汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析

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1、万方数据第30卷第4期2010年8月振动、测试与诊断JournalofVibration。Measurement＆DiagnosisV01．30NO．4Aug．2010汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性分析。张雨1’2(1南京工程学院车辆工程系南京，211167)(2东南大学交通学院南京，210096)摘要由于汽车悬架振动试验台垂向主振动的有效性决定了试验台的激振效果，为此通过试验分析了垂向主振动的有效性。在试验台的垂向、横向和纵向3个方向布置振动加速度传感器，检测得到在匀速激振时的平台振动信号，并对测得的振动信号进行功率谱密度分析。结果表明，平台垂向

2、振动具有良好的单频性，平台前、后梁的垂向振动具有良好的一致性，平台垂向振动较之横向振动和纵向振动具有主导性。关键词车辆工程悬架振动试验台功率谱密度中图分类号TB123U467．4U463．33引言汽车悬架性能是保证汽车主动安全性的重要组成部分，其典型参数有振幅及特征频率[1]、车辆吸收率和左右轮吸收率差[2]。由于人工检测悬架装置具有主观因素影响大、检测结果可靠性差等问题，目前有条件的修理企业使用汽车悬架振动试验台(以下简称试验台)，通过检测试验台垂向主振动的频率、振幅和波形，就可以获得汽车悬架性能[3q]。试验台垂向主振动的有效性决定了试验台垂向激振效

3、果。激振试验测点布置本文以深圳市安车科技有限公司制造的ACXX一160试验台为研究对象，图1为ACXX一160试验台的结构简图[5]。ACXX一160试验台产生激振的核心是偏心轮一平台系统，如图2所示。车轮支承板固连于由前梁、后梁、左梁和右梁围成的框架而构成平台，弹簧将平台适度压紧在偏心轮表面，偏心轮电机联轴器飞轮带轮平台传感器弹簧偏心轮图1ACXX一160试验台结构简图位于两支承侧，由交流电机拖动，电机转速为1400r／min。在偏心轮旋转、偏心轮一平台碰摩瞬间，平台对车轮产生激振。在平台的前梁垂向、后梁垂向、左梁横向和前梁纵向，采用磁座连接的方式布置

4、压电式振动加速度传感器，同步获得4个测点在垂向、横向和纵向3个方向的振动信号。通过考察平台垂向振动的单频性、平台前、后梁垂向振动的一致性以及平台垂向振动相比横向和纵向振动的主导性，获得ACXX一160试验台垂向主振动的有效性。平台(a)系统简图图2ACXX一160的偏心轮-平台系统．江苏省“六大人才高峰”资助项目(编号：07一D-014)；江苏省高校自然科学基础研究资助项目(编号：07KJD580084)收稿日期：2008—11-14；修改稿收到日期：2009—02—16万方数据456振动、测试与诊断第30卷2试验台激振试验电机转速为1400r／min，

5、采样频率为60Hz，采样时间序列长度为1024点，使用F一5103型数据采集器陆¨。在偏心轮一平台碰摩时，检测平台4个测点在3个方向的振动加速度信号。图3～图6为这些测点的振动加速度信号及其功率谱密度。芒越喇最需鞲～600》400＼趔糨200熟．．⋯⋯^．“。．L⋯J．JI_·．J．20—2O2565127681024时间序列一f／Hz图4平台后梁垂向振动加速度及其功率谱密度f／I-Iz图5平台左梁横向振动加速度及其功率谱密度时间序列一f／Hz图6平台前梁纵向振动加速度及其功率谱密度3激振试验结果分析3．1平台前、后梁垂向振动的一致性比较图3和图4的功率

6、谱密度可以看出，在30Hz分析频率的范围内，平台前梁和后梁垂向振动的功率谱密度共同具有以下性质：a．激振过程具有窄带随机特性[8]，其“窄带特征频率”即为偏心轮转速，特征频率为23Hz；b．仅仅在激振频率23Hz处有突出的激振功率，除此以外其他任何频段均无激振功率存在，这表明激振过程甚为单纯；c．平台前、后梁具有相同的激振频率，其值即为偏心轮转速特征频率；d．在激振频率23Hz处，平台前梁垂向振动的特征谱值为550gZ／Hz，平台后梁垂向振动的特征谱值为50092／Hz，两者偏差9％，具有几乎相同的功率谱密度值。因此，匀速激振时平台垂向振动具有良好的单频

7、性，平台前、后梁的垂向振动具有良好的一致性。3．2平台垂向振动强度的主导性在激振频率为23±1Hz的频带内，比较图3和图5中的功率谱密度分布状况，考察平台垂向振动相比横向振动的强度。比较图3和图6中的功率谱密度分布状况，平台三向振动在激振频率23±1Hz频带内的状况结果如表l所示。可见，以激振频率23Hz处的特征谱值衡量，平台垂向振动强度是横向振动强度的5．50倍，是纵向振动强度的4．23倍。因此，平台垂向振动比横向振动和纵向振动占有绝对优势。∞＼魁瑙最需鞲一．z}_．》＼魁稍整瓣唇暑／趟制曩蒋鞲一，Nl五．》＼毯俺幸；}得雷暑／趟糊量臀鞲Cz．1∞一＼

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