商用车传动系统振动电测试验规范.docx
- 文档编号:4399218
- 上传时间:2022-12-01
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:4.24MB
商用车传动系统振动电测试验规范.docx
《商用车传动系统振动电测试验规范.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《商用车传动系统振动电测试验规范.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
商用车传动系统振动电测试验规范
商用车传动系统振动电测试验规范
编制:
校对:
审核:
批准:
前言
汽车传动系统是将发动机发出的功率传递给车轮并带动汽车运行的系统。
其振动噪声源主要由于旋转部件(变速箱齿轮、传动轴、半轴)的不平衡和轮齿啮合不好、传动轴径向跳动和不等速万向节引起的被动传动轴2阶振动等引起。
汽车传动系统振动电测试验可用于我司产品车与标杆车传动系统振动状况对比测试,也可通过好差状态同款车型对比测试解决故障车传动系统异常振动问题。
因此,传动系统振动噪声的控制是整车NVH性能的一项关键技术;是产品开发中的一项主要内容;更是控制汽车常规振动噪声的关键指标,应作为产品开发的重要设计内容。
一、适用范围
1.本标准规定了我司商用车传动系统振动电测的测量方法。
二、名词定义
2.1汽车三维坐标系
X轴平行于地面指向汽车前进方向,Z轴指竖直向上方,Y轴指向驾驶员左方(如图1所示)。
图1汽车三维坐标系
三、测量仪器
商用车传动系统振动电测试验所需设备清单(样表,以6X4牵引车为例)
序号
设备名称
数量
序号
设备名称
数量
1
振动和噪声信号采集仪
1台
6
装有CoinvDASP软件的笔记本电脑
1台
2
单向加速度传感器
4个
7
网线
1根
3
三向加速度传感器
4个
8
12V或24V电源
1个
4
传感器线束(其中一根为转速信号线)
17根
9
转速信号传感器
1个
5
磁座
8个
10
车载逆变器(直流变交流220V)
1个
四、试验条件
4.1检查车辆是否满足正常工作状态。
4.2车辆进行匀速行车状态测量,试验条件和车辆状态参考《Q/LQBC-118-2012商用车平顺性随机输入行驶试验规范》。
4.3汽车在振动测试时必须是空载状或技术中心特定状态,车辆的空调器及其他辅助装置应关闭。
4.4要求试验场地周围无其他振源干扰。
五、测点布置
5.1试验车辆符合规定状态确定以后,就需要布置测点。
三向加速度传感器安装在变速箱动力输出端箱体、传动轴中间支撑支架、中桥主减速器动力输入端壳体和后桥主减速器动力输入端壳体上,以便测得这4个关键测点的X、Y、Z三向加速度。
如无三向加速度传感器可用3个单向传感器代替XYZ向三向传感器(见图2a),注意传感器布置方向要与汽车三维坐标系一致。
图2(a)传动轴隔振器支架XYZ三向测点位置
5.2以我司6X4重型牵引车为例,汽车传动系统振动电测其他单向传感器布置测点位置有:
左中桥簧下桥壳、右中桥簧下桥壳、左后桥簧下桥壳、右后桥簧下桥壳共4个Z向测点。
5.3本标准规定商用车传动系统振动电测传感器布置示意图如图2(b)所示。
图2(b)动力传动系统振动电测传感器布置示意图
六、试验步骤
6.1试验员将车辆开至测量场地并检查满足试验条件(如第四点)。
6.1.1把一根传感器线束连接到发动机转速信号传感器并接通采集仪,以采集和显示发动机转速信号(或可截取发动机转速脉冲信号)。
6.1.2按照本标准要求布置传感器到相应的测点处,再按顺序把所有的传感器线束连接到信号采集仪通道上,并填写好三者对应关系的详细记录。
6.2填写《汽车传动系统振动电测试验记录表》,其中包括试验日期、试验地点和人员、车辆型号、底盘号、发动机型号、额定功率和额定转速、怠速、最高转速和是否有其他换件整改措施等试验车辆相关具体数据,详细填写试验号及其对应的工况号、传感器布置点及其对应采集仪通道号等数据(详见附录A中《汽车传动系统振动电测试验记录表(样表)》)。
6.3用网线连接信号采集仪(本规范以****振动与噪声研究所52位通道采集仪为例说明)和笔记本电脑,接通电源后开启采集仪。
打开电脑双击桌面远程操控VNCViewer4软件图标,进入DASP数据采集和信号处理软件界面。
6.4设置软件振动采样参数
6.4.1打开DASP后,进入CoinvDASPV10专业版DASP采集分析模块(如图3所示)。
图3CoinvDASPV10专业版
6.4.2进入采集分析模块后点击示波采样子模块(如图4所示)。
图4进入示波采样子模块
6.4.3设置示波采样模块各个参数,在示波采样模块界面左侧操作面板显示[K]栏中可以设置波形、频谱、量值、自定义显示内容和页面内显示所有等参数;幅值栏设置成工程单位;波形图栏尺寸[D]由固定设置为自动等(如图5所示)。
图5设置示波采样模块各个参数
点击操作面板按钮设置[P]→基本参数中(图6所示),设置其试验名及数据路径,其中试验名为采样数据的名字如M7-chuandongxitong-zhendong-(试验名不能含有点号逗号等),数据路径为采样数据所存放的路径。
设置试验号(选择自动增加)和振动采样频率一般为512kHz,最后填写试验对象(如M7)和试验工况(如Yunsu),完成基本设置内容。
图6基本参数设置面板
6.4.4通道参数设置操作步骤:
①操作面板按钮设置[P]→通道参数中(如图7所示),设置通道数目如17,起始通道为1,通道CH01~CH16统一设置加速度工程单位m/ss,通道CH17设置转速脉冲电压单位V以及输入耦合选择电压DC。
②标定值及直流偏量按厂家提供的数据填写,注意每一个通道对应的传感器标定值是不一样的,设置每个标定值时必须要按设备厂家提供的标定值一个个输入(目前我司加速度传感器的标定值参数详见附录B《传感器标定值表格》中)。
③根据传感器类型选择传感器数据库中的传感器数据(如图8),再根据实际工况设置增益倍数,一般选择10倍。
④选择量程,一般选择±1000mv。
⑤在输入耦合栏设置为ICP,选择OFF关闭数字滤波。
⑥该面板有向下复制、测点描述和清除以及保存方案和调入方案等功能可供使用。
图7通道参数设置面板
图8传感器数据库参数设置面板
操作面板按钮设置[P]→开始条件中,选择自由触发(随机采样)为采样开始方式。
操作面板按钮设置[P]→结束条件中,选择按时间(匀速工况设置采样时间为120秒)为采样结束方式。
定时启动和高级设置一般为软件默认状态即可。
点击确定返回采样分析界面,这时候采集仪重启更新设置值。
6.4.5点击示波采样模块界面左侧操作面板中的工具箱里的零点校准,进行信号调零,测量前的调试设备必须要经过多次反复调零和检查调试待全部信号出现正常的波形信号(振动电测为正余弦信号)如图9所示。
图9零点校准和设备调试使各通道信号全部正常
如若出现信号零点漂移或者灵敏度漂移、信号断断续续、没有信号、信号不全或者过载等异常情况(如图10),则应该立即检查设备如传感器、信号线和采集仪通道是否有损害或者他们之间接触不良等。
待重新调试好设备,显示信号正常后方可进行正式采集振动信号电测试验(一般处理措施为检查磁座与传感器接头、传感器与信号线接头、信号线与采集仪接头等是否松脱、换信号线、换传感器和换采集仪通道及重新设置、调试采集仪参数直至信号正常)。
图10采集仪常见的信号异常状况图谱
在示波采样模块(图5)操作面板显示[K]栏中,点击自定义显示内容[G],出现如图11所示对话框。
显示栏设置为打勾,通道CH01~通道CH16的量值名称设置为振动,量值计算设置为总有效值,检测报警设置为OFF关闭。
转速信号采集通道通道CH17的量值名称设置为转速,量值计算设置为转速,辅助参数中需要根据发动机协议设置具体的每转脉冲数值,检测报警设置为OFF关闭。
图11自定义显示内容[G]设置对话框
6.4.6正式采集振动信号
试验员将车辆开至平直沥青路面,选择常用档位匀速行驶车辆并保持车速不变。
车速由30km/h开始,每隔5km/h作为一个测试工况采集振动信号120秒直到车速为最高车速为止。
试验时试验员保持车辆匀速行驶,另一试验员待车速稳定后才可以进行振动信号采集并记录每一车速工况及其相对应的试验号。
匀速行车工况的车辆状态、档位选择、车速选择和遇到路面不平处暂停等参照《Q/LQBC-118-2012商用车平顺性随机输入行驶试验规范》。
6.4.7试验结束后把采集仪内的数据拷贝出电脑,以供后续分析需要。
关闭采集仪,收回传感器以及线束并把全部电测设备妥善存放好。
6.5汽车传动系统振动电测试验要求必须有两个试验人员互相配合。
七、时域分析
7.1振动数据采集完毕之后,就可以进行汽车传动系统振动电测试验数据导出和初步分析。
把加密狗插入USB接口后,打开DASP,进入CoinvDASPV10专业版DASP采集分析模块(如图3所示)。
7.2点击数据浏览选择振动信号数据所存放的文件夹,软件自动识别出试验名称列表,点击其中的试验号如1#试验则出现该测试工况的测点号、采样频率、标定值、采样时间长度、测点位置、试验工况和试验对象等试验参数(如图13所示)。
选择波形预览设置全程和自动尺度参数则可预览该试验工况的波形图。
左击选择试验名称列表中的试验号数后再点击工具菜单的时域分析进入选择分析测点数据子面
板(图13所示)。
点击测点全选后确定进入振动信号数据时域分析。
图13时域分析数据浏览界面操作
7.3时域分析
进入到时域分析界面后,显示分析参数中设置横轴[F2]为全程显示。
在界面左下角全程分析栏中,点击时域指标统计后出现下图14所示数据列表,点击其右上角的存盘,另存为ExcelFile(*.xls)电子表格形式,同时选择存盘的文件即可导出振动试验数据(图14示)。
将匀速行车工况的试验号从小到大依次导出试验数据并存盘,最终全部试验信号波形数据全部转成数字电子表格数据以供后续整理分析得出动力传动系统振动电测各测点的加速度曲线图。
当然,还可进入自谱分析界面进行瞬时分析或全程分析、加窗函数的选择(矩形窗、汉宁窗等)、平均方式、单峰值谱图和振动频率与幅值分析等信号频谱分析手段。
图14试验采集信号时域分析处理和数据导出
八、数据整理
8.1按序号导出全部试验工况的测点振动数据后,将每个试验工况对应的测试数据电子表格中的加速度信号有效值(均方根值EU)汇总到《动力传动系统振动电测原始数据汇总》表格中,以变速箱、传动轴支架、主减速器、后桥左右半轴桥壳的分析数据为例(图15所示)。
8.2根据《动力传动系统振动电测原始数据汇总》表格中的数据整理分析得到《动力传动系统振动电测分析报告》电子表格(图16所示),并可生成动力传动系统振动电测各测点加速度曲线图(图17所示)。
8.3编写汽车动力传动系统振动电测试验报告。
图15《动力传动系统振动电测原始数据汇总(样表)》表格
图16《传动系统振动电测分析报告(样表)》表格
图17传动系统振动电测各测点曲线图(样图)
九、频谱分析
9.1振动数据采集完毕之后,就可以进行汽车传动系统振动电测数据频谱分析。
把加密狗插入USB接口后,打开DASP,进入CoinvDASPV10专业版DASP采集分析模块(如图3所示)。
9.2点击数据浏览选择振动信号数据所存放的文件夹,软件自动识别出试验名称列表,点击其中的试验号如1#试验则出现该测试工况的测点号、采样频率、标定值、采样时间长度、测点位置、试验工况和试验对象等试验参数(如图18所示)。
选择波形预览设置全程和自动尺度参数则可预览该试验工况的波形图。
左击选择试验名称列表中的试验号数后再点击工具菜单的自谱分析进入选择分析测点数据子面板。
双击选择所需要分析的测点(或点击全选)后点击确定进入振动信号数据频谱分析(图18所示)。
9.3设置频谱分析参数
电测数据进行频谱分析(自谱-FFT分析)之前需要设置频谱分析参数,参数设置面板如图19所示,为系统默认参数值(即分析方式为全程分析,FFT分析点数为1024,加矩形窗函数,参数平均方式为线性平均,分析范围为全部),点击确定完成参数设置。
图18频谱分析数据浏览界面操作
图19设置频谱分析参数
9.4频谱分析数据整理
进入到频谱分析界面后,按系统默认参数对数据进行频谱分析。
即可根据需要查看相关测点振动数据的频谱,确定不同工况下各测点振动的主要频率;查看传递路径中各测点的频谱变化状况;分析出异常振动测点的振动主频从而得出振源位置等(如图20所示)。
图20频谱分析操作界面
根据具体要求设置频谱参数、显示参数、是否显示波形等,可让频谱数据显示更加直观,以便进行频谱数据对比分析观察。
9.5频谱分析数据导出
点击下拉菜单——结果输出>>图形存盘,或直接点击快捷按钮图标
,弹出图形输出对话框。
按系统默认参数,点击“输出”即可导出振动频谱分析图形数据(如图21所示)。
将匀速行车工况的试验号从小到大依次导出试验数据并存盘,最终全部试验信号频谱数据全部转成图形数据以供后续整理分析得出传动系统振动电测各测点的频谱数据。
9.6频谱分析结果
频谱分析数据结果如图22所示,如测点1的振动主要频率是60Hz和120Hz。
图21频谱分析图形输出对话框
图22频谱分析数据结果(样图)
附录A
表1汽车传动系统振动电测试验记录表(样表)
汽车传动系统振动电测试验记录表(样表)
试验日期
试验地点
试验人员
底盘号
发动型号
悬置布置状况
额定功率,Kw
额定转速,r/min
试验任务书编号
变速器型号
变速器档位
车辆型号
匀速行车工况试验文件名称
匀速工况试验名称
转速信号对应采集仪通道号
测点位置
测点方向
传感器号
采集仪通道号
测点位置
测点方向
传感器号
采集仪通道号
变速箱箱体
X
后桥主减速器壳体
X
Y
Y
Z
Z
传动轴中间支撑支架
X
左中桥簧下
Z
Y
右中桥簧下
Z
Z
左后桥簧下
Z
中桥主减速器壳体
X
右后桥簧下
Z
Y
转速传感器
Z
定置和匀行驶工况下试验号与其对应的测试工况数据:
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
匀速测试工况(km/h)
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
试验号
14
15
匀速测试工况(km/h)
95
100
其他整改措施:
附录B
B1振动测量设备
B1.1信号采集仪
我公司使用的电测设备为****所提供,其中信号采集仪为24位CPCI采集仪(如图B1所示)。
图B1信号采集仪
B1.2加速度传感器
在振动仪器中,使用最多的是加速度传感器,我们现在可用的有34个加速度传感器和9个三向加速度传感器。
加速度传感器如图B2所示。
图B2单向加速度传感器(左)和三向加速度传感器(右)
B2振动设备的使用
B2.1传感器的使用
传感器磁座线束固定在测点上的情况
图B4传感器的使用
加速度传感器是用来传递振动部位振动情况的装备,通过与磁座连在一起,从而可以固定在测点上。
B2.2信号线束的连接固定
在将信号线束连接到传感器上时,信号线束必须绑成“8”字状,这主要是因为汽车在行驶时,会产生振动,线头会会产生摇晃,而影响传感器振动数据的测量。
通过将信号线束绕成麻花状,并通过胶带纸绑定在传感器上,从而降低信号线束摇晃造成的影响,并且可有效避免传感器与信号线受损,延长信号线的使用寿命。
信号线束连接在传感器上的前后对比如图B5所示。
图B5信号线束连接固定在传感器上的前后对照片
B2.3采集仪的使用
采集仪后端为与加速度传感器相连接的通道,转速信号线也通过数据线连到采集仪上。
采集仪后部照
采集仪前部照
图B6采集仪线束使用照片
B3仪器使用的注意事项
B3.1采集仪是电子设备,因此需轻拿轻放,防雨防潮,也要考虑其绝缘的问题。
B3.2线束容易损坏,使用的时候需要注意,不要让线头掉在地上,也不要拉扯线束。
B3.3传感器与被测物需良好固定,保证紧密接触,连接牢固,试验过程中不能有松动。
B3.4传感器本身到接头的绝缘电阻,会受潮气和进水而大为降低,从而严重地影响测试。
B3.5下雨天和路面有积水时不要上车路试,以免受潮损坏传感器。
B3.6温度低(如冬天)或者潮湿天气时,采集仪要预热10分钟才可以进行试验。
附录C
****振动与噪声技术研究所单向与三向传感器编号及其标定值表格
序号
传感器编号
标定值mv/m/ss
序号
传感器编号
标定值mv/m/ss
1#
10040x
5.245
19#
100817
5.104
2#
100402
5.204
20#
100816
5.097
3#
100405
5.251
21#
100819
5.234
4#
100711
5.24
22#
100932
5.344
5#
100811
4.118
23#
100823
5.176
6#
100813
4.884
24#
100xx
5.567
7#
100814
5.168
25#
101136
5.278
8#
100818
5.316
26#
91021
5.327
9#
100706
5.191
27#
91026
5.025
10#
100708
5.096
28#
90819
5.243
11#
10093
5.523
29#
101161
5.047
12#
100802
4.962
30#
100815
5.033
13#
100803
4.992
31#
1011141
5.182
14#
100804
5.285
32#
100820
5.542
15#
100805
5.164
33#
120405
4.978
16#
100806
4.688
34#
101140
4.646
17#
120409
5.012
35#
100801
5.098
18#
100808
5.383
36#
120402
4.971
三向传感器
X
Y
Z
1
1213
0.974
1.087
1.107
2
1208
1.057
1.055
1.087
3
1219
0.946
1.071
1.089
4
1216
0.923
1.063
1.075
5
1226
0.916
1.061
1.08
6
1225
1.077
1.077
1.1
7
1211
0.916
1.093
1.208
8
1203
0.934
1.059
1.098
9
1217
0.96
1.071
1.099
10
1020
1.021
1.017
1.002
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 商用 传动系统 振动 测试 规范