燃料电池轿车电机总成的振动阶次特征分析

首先通过燃料电池轿车整车的道路加速试验测得永磁同步电机总成与车身底板的振动信号,用短时傅立叶分析法揭示与分析了振动信号的阶次特性;然后从理论上研究了电流传感器测量误差和非正弦磁场分布对永磁同步电机转矩波动的影响。理论研究和仿真分析都表明,永磁同步电机的转矩波动是燃料电池车电机总成与车身阶次振动的振源;电流传感器的直流偏移误差和增益误差分别引起了1阶和2阶转矩波动与振动,磁场的非正弦分布则导致6阶转矩波动与振动。

基于叶尖定时技术分析叶片非整阶次振动

介绍了非接触叶尖定时技术分析航空发动机转子叶片非整阶次振动,通过数值仿真结果与实测结果对比,验证了相关分析方法可有效的分析叶片非整阶次振动。详细介绍了某发动机台架试车转子叶片非整阶次振动测量实例。

电动车动力总成阶次振动的主被动控制研究

提出了一套降低电动车动力总成阶次振动的完整方法。首先,基于谐波优化理论优化电机控制策略,通过降低电机直交轴电流中的主要谐波,减小电机的输出转矩波动;然后,建立一套考虑精英保留的遗传算法,与齿轮啮合有限元模型进行联合优化,减小传递误差波动,并获得考虑主动控制效果的齿轮最佳修形参数;最后,建立电动车动力总成机械仿真模型,对轮齿修形后的动力总成进行控制效果验证。结果表明,综合考虑电机谐波电流控制和微观轮齿修形的方法,可以有效降低电动车动力总成的阶次振动。

高速砂轮电主轴系统阶次振动研究

高速外圆磨床是航天领域高精度高表面质量零件的加工母机。高速砂轮电主轴是高速外圆磨床的关键部件,其动态性能决定了高速磨床的加工精度和表面质量。在高速砂轮电主轴使用过程中,发现其远低于临界转速时就发生了强烈的振动,导致零件的加工质量无法得到保证。基于此,提出了一种基于主轴模态和轴承振动阶次分析的高速砂轮电主轴的阶次振动分析方法。首先使用有限元建模分析得到主轴系统的固有频率和振型,再使用轴承振动阶次分析得到电主轴由于轴承制造误差所造成的振动阶次,最后用升速实验验证主轴系统的固有频率并依此得到轴承制造误差造成的主轴阶次振动及对应的振动转速。结果表明,高速砂轮电主轴的强烈振动是由于轴承外圈的制造误差产生的阶次振动所造成的。分析的结果为高速电主轴的结构和工艺的优化提供了理论依据。

均匀弹性杆弯曲振动的机电等效电路

为简化弯曲振动系统的设计,基于Shear梁和Euler-Bernoulli梁理论与机电类比原理,推导了均匀弹性杆弯曲振动的机电等效电路及其共振频率方程.在此基础上,探讨了杆的前10阶弯曲振动共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系,并对其弯曲振动特性进行了数值仿真计算与分析.结果表明:均匀弹性杆两端横向力与振速之间满足互易关系,其弯曲振动亦可用机电类比T型等效电路来描述;杆的弯曲振动共振频率随其振动阶次的增加而增大;相同阶次的弯曲共振频率随其长高比的增加而减小;对于考虑剪切变形影响的Shear梁,在较高的振动阶次及较小的长高比范围内,其弯曲振动共振频率的理论与仿真结果吻合较好.研究结果可为弯曲振动及其耦合振动系统的设计及应用提供一种有效的等效电路分析方法.

基于传递路径分析的某乘用车声品质异响诊断与优化

针对某前置前驱混合动力乘用车加速噪声粗糙感大、声品质差的问题,进行多角度分析与诊断;使用倒谱分析得出主要的周期调制信号为发动机0.5阶次,对发动机转速周期与包络周期进行解析确认为两倍关系,诊断出发动机本体振动发生了幅值调制。发动机0.5阶次表现为由于动力总成及其附件对发动机燃烧激励和惯性力激励响应的差异性所导致,这种差异性具体表现为发动机0.5阶次引起动力总成本体振动在170~300 Hz产生幅值调制,经过激励源-传递路径-响应的多角度传递路径分析确认幅值调制后的信号通过悬置系统周期性传递到车身前围板金,引起车身前围板金模态共振并向车内辐射噪声,放大了粗糙异响,即在驾驶舱内形成周期性“咕咕”粗糙异响,降低车内声品质。根据减小曲轴轴瓦间隙可直接使曲轴间隙的油膜厚度减薄、使油膜刚度增大,最终可减小发动机本体振动的关系,提出减低曲轴轴瓦间隙的方案;同时根据粗糙异响的诊断结果,提出调整皮带轮扭转减振器频率和在车身前围板金添加阻尼板两个有效方案,在170~300 Hz噪声分别降低了1.82 dB(A)和4.11 dB(A)。其中控制曲轴轴瓦间隙为首次提出,且效果最佳,在170~300 Hz噪声有效值频段降低了5.16 dB(A),“咕咕”声粗糙异响消失,车内声品质显著提高。控制轴瓦间隙为解决发动机0.5阶次问题提供新思路。

曳引电梯电动机某阶次振动大的原因分析与改善

针对某高速曳引电梯电动机第12阶次振动大的问题,通过测试与分析确定是由两端轴承支撑下的转子系统发生共振引起的。转子系统模态分析表明,改变支撑轴承的宽度及位置从而改变转子系统的固有频率,可降低电动机该次振动幅值。优化方案样品的测试结果印证了仿真分析的正确性。

增程式电动车悬置系统优化及NVH性能测试

为了改善增程式电动车的NVH性能,采用四点衬套式悬置系统支撑该电动车的动力总成,同时设计了两种匹配方案.原车状态的设计方案存在较严重的振动耦合现象,经过悬置系统固有频率匹配与振动解耦率的优化以后,主振动的振动解耦率均高于80%,频率分布对于怠速工况的隔振有利.本文对优化设计的悬置系统进行了NVH性能测试,结果表明:四个悬置在三个方向的怠速工况隔振量都在20dB以上.怠速工况下,方向盘的振动加速度均小于0.05 g,半阶次无明显振动;当发动机转速为3 000r/min时,方向盘处一阶主振动较小,振动加速度只有0.02 g,而半阶次振动加速度非常大,最大振动加速度达到0.15 g.该研究工作表明,半阶次振动是中高转速下增程式电动车振动和噪声产生的主要原因.

变速器总成耐久试验早期故障诊断

为早期识别变速器总成故障,利用故障专家系统对变速器耐久试验过程进行了振动监测。选取其中两种典型故障模式进行阶次分析。结果表明,通过振动信号采集、数据处理、阶次谱分析、信号能量对比,可以发现初期故障引起的机械结构变化,识别故障发生位置,记录故障发展过程。同时通过及时中止测试,可避免样品过度损坏和保护测试设备,进而提高设备利用率,缩短产品验证周期。

某越野汽车制动管断裂原因探究

针对某越野车制动管经常断裂的故障,采用自功率谱密度、模态试验和数据统计方法,分析了影响制动管断裂的主要因素。认为从分动箱到前桥传动轴二阶振动是引起制动管断裂的关键因素。针对该因素介绍和讨论了几个有效的、快速和实用的解决方案:将前桥不等速十字轴式刚性万向节,更换为球笼式等速万向节;将与制动卡钳相连的制动钢管更换为一小段低膨胀、耐高压的软管。针对制动管断裂的原因,改变该车在石块路上进行可靠性试验考核制动管的试验规范,用高速行驶试验来考核制动管的可靠性。

某乘用车小油门加速声品质问题分析

针对某款乘用车小油门加速过程中车内噪声粗糙感明显的声品质问题,首先对噪声时域数据进行频谱特性分析,得到造成噪声粗糙感明显的原因是车内半阶次声压幅值调制。其次通过传递路径试验分析,确定车内半阶次激励源是发动机半阶次振动,主要传递路径是动力总成悬置。最后通过提高前围隔音量,优化悬置刚度及降低空调管隔振垫硬度,明显降低了车内噪声的半阶次特征,加速声品质得到有效改善。