，清理路面积雪、尘土、沙石、以及其他散落的碎片等杂物。测量时风速不应超过5m/s，必须注意测量结果不受阵风的影响。测试前应检查车辆状态，确保车辆状态完好。将车辆由60km/h匀加速至140km/h，测得单向加速度传感器5的振动响应。选取振动幅值和相位稳定的车速为后续测试车速(比如：120km/h)。
3、测试传动系初始状态的振动响应：
使车辆在选定的车速巡航(120km/h)，测试单向加速度传感器5的振动响应测试 6次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位，参见表1。设传动轴1和驱动桥输入轴6的动不平衡量分别为和则：
其中是影响系数，也是矢量。由于振动响应、影响系数和动不平衡量均为矢量，那么公式(1)可以转化为：
4、测试传动系在增加试重后的振动响应：
测试出***的影响系数，用于计算***的剩余动不平衡量。在传动轴1靠近驱动桥的端部上添加一定质量的试重参见图2。再次使得车辆运行在选定的车速(120km/h)巡航，测试单向加速度传感器5的振动响应测试6次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位，参见表1，那么得到影响系数
5、测试传动轴和驱动桥的剩余动不平衡量：取下试重3，拆下传动轴1和驱动桥输入轴6的连接螺栓，将传动轴1翻转180度后与驱动桥输入轴6用连接螺栓连接，参见图3。最后，使车辆再次在一定的车速(120km/h)巡航，测试单向加速度传感器5的振动响应并记录每一次测试得到的振动振幅和相位，参见表1，则：
6、通过上述测试得到的数据，采用影响系数法即可计算出传动轴1和驱动桥的剩余动不平衡量，参见表2。
表1是第3步、第4步和第5步的测试所记录的数据：
表1
表2是根据表1的数据通过公式(1)至公式(7)计算得到的动不平衡量。
表2
图4为传动轴、驱动桥输入轴和***的动不平衡矢量关系。
Claims (4)
1.一种整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，布置传感器：
（1a）将光电转速传感器布置在传动轴的附近，确保光电转速传感器能检测到传动轴的转速；
（1b）当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在驱动桥上；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在变速器上；
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在取力器上；
第二步，选取测试车速：
将车辆放置在两驱或四驱转毂上，或光滑沥青且平直的路面上，将车辆由60km/h匀加速至140km/h，测得单向加速度传感器的振动响应，选取振动幅值和相位稳定的车速作为后续的测试车速；
第三步，测试传动系初始状态的振动响应：
使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第四步，测试传动系在增加试重后的振动响应：
在传动轴上增加试重，使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第五步，测试传动系在传动轴翻转180°后的振动响应：
（5a）取下试重；
（5b）当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和驱动桥输入轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与驱动桥的输入轴用连接螺栓连接；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和变速器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与变速器输出轴用连接螺栓连接；
当测试传动轴和取力器输出轴的剩余动不平衡量时，拆下传动轴和取力器输出轴的连接螺栓，将传动轴翻转180°后与取力器输出轴用连接螺栓连接；
（5c）使车辆在选定的车速巡航，测定单向加速度传感器的振动响应，测试N次，记录每一次测试得到的振动幅值和相位；
第六步，计算传动轴和驱动桥，或变速器，或取力器的剩余动不平衡量：
基于所述第三步至所述第五步所测得的数据，采用影响系数法计算出传动轴和驱动桥输入轴，或变速器输出轴，或取力器输出轴的剩余动不平衡量。
2.根据权利要求1所述的整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，其特征在于：当车辆在光滑沥青且平直的路面上进行测试时，对路面的要求如下：
（1）路面干燥无积水；
（2）路面无积雪、尘土、沙石、以及其他散落的碎片。
3.根据权利要求1或2所述的整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，其特征在于：测量时，风速不能超过5m/s。
4.根据权利要求1或2所述的整车状态下传动系动不平衡分离的测试分析方法，其特征在于：所述第一步中，
当测试传动轴和驱动桥输入轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在靠近驱动桥输入轴的轴承孔附近1cm以内；
当测试传动轴和变速器输出轴的剩余动不平衡量时，将单向加速度传感器布置在靠近变速器输出轴的轴承孔附近1cm以内；
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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