[發明專利]一種汽車傳動軸疲勞試驗方法

有效

• 申請號: 201210537897.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103033358A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 袁冬梅;鄒喜紅;征小梅
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

1.一種汽車傳動軸疲勞試驗方法，其特征在于，在該方法中采用了一種汽車傳動軸疲勞試驗系統，該試驗系統包括直線液壓伺服作動器、固定支座、加速度傳感器、扭轉液壓伺服作動器、扭矩傳感器和計算機控制系統；所述直線液壓伺服作動器豎直設置，在直線液壓伺服作動器的活塞桿上設置一支撐臺，支撐臺上設有一可相對該支撐臺水平滑動的支撐滑臺；所述固定支座豎直固定在支撐滑臺上，所述加速度傳感器設置在固定支座上；所述扭矩傳感器與扭轉液壓伺服作動器連接，所述直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器由計算機控制系統控制，加速度傳感器和扭矩傳感器采集的信號輸入計算機控制系統；

該方法包括如下步驟：

（1）、在變速器輸出軸上安裝應變式扭矩傳感器，主減速器輸入端安裝盤上安裝加速度傳感器，在試驗場采集傳動軸輸入轉矩和輸出端的振動加速度，得到期望響應信號為???????????????????????????????????????????????，為1×2矩陣；

（2）、將傳動軸安裝在汽車傳動軸疲勞試驗系統上，使傳動軸的一端通過萬向節連接在固定支座上，傳動軸的另一端通過萬向節和聯軸器與扭轉液壓伺服作動器連接；通過計算機控制系統對直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器施加正弦掃頻信號，收集加速度傳感器和扭矩傳感器的響應信號，按式（1）計算該試驗系統的頻率響應函數；

??????????????????????????????????????????（1）

式中：—正弦掃頻信號的自功率譜密度；

??????—正弦掃頻信號與傳感器響應信號之間的互功率譜密度；

??????—加速度傳感器和扭矩傳感器與直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器之間的頻率響應函數，為2×2矩陣；

（3）、以期望響應信號為模擬目標，根據式（2）和（3）計算直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器的初始驅動信號：

??????????????????????????????????（2）

???????????????????????????????????（3）

式中：—的逆矩陣；

??????—期望響應信號的傅里葉變換；

—直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器初始驅動信號；

??????—的傅里葉變換；

（4）、以初始驅動信號驅動直線液壓伺服作動器和扭轉液壓伺服作動器，同時采集加速度傳感器和扭矩傳感器的響應信號，用式（4）、（5）、（6）和（7）計算時域響應和頻域響應加權誤差，用式（8）和（9）計算誤差對應的驅動信號修正量：

??????????????????????????????????????（4）

????????????????????????????????????（5）

?????????????????????????????????????（6）

????????????????????????????????（7）

????????????????????????????????????（8）

?????????????????????????????????????（9）

式中：—時域響應誤差信號；

—傳感器響應信號的傅里葉變換；

??????????—頻域響應誤差信號；

??????????—頻域響應誤差信號的逆傅里葉變換；

—時域響應和頻域響應加權誤差；

—的傅里葉變換；

??????????—誤差對應驅動信號；

??????????—的傅里葉變換；

修正驅動信號為；

式中為衰減系數，初始值通常取0.5，根據迭代收斂情況適當增大或減小，但必須滿足：0＜≤1；

以修正驅動信號作為驅動，不斷重復本步驟中前面的過程進行迭代，并以式（10）實時計算誤差值，當各傳感器響應誤差≤5%時，記錄最終驅動信號；

?????????（10）

式中：—第n次迭代誤差值；

—第n次迭代采集的的響應信號；

—的傅里葉變換；

（5）、以最終驅動信號為輸入進行傳動軸疲勞試驗。