一种具有数据采集功能的摩擦副振动噪声测试实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种具有数据采集功能的摩擦副振动噪声测试实验装置，包括：驱动组件，摩擦副总成和风窗玻璃；摩擦副总成一端与驱动组件传动连接，另一端连接有雨刮条，雨刮条与风窗玻璃抵接，驱动组件和风窗玻璃固定在实验台上，驱动组件能够带动摩擦副总成沿上下方向移动以及沿水平面转动；通过驱动组件实现摩擦副总成上下移动和旋转，能够较好的还原摩擦副往复运动的运动特点，并能够控制摩擦副间的压力以及摩擦副总成的转动速度，为摩擦副振动噪声实验提供良好的实验条件。实验提供良好的实验条件。实验提供良好的实验条件。

【技术实现步骤摘要】
一种具有数据采集功能的摩擦副振动噪声测试实验装置


[0001]本专利技术涉及摩擦噪声测试领域，特别是涉及一种具有数据采集功能的摩擦副振动噪声测试的实验装置。

技术介绍

[0002]两个既直接接触又产生相对摩擦运动的物体所构成的体系称为摩擦副。摩擦副几乎存在于社会活动的各个领域，如机器人关节、电机驱动系统、船用水润滑轴承、轨道运输系统、切削车床的刀具和工件以及制动系统等，在这些系统的摩擦副上发生的摩擦振动和摩擦噪声都会影响到系统的正常使用，其中摩擦噪声控制问题目前仍未得到很好的解决。
[0003]以其中典型的雨刮风窗摩擦副为例，雨刮风窗是车辆的重要组成部分，风窗玻璃位于汽车的前部，雨刮用于清除风窗玻璃上的雨雪、灰尘和泥土及其他污物，能够保持风窗玻璃外表面清洁，使驾驶员视线清晰。雨刮和风窗玻璃即构成了一对典型的滑动摩擦副。其摩擦产生的振动、瞬态宽频噪声以及刮刷中的尖叫、颤振、反转的噪声对车内乘员有着很大的影响,长期以来一直被关注和研究。
[0004]实验是研究雨刮风窗这类摩擦副振动噪声的基本方法，有助于更清晰的了解噪声的表象特征。以雨刮风窗实验为例，传统的雨刮风窗噪声实验可分为实车实验和台架实验两种。由于雨刮风窗摩擦副实车中雨刮器刮刷和刮臂之间间隙较小且固定，很难加入力传感器等测量仪器。同时由于汽车雨刮风窗系统较为复杂，其中电机噪声和其他的一些不可控因素较多，很难聚焦到刮刷过程中的尖叫、颤振和反转噪声，因此类似摩擦副噪声实验多采用台架实验。
[0005]现有的摩擦副实验台架大多仍停留在为耐久试验设计的阶段，缺少压力、速度等关键参数的控制机构，以及摩擦力、法向力等参数的检测机构，无法进行雨刮风窗摩擦副振动噪声实验。有鉴于此，如何提供一种可以进行关键数据控制，以及摩擦力、法向力精准采集的雨刮风窗摩擦副振动噪声测试实验装置，是本领域人员亟需解决的一个技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于测试雨刮风窗这类摩擦副振动噪声的实验装置，以解决现有技术存在的问题，可实现在不同参数条件下模拟出雨刮条与风窗玻璃的摩擦振动噪声。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种一种具有数据采集功能的摩擦副振动噪声测试实验装置，以雨刮风窗摩擦副为例，该实验装置包括：驱动组件，摩擦副总成和风窗玻璃；所述摩擦副总成一端与所述驱动组件传动连接，另一端固定连接有雨刮条，所述雨刮条与所述风窗玻璃抵接，所述驱动组件和所述风窗玻璃固定在实验台上，所述驱动组件能够带动所述摩擦副总成沿上下方向移动以及沿水平面转动。
[0008]本专利技术的有益效果是：
[0009]1、通过驱动组件实现摩擦副总成及雨刮条上下移动和旋转，能够较好的还原实车
雨刮器往复运动的运动特点，并能够控制雨刮条对风窗玻璃的压力以及雨刮条的转动速度，为雨刮风窗摩擦副振动噪声实验提供良好的实验条件。
[0010]2、在本申请提供的雨刮风窗摩擦副振动噪声实验条件下，还可以结合其他设备形成不同的工作环境，例如高温、雨天、低温等环境，使雨刮风窗摩擦副振动噪声能够在多种工况下进行实验，为不同测试条件下的雨刮风窗摩擦副振动噪声实验提供实验基础。
[0011]3、同时，本专利技术可用于改装现有相关实验台架，达到测试雨刮风窗摩擦振动噪声的目的，并能通过改变风窗玻璃的安装位置达到针对不同种车辆进行雨刮振动噪声测试的目的，以减小不同实验台搭建成本。
[0012]进一步的，所述驱动组件包括驱动电机、支撑件和旋转电机，所述支撑件沿纵向设置有滑轨，所述滑轨内滑动连接有滑块，所述驱动电机设置于所述支撑件上方，所述支撑件内部设置有丝杠，所述丝杠一端与所述驱动电机传动连接，另一端与所述滑块传动连接，所述驱动电机能够通过所述丝杠驱动所述滑块沿滑轨上下移动；所述旋转电机固定安装在所述滑块上，所述旋转电机的输出端与所述摩擦副总成的一端固定连接，所述旋转电机能够驱动所述摩擦副总成沿水平面转动。通过驱动电机控制摩擦副总成及雨刮条上下移动，进而控制雨刮条对风窗玻璃的压力，通过旋转电机的转速控制雨刮条在风窗玻璃上往复运动的速度，进而实现对压力和速度的控制。
[0013]进一步的，还包括三向力传感器，所述三向力传感器设置在所述摩擦副总成上，其能够采集雨刮条对风窗玻璃垂直方向的压力、雨刮条转动过程中产生的摩擦力和法向力。
[0014]三向力传感器的作用包括以下几点：1、能够检测风窗玻璃所受压力，结合上述驱动组件能够精准控制雨刮条对风窗玻璃的压力；2、能够检测摩擦力和法向力，通过计算可得出雨刮条与风窗玻璃之间摩擦系数，结合其他能够改变摩擦系数的环境条件，可实现在不同摩擦系数条件下进行雨刮风窗摩擦副振动噪声实验。摩擦系数的计算公式为：μ＝f/N,其中，μ
‑‑
摩擦系数，f
‑‑
摩擦力，N
‑‑
法向压力。
[0015]进一步的，所述摩擦副总成包括：刮臂和弓形弹性金属槽片，所述刮臂一端与所述驱动组件传动连接，另一端与所述三向力传感器的顶端固定连接，所述弓形弹性金属槽片上端与所述三向力传感器的底端连接，所述雨刮条嵌设于所述弓形弹性金属槽片的下端。弓形弹性金属槽片能够在驱动机构给予下压力的条件下，对雨刮条给予均匀分布的下压力。
[0016]进一步的，所述弓形弹性金属槽片的下端具有C型槽，所述雨刮条嵌设于所述C型槽内，可以根据实验需求更换不同种类的雨刮刮条。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0019]图2为C型槽与雨刮条连接结构示意图；
[0020]图3为实施例1中高速工况下的振动加速度图；
[0021]图4为实施例1中低速工况下的振动加速度图；
[0022]图5为实施例2中不同压力下的摩擦系数图；
[0023]图6为实施例3中湿润高速工况下的时域噪声图；
[0024]图7为实施例3中干燥高速工况下的时域噪声图；
[0025]其中，10、驱动组件；101、驱动电机；102、支撑件；103、滑块；20、旋转电机；30、摩擦副总成；31、刮臂；32、三向力传感器；33、弓形弹性金属槽片；40、风窗玻璃。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测试雨刮风窗摩擦振动噪声的实验装置，其特征在于，包括：驱动组件(10)，摩擦副总成(30)和风窗玻璃(40)；所述摩擦副总成(30)一端与所述驱动组件(10)传动连接，另一端固定连接有雨刮条，所述雨刮条与所述风窗玻璃(40)抵接，所述驱动组件(10)和所述风窗玻璃(40)固定在实验台上，所述驱动组件(10)能够带动所述摩擦副总成(30)沿上下方向移动以及沿水平面转动。2.根据权利要求1所述的一种用于测试雨刮风窗摩擦振动噪声的实验装置，其特征在于，所述驱动组件(10)包括驱动电机(101)、支撑件(102)和旋转电机(20)，所述支撑件(102)沿纵向设置有滑轨，所述滑轨内滑动连接有滑块(103)，所述驱动电机(101)设置于所述支撑件(102)上方，所述支撑件(102)内部设置有丝杠，所述丝杠一端与所述驱动电机(101)传动连接，另一端与所述滑块(103)传动连接，所述驱动电机(101)能够通过所述丝杠驱动所述滑块(103)沿滑轨上下移动；所述旋转电机(20)固定安装在所述滑块(103)上，所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙艺嘉，郭辉，孙裴，王岩松，马明辉，马西沛，刘宁宁，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：