发动机飞轮壳道路载荷谱试验分析研究-论文.pdf

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1、第31卷第5期机电工程Vol_3lNo．52014年5月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringMay2014DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．05．005发动机飞轮壳道路载荷谱试验分析研究水牛健，俞小莉，黄瑞，冯燕，陈俊玄，刘震涛，周迅(浙江大学动力机械及车辆工程研究所，浙江杭州310027)摘要：飞轮壳作为发动机的重要结构件和支撑件，极易发生断裂破坏。为获得飞轮壳的应力特征，开发了基于NI·DAQ的车载数据采集系统，分别在“粗纹理”和“大构造”两种典型路况、满载与空载两种载荷工况下采集了飞轮壳危险部位应力谱信号。开

2、发了基于C++的数据分析平台，进行了应力谱信号的修正和时域频域特征提取，包括时域内平面应力分析、频域内应力幅值谱分析和瀑布图分析。研究结果表明，飞轮壳处于单轴应力状态，飞轮壳失效机理为交变应力作用下的疲劳破坏；飞轮壳破坏的主要原因为80Hz以下的低频振动；造成系统破坏主要激振源为发动机，主要影响因素为发动机转速。通过各个典型工况下的对比分析发现，飞轮壳破坏主要发生在高不平度路面、满载负荷工况和高发动机转速工况。关键词：飞轮壳；应力谱；时频分析；振源提取中图分类号：TH114：U467文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)05—0563—05Roadloadspectrumtes

3、tanalysisforengineflywheelcoverNIUJian，YUXiao—li，HUANGRui，FENGYan，CHENJun—xuan，LIUZhen—tao，ZHOUXun(InstituteofPowerMachineryandVehicularEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Asanimportantstructureandsupportpartofen~ne，flywheelcoveriseasilydamaged．Inordertoobtainingthestresscha

4、racter-isticsofflywheelcover，onekindofdataacquisitionsystembasedonNI—DAQwasestablishedtocollectthestressspectrumofthedangerouspartsinflywheelcoverduringtwotypicalroadconditionincludingcoarsegrainedandlargestructureandtwokindsofloadconditionincludingfullloadandemptyload．Thecorrectionofstressspectruma

5、ndtheextractionoftime-frequencyfeaturewerecompletedbyusingdataprocess·ingplatformbasedonC++，includingplanestressanalysis，amplitudespectrumanalysisandwaterfallanalysis．Theresultsindicatethatflywheelcoverworksunderuniaxialstressstate，andthefailuremechanismofflywheelcoverisfatiguedamageundertheactionof

6、alternatingstress．Themaindamageresultsfromlowfrequencyvibrationbelow80Hz．Thedominantvibrationsourceisengineandtheenginespeedisthemajorefectfactor．Comparisonbetweenvariousworkingconditionsindicatesthatthedamagemainlyoccursinhighroughnesssurface，fullloadconditionandhighenginespeedcondition．Keywords：fl

7、ywheelcover；stressspectrum；time—frequencyanalysis；vibrationsourceextraction均可能使飞轮壳产生交变应力，从而导致疲劳断裂。0引言飞轮壳开裂后，将直接破坏曲轴与变速器第一轴的同飞轮壳连接发动机和变速器，保护离合器和飞轮，轴度，造成发动机、离合器、起动机以及传动装置工作而且还设有悬置点和起动机安装支架，是重要的基础失常等故障。因