[發明專利]低噪聲微面汽車后驅動橋設計方法

有效

• 申請號: 201110174435.4
• 申請日: 2011-06-26
• 公開（公告）號: CN102221402A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 李惠彬;余波;宋金響;孫振蓮;周江偉;蔣碌權
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;重慶長安汽車股份有限公司;中國長安汽車集團股份有限公司四川建安車橋分公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M17/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

技術領域

本發明涉及微面汽車底盤驅動橋設計技術領域，具體涉及一種低噪聲微面汽車后驅動橋設計方法。

背景技術

現有市場上銷售的微面汽車后驅動橋普遍都存在振動大、噪聲高，并影響車內乘坐舒適性的情況，究其原因主要在于汽車生產廠商設計微面汽車后驅動橋時沒有掌握先進的結構動態設計理念。目前，公開的文件中還沒有一種可以降低噪聲的汽車后驅動橋設計方法。提供一種降低噪聲的汽車后驅動橋設計方法是一個亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種汽車后驅動橋設計方法，能夠利用結構動力學修改技術來降低微面汽車后驅動橋噪聲，解決微面汽車后驅動橋振動噪聲過大、影響汽車NVH的問題。

為解決該技術問題，本專利采用的技術方案為：

步驟一、在后橋橋殼上設置80個振動測點，這80個振動測點均勻布置在后橋橋殼上；每個振動測點設置一個振動傳感器；在主減速器殼體表面上方設置噪聲測點；

步驟二、設定后橋主減部位正上方為力錘激振點，在激振點用力錘施加敲擊，利用振動傳感器獲取各振動測點的振動數據，進而求解各振動測點的振動響應與激振力信號之間的傳遞函數；

步驟三、利用各振動測點的傳遞函數，得到后驅動橋總的傳遞函數，利用總的傳遞函數并結合后驅動橋結構模型進行模態擬合以及質量歸一，從而識別出后驅動橋的模態參數；

步驟四、利用試驗模態分析技術和靈敏度分析，針對選定的各階，獲取各振動測點的固有頻率對剛度的靈敏度數據，并在顯示界面上顯示出靈敏度曲線，每一階對應一個靈敏度曲線，每個靈敏度曲線通過連接各振動測點的靈敏度數據形成；選定的階數為：Z方向的第7階、第12階、第16階，Y方向的第4階、第7階、第12階，X方向的第4階、第7階、第11階；

步驟五、從所有靈敏度曲線的所有曲線峰值中，從大到小選取8個振動測點，并從中去除不可焊接金屬塊的振動測點；

步驟六、在選定的振動測點上焊接金屬塊，從而完成了汽車后驅動橋的降噪優化。

有益效果

本發明根據微面汽車實車道路振動噪聲試驗結果和后驅動橋臺架振動噪聲信號分析，結合后橋結構的有限元振動計算分析、后橋結構的試驗模態分析、后橋結構的動力學修改分析、靈敏度分析，對后橋結構進行了修改。數據顯示，采用本專利改進的低噪聲微面后驅動橋的效果為：振動加速度降低30％以上，振動速度減低13％、噪聲減低2dBA以上，達到國內先進水平。

附圖說明

圖1為本發明振動測點分布圖。

圖2為本發明后驅動橋X方向第7階彎曲振動頻率(770.651Hz)對剛度變化靈敏度曲線。

圖3為本發明后驅動橋Z方向第7階彎曲振動頻率(412.155Hz)對剛度變化靈敏度曲線。

圖4為本發明后驅動橋Y方向第7階彎曲振動頻率(689.975Hz)對剛度變化靈敏度曲線。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

本發明提供了一種低噪聲微面汽車后驅動橋設計方法，包括如下步驟：

步驟一、在后橋橋殼上設置80個振動測點，這80個振動測點均勻布置在后橋橋殼上，具體振動測點如圖1所示；每個振動測點設置一個振動傳感器。在進行實驗前，要對各個傳感器進行標定。例如，設置濾波頻率2000Hz，采樣頻率為5000Hz，數據采樣塊數為4塊，程控放大倍數4。

步驟二、設定后橋主減部位正上方即第40振動測點附近為力錘激振點，在激振點施加敲擊，利用振動傳感器獲取各振動測點的振動數據，每個振動測點響應重復測量3次，進而求解各振動測點的振動響應與敲擊力信號之間的傳遞函數。

在求傳遞函數時，對力信號加力窗，對振動響應信號加指數窗；通過選定實驗測試系統的精度，保證各振動測點響應和力信號之間的傳遞函數的相干系數大于0.85。

步驟三、利用各振動測點的傳遞函數，選擇集總平均方法得到后驅動橋總的傳遞函數，然后分別在Z、Y和X三個方向上給對應的傳遞函數定階，得到的Z、Y和X三個方向的階數依次為18階、15階和15階；然后結合驅動橋結構模型和結構動力學原理進行模態擬合、質量歸一，從而識別出后驅動橋Z、Y和X三個方向各階的模態參數。

模態參數識別結果見表1至表3，包括Z方向上共18階的模態參數，Y方向上共15階的模態參數，以及X方向上共15階的模態參數。每階的模態參數包括：固有頻率、阻尼比，以及決定各個節點振動大小比值的振型特征。

表1Z方向模態參數識別結果