一种汽车变速器振动噪声下线检测方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，包括如下步骤：1）在待测变速器的输入端接入驱动电机，在待测变速器的两输出端分别连接加载电机；2）在待测变速器的输入端安装转速扭矩传感器和转速脉冲传感器，在待测变速器箱体上安装振动加速度传感器；3）获取输入的转速脉冲信号，并获取振动加速度信号，并输入下线分析仪；4）获得与转速对应的特征阶次切片谱和时域均方根值；5）划分转速检测区间，特征阶次切片谱以及时域均方根值与参考谱线进行对比，以判断变速器振动噪声是否合格。本发明专利技术能够通过提取振动信号和转速信号的有效特征信息，自动分析出变速器有无振动噪声缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车NVH(振动、噪声、声振粗糙度)检测
，尤其涉及一种汽车变速器振动噪声下线检测方法。
技术介绍
汽车变速器是其传动系中一个重要的零部件，其承担着动力的传递和改变汽车传动系速比的工作。在变速器的工作过程中,任何一个部件的异常都会导致变速器工作异常,从而导致变速器噪声或早期失效。近年来随着人们对汽车驾驶感受要求的提高，汽车的NVH问题越来越多的引起工程师的关注，而变速器的NVH问题也是汽车整车NVH问题的重要部分。对于变速器生产企业来说,变速器的台架检测主要依靠操作人员对变速器在台架检测的噪声进行主观判断,难以量化评价变速器运转状态,易造成错判和误判。同时,由于没有客观振动测试设备,也为今后的故障诊断带来了很大的困难。汽车变速器啸叫声是一种中高频率的纯音，因此很容易被人耳识别。随着汽车主要噪声的降低和客户对汽车声品质要求的提高，啸叫声的控制刻不容缓。当变速器制造装配完成后，需要在其被传递至顾客之前有效识别其振动和啸叫声品质。通常识别啸叫声的技术是在下线振动检测台架上测量变速器的齿轮啮合振动特性以考察其啸叫声，与传统的靠人耳听觉的主观检测相比，这是较先进和可靠的方法。此方法的难点在于如何使用一种有效的振动信号检测方法来提取被测对象的特征信息。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，能够通过提取振动信号和转速信号的有效特征信息，利用自学习和转速分区间诊断的方法，自动分析出变速器有无振动噪声缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在待测变速器的输入端接入驱动电机，通过驱动电机提供驱动力；同时，在待测变 速器的两输出端分别连接加载电机，通过两加载电机提供负载扭矩，从而模拟汽车的实际行驶工况；2)在待测变速器的输入端安装转速扭矩传感器和转速脉冲传感器，并在待测变速器箱体上安装振动加速度传感器；3)通过转速脉冲传感器获取输入的转速脉冲信号，并通过振动加速度传感器获取振动加速度信号，然后将获取的转速脉冲信号和振动加速度信号经放大和滤波处理后输入数据采集器，再通过数据采集器将模拟信号转换为数字信号并输入下线分析仪；4)下线分析仪利用获得的转速脉冲信号对振动信号进行角域重采样以获得阶次谱，同时获得与转速对应的特征阶次切片谱和时域均方根值；5)划分转速检测区间，根据用户设置的转速区间，在每个转速区间内将步骤4)获得的特征阶次切片谱以及时域均方根值与参考谱线进行对比，以判断变速器振动噪声是否合格。进一步地，步骤5)中的参考谱线由下线分析仪自学习生成，各检测区间自学习参考谱线生成方法如下：下线分析仪会自动采集相同测试工况下的一定量的变速器样本数据，把采集的数据经过滤波处理和角域重采样，然后经傅里叶变换得到特征阶次切片谱，根据各转速区间内的特征阶次切片样本数据，计算出其标准差S，并根据实际使用情况，使谱线整体相对于零线做偏移量调整，即得到参考谱线： L i m i t v a l u e = X ‾ + σ S + Δ ; ]]>式中：为均值；Xi为每阶次点对应的幅值；N为阶次点个数；σ是各阶次对应的标准差系数，Δ是各阶次均值的平移量；其中，均值和标准差由转速区间内的阶次切片谱数组进行处理得到： X ‾ = ΣX i N ; S = Σ ( X i - X ‾ ) 2 N - 1 . ]]>与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术的汽车变速器振动噪声下线检测方法，利用下线分析仪自学习方法自动为被测样本建立参考值(参考谱线)，大大降低了变速器下线检测定标的难度和工作量；而采用对特征阶次切片谱和时域均方根值进行转速分区间诊断的方法使检测更有针对性，检测准确度更高。2、本专利技术能够通过量化方法客观评价汽车变速器的运转状态，大大减少了传统主观评价造成的错判和误判，为汽车变速器振动噪声出厂质量检测提供了一种有效方法。附图说明图1为汽车变速器下线检测台架的结构示意图。图2为特征阶次谱检测转速区间划分示意图。图中：1—待测变速器，2—驱动电机，3—加载电机，4—转速扭矩传感器，5—转速脉冲传感器，6—振动加速度传感器，7—控制系统，8—数据采集器，9—下线分析仪。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。实施例：参见图1，一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，包括如下步骤：1)在待测变速器1的输入端接入驱动电机2，通过驱动电机2提供驱动力；同时，在待测变速器1的两输出端分别接一加载电机3，通过两加载电机3提供负载扭矩，从而模拟汽车的实际行驶工况；利用驱动电机2代替发动机，利用负载电机代替车轮，从而为待测变速器1提供逼近实际运行工况的测试条件，以更好地再现变速器所产生的振动噪声。具体实施时，所述驱动电机2和两加载电机3均由控制系统7进行控制。2)在待测变速器1的输入端安装转速扭矩传感器4和转速脉冲传感器5，并在待测变速器1箱体上安装振动加速度传感器6；通过转速扭矩传感器4监测输入的转速扭矩，以保证检测工况的重复性和可控性，从而保证检测台架对每一个变速器样本的检测工况都是一致的。3)通过转速脉冲传感器5获取输入的转速脉冲信号，并通过振动加速度传感器6获取(待测变速器1的)振动加速度信号，然后将获取的转速脉冲信号和振动加速度信号经放大和滤波处理后输入数据采集器8，再通过数据采集器8将模拟信号转换为数字信号并输入下线分析仪9。4)下线分析仪9利用获得的转速脉冲信号对振动信号进行插值和角域重采样以获得阶次谱，同时获得与转速对应的特征阶次切片谱和时域均方根值。其中：阶次谱、特征阶次切片谱的获得：由固定采样频率连续同步采集振动信号和转速脉冲信号(即进行等时间间隔采样)，根据转速脉冲信号获得转速和瞬时频率，利用插值滤波法获得均角样本时间序列，再通过抗混叠数字滤波法和插值重采样法，得到振动等角度采样信号(即等角度间隔的振动信号)，最后得到振动信号的阶次谱与各阶次的阶次切片谱；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在待测变速器的输入端接入驱动电机，通过驱动电机提供驱动力；同时，在待测变速器的两输出端分别连接加载电机，通过两加载电机提供负载扭矩，从而模拟汽车的实际行驶工况；2)在待测变速器的输入端安装转速扭矩传感器和转速脉冲传感器，并在待测变速器箱体上安装振动加速度传感器；3)通过转速脉冲传感器获取输入的转速脉冲信号，并通过振动加速度传感器获取振动加速度信号，然后将获取的转速脉冲信号和振动加速度信号经放大和滤波处理后输入数据采集器，再通过数据采集器将模拟信号转换为数字信号并输入下线分析仪；4)下线分析仪利用获得的转速脉冲信号对振动信号进行角域重采样以获得阶次谱，同时获得与转速对应的特征阶次切片谱和时域均方根值；5)划分转速检测区间，根据用户设置的转速区间，在每个转速区间内将步骤4)获得的特征阶次切片谱以及时域均方根值与参考谱线进行对比，以判断变速器振动噪声是否合格。

【技术特征摘要】
1.一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在待测变速器的输入端接入驱动电机，通过驱动电机提供驱动力；同时，在待测变速器的两输出端分别连接加载电机，通过两加载电机提供负载扭矩，从而模拟汽车的实际行驶工况；2)在待测变速器的输入端安装转速扭矩传感器和转速脉冲传感器，并在待测变速器箱体上安装振动加速度传感器；3)通过转速脉冲传感器获取输入的转速脉冲信号，并通过振动加速度传感器获取振动加速度信号，然后将获取的转速脉冲信号和振动加速度信号经放大和滤波处理后输入数据采集器，再通过数据采集器将模拟信号转换为数字信号并输入下线分析仪；4)下线分析仪利用获得的转速脉冲信号对振动信号进行角域重采样以获得阶次谱，同时获得与转速对应的特征阶次切片谱和时域均方根值；5)划分转速检测区间，根据用户设置的转速区间，在每个转速区间内将步骤4)获得的特征阶次切片谱以及时域均方根值与参考谱线进行对比，以判断变速器振动噪声是否合格。2.根据权利要求1所述的一种汽车变速器振动噪声下线检测方法，其特征在于：步骤5)中的参考谱线由下线分析仪自学习生成，各检测区间自学习参考谱线生成方法如下：下线分析仪会自动采集相同测试工况下的一定量的变速器样本数据，把采集的数据经过滤波处理和角域重采样，然后经傅里叶变换得到特征阶次切片谱，根据各转速区间内的特征阶次切片样本数据，计算出其标准差S，并根据实际使用情况，使谱线整体相对于零线做偏移量调整，即得到参考谱线： L i m i t ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文礼，石晓辉，施全，王晶晶，易鹏，
申请(专利权)人：重庆理工大学，重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50