汽车交流发电机转子临界转速计算与验证.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.047汽车交流发电机转子临界转速计算与验证孙杰，宋喜岗（博世汽车部件（长春）有限公司，吉林长春130020）摘要：汽车交流发电机的振动及噪声水平会对车辆驾乘舒适性产生影响，转子的振动作为发电机机械振动的主要来源，不仅会对发电机的使用寿命产生影响，也会对噪声水平产生影响。汽车的怠速区与常用转速区避开转子振动最强烈的临界转速，即可以提高转子的抗疲劳强度，也能降低噪音水平。文章从计算转子的临界转速出发，运用分析法对简化的二支点转子临界转速进行推导，得到转子临界转速的计算公式；并通过

2、计算值与实验值的对比分析验证了推导公式的有效性和正确性。论文的研究成果对于发电机设计及噪声水平控制有重要意义。关键词：交流发电机；临界转速；噪声中图分类号：U463.8文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)07-151-03CriticalSpeedCalculationandVerificationofTheVehicleAlternator’sRotorSunJie,SongXigang（BoschAutomotiveComponents(Changchun)Co.Ltd.,JilinChangchun130020）Abs

3、tract:Thevibrationandnoiselevelofautomobilealternatorwillaffectthevehicleridingcomfort,Asthemainsourceofthevibrationofthegenerator,itwillnotonlyaffecttheservicelifeofthegenerator,butalsoinfluencethelevelofthenoise.Themostintensecriticalspeedkeepsawayfromtheidleareaandthecom

4、monspeedregiontoavoidtherotorvibration,thatcanimprovethefatiguestrengthoftherotor,butalsocanreducethelevelofnoise.Inthispaper,byusingtheanalyticalmethod,thecalculationformulaofthecriticalspeedoftherotorisobtained.Thevalidityandcorrectnessoftheformulaareverifiedbythecomparat

5、iveanalysisofthecalculatedandexperimentalresults.Theresearchresultsofthispaperhaveimportantsignificanceforgeneratordesigningandnoiselevelcontrolling.Keywords:Alternator;CriticalSpeed;NoiseCLCNO.:U463.8DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)07-151-03高转子及整机的使用寿命，也能减少噪音对驾乘人员的影

6、响。引言转子的临界转速计算有很多方法，主要有限元分析法、传递0矩阵法、试验法等，然而这些方法在计算汽车发电机转子随着汽车工业的迅猛发展与汽车产品的广泛使用，人们0的临界转速时实用性较低。本文结合现有产品的设计，拟对汽车舒适性要求也越来越高。车用发电机作为汽车上必不从分析法出发，研究交流发电机转子的临界转速的推导计算可少的一部分，其振动及噪声水平与驾乘舒适性有着紧密的并通过试验验证公式的正确性与有效性。联系，因而对车用发电机振动及噪声标准要求也越来越严格。转子作为发电机中的关键旋转部件，其振动会对整机噪声水1、转子临界转速计算平产生重要影响。转

7、子在其临界转速时的振动最强烈，这会造成整个发电机的振动加剧，造成整机噪音水平的升高。车1.1转子临界转速分析辆的怠速区及常用转速区避开转子的临界转速，不仅能够提转动系统中转子各微段的质心无法严格处于回转轴上，因此，当转子转动时，会出现横向干扰，在某些转速下还会作者简介：孙杰，就职于博世汽车部件（长春）有限公司。2016年第7期孙杰等：汽车交流发电机转子临界转速计算与验证152引起系统强烈振动，出现这种情况时的转速就是临界转速。挠度与转速的关系如图2所示，由图中可见，随着转速w转子如果在临界转速下运行，会出现剧烈的振动，而且轴的的增加，挠度从零

8、逐渐增大，并在ww=k时达无限大，此时弯曲度明显增大，长时间运行还会造成轴的严重弯曲变形，的转速就是此转动系统的临界转速。当w趋近无穷大时，挠0甚至折断。度又趋近于