[發(fā)明專利]雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動的激振方法及激振器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710168335.4
• 申請日: 2007-11-13
• 公開（公告）號: CN101158620A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江征風(fēng);吳波;盧紅;陳雷;吳飛;周斌;鄭鈞宜;徐漢斌;鄒琳;劉云
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01M7/02;G01M17/007;G01M15/12;G01M15/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)動機(jī)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動性能試驗(yàn)臺激振方法及激振器。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)工作過程中，一方面曲軸受到周期性變化的作用力，轉(zhuǎn)速也呈周期性變化，另一方面曲軸軸系較大的轉(zhuǎn)動慣量使轉(zhuǎn)速趨于勻速，這兩方面共同作用就產(chǎn)生了曲軸的扭轉(zhuǎn)振動。由于曲軸較長，扭轉(zhuǎn)剛度小，而曲軸軸系的轉(zhuǎn)動慣量大，曲軸扭振的頻率較低，在發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)很容易與傳動系統(tǒng)產(chǎn)生共振，加劇傳動部件、變速箱零件的磨損、過早失效，甚至折斷。因此，扭轉(zhuǎn)振動是進(jìn)行汽車傳動部件性能試驗(yàn)必須考慮的重要因素。

雙質(zhì)量飛輪實(shí)際上是將傳統(tǒng)飛輪通過一定的質(zhì)量配比分作主飛輪和次級飛輪分成兩個部分，中間通過扭轉(zhuǎn)減振器耦合在一起，取代了傳統(tǒng)離合器的從動盤扭轉(zhuǎn)減振器，這樣既保證了總的轉(zhuǎn)動慣量不變，又改變了整個傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量的分配，并且主次級飛輪之間的扭轉(zhuǎn)減振器可在較大面積內(nèi)布置，極大地降低了扭轉(zhuǎn)剛度，使其減振性能較傳統(tǒng)離合器的扭轉(zhuǎn)減振器性能大大提高，傳動系統(tǒng)的振動性能從根本上得到改善。

雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動性能試驗(yàn)臺就是為測量雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)振動性能的裝置。其上的扭轉(zhuǎn)激振器的作用是使扭轉(zhuǎn)振動性能測試系統(tǒng)產(chǎn)生扭振，用于模擬發(fā)動機(jī)軸系轉(zhuǎn)動時(shí)的扭轉(zhuǎn)振動狀態(tài)，為扭轉(zhuǎn)減振器提供扭轉(zhuǎn)振動振源，激振器可以實(shí)現(xiàn)對扭振頻率和幅值(角度)的調(diào)節(jié)，從而獲得不同動態(tài)條件下的振動情況。

雙質(zhì)量飛輪對企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)利益是不言而喻的，市場的需求正在迅速擴(kuò)大，在國外該技術(shù)從理論到實(shí)際生產(chǎn)都已經(jīng)趨于成熟，但在國內(nèi)還是一個較新的技術(shù)，其理論還不完善，特別是其扭振性能方面，還沒有建立一個完善的理論體系和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)對雙質(zhì)量飛輪各方面的研究和試驗(yàn)正在起步。因此，開發(fā)雙質(zhì)量飛輪扭振性能測試試驗(yàn)方法及試驗(yàn)臺勢在必行。

現(xiàn)有的專門用于汽車發(fā)動機(jī)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動性能試驗(yàn)臺及激振方法、激振器在國內(nèi)研究還很有限。由于雙質(zhì)量飛輪的工作擺角大，沒有一種專門針對雙質(zhì)量飛輪的試驗(yàn)臺，而只是對發(fā)動機(jī)扭轉(zhuǎn)減振器試驗(yàn)臺的改進(jìn)。例如：萬向軸激振器，采用萬向軸偏離主軸線一個設(shè)定的激勵角度，造成在旋轉(zhuǎn)過程中激發(fā)扭轉(zhuǎn)振動，該裝置簡單易行，但是激振角度相當(dāng)有限，不能大范圍包括雙質(zhì)量飛輪的扭振范圍，試驗(yàn)效果不佳；液壓作動激振器，采用液壓驅(qū)動方式使活塞桿往復(fù)運(yùn)動，使減振器產(chǎn)生扭擺，從而產(chǎn)生扭振，該方式只扭擺不轉(zhuǎn)動，不能模擬雙質(zhì)量飛輪在旋轉(zhuǎn)過程中的扭振情況，不宜做動態(tài)測試試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種在試驗(yàn)臺上能夠模擬和控制汽車發(fā)動機(jī)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動工況的激振方法及激振器，從而為汽車傳動部件性能提供可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明模擬發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)動過程中的扭振激振是采用包括以下步驟的方法：

(1)旋轉(zhuǎn)工況模擬：

采用變頻電機(jī)拖動包括旋轉(zhuǎn)液壓擺缸、雙質(zhì)量飛輪部件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速工況的模擬；

(2)扭振激振工況模擬：

采用旋轉(zhuǎn)液壓擺缸對雙質(zhì)量飛輪的主、次飛輪間提供扭擺運(yùn)動，將被測試件雙質(zhì)量飛輪直接作為激振力矩傳遞的必須環(huán)節(jié)，雙質(zhì)量飛輪的主、次飛輪及其間扭轉(zhuǎn)彈簧、硅油成為扭轉(zhuǎn)振動必須的轉(zhuǎn)動慣量、主次飛輪慣量比、剛度和阻尼因素，實(shí)現(xiàn)扭振激振工況的模擬；

本發(fā)明通過上述步驟，進(jìn)行雙質(zhì)量飛輪扭振性能的動態(tài)試驗(yàn)。

本發(fā)明提供的雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)振動的激振器，其結(jié)構(gòu)是：包括被測試件雙質(zhì)量飛輪及其旋轉(zhuǎn)和扭擺驅(qū)動機(jī)構(gòu)。所述的旋轉(zhuǎn)和扭擺驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)液壓擺缸的擺缸體通過與擺缸右端蓋相連的傳動套，在同側(cè)與雙質(zhì)量飛輪的主飛輪和與擺缸軸相連的次飛輪相連接；在傳動套內(nèi)的與次飛輪相連的軸段上安裝扭矩傳感器以及擺角傳感器的擾流鐵芯，擺角傳感器的線圈設(shè)置在與主飛輪固連的傳動套上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：

其一.可實(shí)現(xiàn)模擬發(fā)動機(jī)的各種轉(zhuǎn)速下的不同扭振擺角和扭振頻率的扭振工況，為雙質(zhì)量飛輪的扭振性能實(shí)驗(yàn)提供了動態(tài)扭振條件。

其二.通過變頻電動機(jī)無級調(diào)速，可模擬發(fā)動機(jī)的不同轉(zhuǎn)速工況。

其三.通過對旋轉(zhuǎn)液壓擺缸液體壓力及流量控制，可改變擺缸的扭擺角度和頻率，實(shí)現(xiàn)用不同扭振振幅和頻率模擬發(fā)動機(jī)的各種狀態(tài)的扭振工況。

雙質(zhì)量飛輪的扭擺角度為正負(fù)40～60°，旋轉(zhuǎn)液壓擺缸采用一對內(nèi)葉片和一對外葉片即可實(shí)現(xiàn)，通過外部液壓站的液壓泵和控制閥即可實(shí)現(xiàn)扭擺運(yùn)動的控制：采用換向閥改變扭擺方向?qū)崿F(xiàn)正負(fù)扭擺，并用換向頻率控制扭擺頻率，通過壓力和流量控制閥，實(shí)現(xiàn)扭擺力矩和扭擺角度的控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明激振器結(jié)構(gòu)示意圖。