中型卡车减振结构优化设计
某中型卡车在车速80~100 km/h时,在驾驶室能感受到明显异常的振动。运用振动测试分析、试验模态分析及TPA(传递路径分析)等技术手段,分析引起振动过大的主要原因,提出车辆减振方法。
由经验借鉴可以知道,汽车振动原因可以分为以下几类:
a、 发动机:由于燃烧产生的扭矩波动;
b、 排气系统:排气系统与发动机这个最大的振动来源直接连接,当车辆巡行或加速时,排气系统就会剧烈振动;
c、 传动系:传动系要承受着如发动机产生的波动,还有从轮胎传来的振动力,因此也是振动来源;
d、 万向节与传动轴:万向节的联轴节夹角和市区平衡的传动轴以及传动轴偏摆,也是产生较大振动的来源;
e、 轮胎:轮胎或车轮不平衡或不均匀磨损也会成为振动的来源;
f、 路面:坎坷不平的道路不仅将振动传至整车,还可能导致轮胎变形,继而引起诸如悬架等其他部件产生共振。
发动机 | 传动系 | 桥、车轮及轮胎 | 路面 | |
振源 | 1、 扭矩的变化 2、 活塞往复运动的质量惯性力 3、 燃烧压力 | 1、 齿轮的啮合 2、 传动轴的动不平衡 3、 万向节的不等速性 | 1、 桥的旋转体的动不平衡 2、 轮辋的动不平衡 3、 轮胎的动不平衡 4、 轮胎的失圆 | |
振动现象 | 1、 行驶高频振动 2、 怠速高频振动 | 高频振动 | 有规律的持续低频振动 | 不规则的低频振动 |
结合实际测试数据及分析结果,可以得到以下结论:
1、 从车架模态来看,7HZ、11HZ、28HZ和36HZ左右存在模态,这个和之前的工作模态相吻合,这些固有频率和外界的激励容易发生共振,尤其是28HZ和36HZ,所以初步判断共振是引起卡车振动异常的原因之一;
2、传递路径分析来看,从发动机至驾驶室的四条振动路径,1810rpm时,28HZ的能量最集中,而怠速时,除了强迫激励的11HZ外,36HZ的能量比较大;