一种曲轴扭转减振器的模态测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种曲轴扭转减振器的模态测试装置，包括铁地板、底座、激振铝块、多个三向加速度传感器、力锤或者激振器、定位轴、曲轴扭转减振器、多通道振动噪声测试系统和计算机，在惯性环或者惯性环和壳体端面上沿圆周方向分别均匀布置有四个三向加速度传感器；所述激励铝块沿轴向设置连接螺纹孔，通过螺纹柱销将惯性环和激励铝块紧紧固定在一起；当为力锤激励时，激励铝块为长方体，安装时激励铝块恰好位于惯性环正上方位置，且长方体的上下侧面与铁地板平行；当为激振器激励时，激励铝块的侧面上均匀分布多个激振螺纹孔，使用时，一个激振器的激振杆螺纹连接其中一个激振螺纹孔。该装置能精确识别曲轴扭转减振器的模态参数。

【技术实现步骤摘要】
一种曲轴扭转减振器的模态测试装置
本技术涉及汽车振动测试领域，尤其涉及一种曲轴扭转减振器的模态测试装置。
技术介绍
当发动机工作时，曲轴系统会发生扭转振动和弯曲振动。由于曲轴较长，扭转刚度较小，所以曲轴扭转振动的频率较低，在汽车常用转速内易发生共振，因此为了降低曲轴的振动，一般采用安装曲轴扭转减振器的措施。在曲轴发生扭转振动时，曲轴扭转减振器的惯性环与壳体之间的相对运动会使得振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，使曲轴的扭转振动得以消减。曲轴扭转减振器有多个振动形态，发挥减振作用的主要是其扭转方向的振动，曲轴扭转减振器的扭转振动模态频率应该与曲轴的扭转振动频率相近。现在常用的测试方法如《橡胶阻尼式动力吸振器固有频率测试方法分析》中，测试系统由激振器、两个加速度传感器、被测曲轴扭转吸振器及信号采集系统组成，进行力锤激励测试时只有一个加速度传感器存在，直接敲击惯性环输出轴向激励，两个加速度传感器时一个安装在测试工装上，一个安装在吸振器上，得到垂向振动加速度，通过激振器或激振台给予曲轴扭转减振器轴向激励，在轴向激励下曲轴扭转减振器扭振模态不易显现，导致测试结果准确性差。因此，有必要开发一种专门用于曲轴扭转减振器的模态测试装置，以精确识别曲轴扭转减振器的模态参数，为曲轴扭转减振器的动力学性能设计提供指导作用。尤其由于曲轴扭转减振器的特殊结构，模态不易被激励，特别是绕轴线方向扭转振动的模态，所开发的模态测试装置应该便于使用力锤或激振器激励其绕轴线方向扭转振动的模态。
技术实现思路
针对现有的技术存在上述问题，本技术提出一种曲轴扭转减振器的模态测试装置。该曲轴扭转减振器的模态测试装置便于使用力锤或激振器激励其扭转方向的模态，能识别曲轴扭转减振器的模态参数，为曲轴扭转减振器的动力学性能设计提供指导。根据本技术的一个方面，提供一种曲轴扭转减振器的模态测试装置，包括铁地板、底座、定位轴、曲轴扭转减振器、多通道振动噪声测试系统和计算机，其特征在于，该装置还包括激振铝块、多个三向加速度传感器、力锤或者激振器；多个三向加速度传感器、力锤或激振器分别通过配套专用数据线与多通道振动噪声测试系统的专用数据连接口连接；多通道振动噪声测试系统与计算机电连接；所述曲轴扭转减振器为待测试件，由惯性环、壳体和二者之间的橡胶组成；在惯性环或者惯性环和壳体端面上沿圆周方向分别均匀布置有四个三向加速度传感器，每四个为一组，一组三向加速度传感器位于同一个圆周上；其中一个三向加速度传感器紧挨激励铝块，且与激励铝块不接触；所述激励铝块沿轴向设置连接螺纹孔，所述曲轴扭转减振器的惯性环上具有柱销螺纹孔，通过螺纹柱销螺纹连接柱销螺纹孔及连接螺纹孔将惯性环和激励铝块紧紧固定在一起；当为力锤激励时，激励铝块为长方体，安装时激励铝块恰好位于惯性环正上方位置，且长方体的上下侧面与铁地板平行；当为激振器激励时，激励铝块的侧面上均匀分布多个激振螺纹孔，使用时，一个激振器的激振杆螺纹连接其中一个激振螺纹孔。所述底座为倒T字形，倒T字形的水平板通过固定螺栓与铁地板连接，倒T字形的竖直板垂直于水平板，在竖直板上开有底座通孔；所述定位轴包括大圆柱部分和小圆柱部分，小圆柱部分的直径与底座通孔直径相配合，小圆柱部分穿过底座上的底座通孔，并使用螺母将定位轴与底座紧固在一起；大圆柱部分远离小圆柱部分的一端沿轴向开有定位螺纹孔，大圆柱部分的外径与应略小于壳体背部孔的内径，二者不接触，定位螺栓穿过曲轴扭转减振器的中心通孔并通过与定位轴上的定位螺纹孔的螺纹连接将曲轴扭转减振器紧固于底座上，螺栓拧紧力矩与实车安装状态相同。在惯性环和激励铝块之间设置有垫片，垫片穿在螺纹柱销上，通过调整垫片的数量能够改变激励铝块上连接螺纹孔的方向。所述螺纹柱销的直径为4mm，所述激励铝块为10*10*20mm的长方体，并在两个互成90度的相邻面上设置有直径为4mm的螺纹孔。与现有技术相比，本技术有益效果在于：本技术根据曲轴扭转减振器的特点，设置有激励铝块，能够同时配套使用力锤或激振器，便于充分激励曲轴扭转减振器的各向模态，特别是绕轴线方向扭转的振动模态，解决了曲轴扭转减振器由于其特殊结构导致振动模态不易被激励的问题。本技术可以精确识别曲轴扭转减振器的模态参数，为曲轴扭转减振器的动力学性能设计提供指导作用。本技术装置采用多个三向加速度传感器能采集三个方向的模态，本技术可通过切向激励激励铝块给予曲轴扭转减振器扭转方向激励，在试验中切向(X)激励时曲轴扭转减振器扭振频率的幅值为3.98g/n，在轴向(Y)激励时曲轴扭转减振器轴向振动频率的幅值为4.47g/n，扭振频率幅值仅为1.86g/n，切向激励可使扭转减振器扭振频率更易分辨。同时通过在惯性环上设置的4个的三向加速度传感器同时采集加速度数据，采集的数据可以通过测试系统配套LMSTestLab17进行计算，得到频响曲线与模态振型，防止混淆各阶振动的固有频率。附图说明图1为曲轴扭转减振器安装于底座的示意图。图2为底座与曲轴扭转减振器之间的连接示意图。图3为测点位置示意图。图4为力锤或激振器、振动传感器、多通道振动测试系统和计算机的电连接关系图。图5为激振铝块的立体结构示意图。图6为轴向激励大众EA211发动机曲轴扭转减振器时单个加速度传感器测量出数据所对应的FRF图。图7是切向激励大众EA211曲轴扭转减振器时单个加速度传感器测量出数据所对应的FRF图。图8是轴向激励一汽轿车配套的曲轴扭转减振器时单个加速度传感器测量出数据所对应的FRF图。图9是切向激励一汽轿车配套的曲轴扭转减振器时单个加速度传感器测量出数据所对应的FRF图。图中，连接螺纹孔1、定位螺栓2、底座3、垫片4、惯性环5、壳体6、柱销螺纹孔7、螺纹柱销8、激励铝块9、定位轴10、定位螺纹孔11、底座通孔12、曲轴扭转减振器13、激振螺纹孔14、力锤15、三向加速度传感器16、多通道振动噪声测试系统17、计算机18、激振器19、固定螺栓20。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本技术提供一种曲轴扭转减振器的模态测试装置，如图1至图4所示，包括铁地板(图中未标出)、底座3、垫片4、螺纹柱销8、激励铝块9、定位轴10、曲轴扭转减振器13、多个三向加速度传感器16、多通道振动噪声测试系统17和计算机18，该装置还包括力锤15或者激振器19；多个三向加速度传感器16、力锤15或激振器19分别通过配套专用数据线与多通道振动噪声测试系统17的专用数据连接口连接，具体连接方式为现有技术；多通道振动噪声测试系统17与计算机18电连接；所述曲轴扭转减振器13为待测试件，由惯性环5、壳体6和二者之间的橡胶组成；在惯性环或者惯性环和壳体端面上沿圆周方向分别均匀布置有四个三向加速度传感器16，每四个为一组，一组三向加速度传感器位于同一个圆周上；其中一个三向加速度传感器16紧挨激励铝块，且与激励铝块不接触；所述底座3为倒T字形，倒T字形的水平板通过固定螺栓20与铁地板连接，倒T字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲轴扭转减振器的模态测试装置，包括铁地板、底座、定位轴、曲轴扭转减振器、多通道振动噪声测试系统和计算机，其特征在于，该装置还包括激振铝块、多个三向加速度传感器、力锤或者激振器；多个三向加速度传感器、力锤或激振器与多通道振动噪声测试系统连接；多通道振动噪声测试系统与计算机电连接；所述曲轴扭转减振器为待测试件，包括惯性环和壳体；在惯性环或者惯性环和壳体端面上沿圆周方向分别均匀布置有四个三向加速度传感器，每四个为一组，一组三向加速度传感器位于同一个圆周上；三向加速度传感器与激励铝块不接触；所述激励铝块沿轴向设置连接螺纹孔，所述曲轴扭转减振器的惯性环上具有柱销螺纹孔，通过螺纹柱销螺纹连接柱销螺纹孔及连接螺纹孔将惯性环和激励铝块紧紧固定在一起；当为力锤激励时，激励铝块为长方体，安装时激励铝块恰好位于惯性环正上方位置，且长方体的上下侧面与铁地板平行；当为激振器激励时，激励铝块的侧面上均匀分布多个激振螺纹孔，使用时，一个激振器的激振杆螺纹连接其中一个激振螺纹孔。

【技术特征摘要】
1.一种曲轴扭转减振器的模态测试装置，包括铁地板、底座、定位轴、曲轴扭转减振器、多通道振动噪声测试系统和计算机，其特征在于，该装置还包括激振铝块、多个三向加速度传感器、力锤或者激振器；多个三向加速度传感器、力锤或激振器与多通道振动噪声测试系统连接；多通道振动噪声测试系统与计算机电连接；所述曲轴扭转减振器为待测试件，包括惯性环和壳体；在惯性环或者惯性环和壳体端面上沿圆周方向分别均匀布置有四个三向加速度传感器，每四个为一组，一组三向加速度传感器位于同一个圆周上；三向加速度传感器与激励铝块不接触；所述激励铝块沿轴向设置连接螺纹孔，所述曲轴扭转减振器的惯性环上具有柱销螺纹孔，通过螺纹柱销螺纹连接柱销螺纹孔及连接螺纹孔将惯性环和激励铝块紧紧固定在一起；当为力锤激励时，激励铝块为长方体，安装时激励铝块恰好位于惯性环正上方位置，且长方体的上下侧面与铁地板平行；当为激振器激励时，激励铝块的侧面上均匀分布多个激振螺纹孔，使用时，一个激振器的激振杆螺纹连接其中一个激振螺纹孔。2.根据权利要求1所述的曲轴扭转减振器的模态测试装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：武一民，徐健，吴淼杰，王航，臧立彬，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12