[發明專利]飛輪軸向振動和旋轉擺動測試系統

在審

• 申請號: 202010699535.8
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111896242A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 黃泳璇;邵俊龍;楊少波;楊金才;常春;吳念
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01M13/028;G01H9/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 譚小琴

本發明公開了一種飛輪軸向振動和旋轉擺動測試系統，包括第一激光測振儀、第二激光測振儀、第三激光測振儀、數據采集前端、測試電腦及發動機臺架；所述發動機臺架包括發動機、飛輪、傳動軸和測功機，所述發動機通過飛輪和傳動軸與測功機相連；3個激光測振儀分別安裝在飛輪和測功機之間，并距離飛輪后端面50mm?1000mm位置，且第一激光測振儀的激光測點1、第二激光測振儀的激光測點2和第三激光測振儀的激光測點3均對準在飛輪后端面的最大半徑R的圓周上；各激光測振儀分別與數據采集前端連接，數據采集前端與測試電腦連接。本發明能夠分別實現對飛輪旋轉中心位置的軸向振動和飛輪擺動的測試評價。

技術領域

本發明屬于汽車NVH(噪聲振動和不平順性)技術領域，具體涉及一種飛輪軸向振動和旋轉擺動測試系統。

背景技術

對于旋轉機械而言，零件的旋轉運動是振動噪聲的主要來源。偏心、動不平衡、旋轉力矩不平衡以及軸向間隙等問題，會引起旋轉零件在旋轉方向、徑向和軸向各個維度下的振動，一方面帶來結構可靠性問題，另一方面通過殼體、傳動系統等零件向外傳遞振動，并輻射噪聲。比如某發動機的曲軸、飛輪系統的軸向振動就引起軸承座的開裂。

當前，對于發動機飛輪本身的振動測試可采用非接觸式測量，其中飛輪的軸向振動可采用激光測振儀測試。參照圖1，在傳統的飛輪軸向測試方法中，通過1部單點激光測振儀5來測試飛輪2邊緣位置軸向振動位移，獲得該位置的軸向振動位移。然而，該方法的測試結果實際上是飛輪中心位置的軸向振動和飛輪自身的旋轉擺動的合成，該測試方法無法將這兩種振動方式分離。由于連接了傳動軸4，飛輪中心位置的軸向振動無法直接測試。因此，飛輪中心位置的軸向振動和飛輪自身的旋轉擺動的單獨測試分析成了難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種飛輪軸向振動和旋轉擺動測試系統，將飛輪中心位置的軸向振動和飛輪自身的旋轉擺動分離，以解決兩者的單獨測試分析難題。

本發明所述的一種飛輪軸向振動和旋轉擺動測試系統，包括第一激光測振儀、第二激光測振儀、第三激光測振儀、數據采集前端、測試電腦及發動機臺架；

所述發動機臺架包括發動機、飛輪、傳動軸和測功機，所述發動機通過飛輪和傳動軸與測功機相連；

3個激光測振儀分別安裝在飛輪和測功機之間，并距離飛輪后端面50mm-1000mm位置，且第一激光測振儀的激光測點1、第二激光測振儀的激光測點2和第三激光測振儀的激光測點3均對準在飛輪后端面的最大半徑R的圓周上，且激光測點1和激光測點2之間的弧長為0.5πR，激光測點1和激光測點3之間的弧長為0.5πR，激光測點2和激光測點3之間的弧長為πR；

各激光測振儀分別與數據采集前端連接，數據采集前端與測試電腦連接；

測試時，所述發動機按照預設測試工況運行，并通過數據采集前端采集第一激光測振儀測得的振動位移時域信號X₁、第二激光測振儀測得的振動位移時域信號X₂、第三激光測振儀測得的振動位移時域信號X₃，并發送給測試電腦；所述測試電腦基于振動位移時域信號X₁、振動位移時域信號X₂、振動位移時域信號X₃計算出飛輪中心位置的x向位移X_c、飛輪法向量同x軸的夾角和飛輪法向量在yz平面上的投影同z軸的夾角θ；

測試系統坐標系的定義為：沿傳動軸從發動機指向測功機為x軸正方向，豎直向上為z軸正方向，右手定則確定y軸正方向。

進一步，所述X_c計算公式為：

進一步，所述的計算公式為：

進一步，所述θ的計算公式為：