[發(fā)明專利]一種汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210537897.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103033358A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁冬梅;鄒喜紅;征小梅
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車傳動(dòng)軸性能試驗(yàn)方法，尤其涉及一種汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

汽車傳動(dòng)軸擔(dān)負(fù)著傳遞變速器(或分動(dòng)器)?到主減速器扭矩的作用，對整車性能影響極大，特別是汽車在起步、加速和制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)軸要承受很大扭矩，是汽車傳動(dòng)系中關(guān)鍵總成之一。汽車傳動(dòng)軸一般由高抗扭、抗彎的空心碳鋼鋼管制成，軸管的兩端焊接有萬向節(jié)，由于擠壓和焊接等工藝很難控制，因此汽車傳動(dòng)軸的剛度、強(qiáng)度和疲勞壽命必須通過試驗(yàn)來驗(yàn)證。現(xiàn)有汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)方法通常是在傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上定轉(zhuǎn)矩定轉(zhuǎn)速進(jìn)行，或者是進(jìn)行等幅值扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)，但是傳動(dòng)軸在實(shí)車上運(yùn)行時(shí)，不但承受動(dòng)態(tài)變化的轉(zhuǎn)矩，而且傳動(dòng)軸兩端上下位置在不斷變化，因此，現(xiàn)有試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法很難準(zhǔn)確模擬傳動(dòng)軸的實(shí)際運(yùn)行情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)方法在室內(nèi)模擬出汽車傳動(dòng)軸在實(shí)車行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)和受力情況，對汽車轉(zhuǎn)動(dòng)軸疲勞壽命進(jìn)行準(zhǔn)確高效的考核。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)方法，在該方法中采用了一種汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括直線液壓伺服作動(dòng)器、固定支座、加速度傳感器、扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器、扭矩傳感器和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；所述直線液壓伺服作動(dòng)器豎直設(shè)置，在直線液壓伺服作動(dòng)器的活塞桿上設(shè)置一支撐臺(tái)，支撐臺(tái)上設(shè)有一可相對該支撐臺(tái)水平滑動(dòng)的支撐滑臺(tái)；所述固定支座豎直固定在支撐滑臺(tái)上，所述加速度傳感器設(shè)置在固定支座上；所述扭矩傳感器與扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器連接，所述直線液壓伺服作動(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，加速度傳感器和扭矩傳感器采集的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；

該方法包括如下步驟：

（1）、在變速器輸出軸上安裝應(yīng)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(yàn)場采集傳動(dòng)軸輸入轉(zhuǎn)矩和輸出端的振動(dòng)加速度，得到期望響應(yīng)信號(hào)為???????????????????????????????????????????????，為1×2矩陣；

（2）、將傳動(dòng)軸安裝在汽車傳動(dòng)軸疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)上，使傳動(dòng)軸的一端通過萬向節(jié)連接在固定支座上，傳動(dòng)軸的另一端通過萬向節(jié)和聯(lián)軸器與扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器連接；通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對直線液壓伺服作動(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器施加正弦掃頻信號(hào)，收集加速度傳感器和扭矩傳感器的響應(yīng)信號(hào)，按式（1）計(jì)算該試驗(yàn)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)；

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

式中：—正弦掃頻信號(hào)的自功率譜密度；

??????—正弦掃頻信號(hào)與傳感器響應(yīng)信號(hào)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(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器之間的頻率響應(yīng)函數(shù)，為2×2矩陣；

（3）、以期望響應(yīng)信號(hào)為模擬目標(biāo)，根據(jù)式（2）和（3）計(jì)算直線液壓伺服作動(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器的初始驅(qū)動(dòng)信號(hào)：

??????????????????????????????????（2）

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

式中：—的逆矩陣；

??????—期望響應(yīng)信號(hào)的傅里葉變換；

—直線液壓伺服作動(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器初始驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

??????—的傅里葉變換；

（4）、以初始驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)直線液壓伺服作動(dòng)器和扭轉(zhuǎn)液壓伺服作動(dòng)器，同時(shí)采集加速度傳感器和扭矩傳感器的響應(yīng)信號(hào)，用式（4）、（5）、（6）和（7）計(jì)算時(shí)域響應(yīng)和頻域響應(yīng)加權(quán)誤差，用式（8）和（9）計(jì)算誤差對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)修正量：

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

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

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

????????????????????????????????（7）

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

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

式中：—時(shí)域響應(yīng)誤差信號(hào)；

—傳感器響應(yīng)信號(hào)的傅里葉變換；