一种汽车传动轴疲劳试验方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车传动轴疲劳试验方法，步骤如下：（1）、在试验场采集传动轴输入转矩和输出端的振动加速度，得到期望响应信号；（2）、安装传动轴，计算该试验系统的频率响应函数；（3）、计算直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器的初始驱动信号；（4）、计算时域响应和频域响应加权误差，以及误差对应的驱动信号修正量，进行模拟迭代，当各传感器响应加权误差≤5%时，记录最终驱动信号；（5）、以最终驱动信号为输入进行传动轴疲劳试验。本发明专利技术应用时域误差和频域误差加权的多参数控制方法，在室内模拟出汽车传动轴在实车行驶时的运动和受力情况，对汽车转动轴疲劳寿命进行准确高效的考核。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车传动轴性能试验方法，尤其涉及。
技术介绍
汽车传动轴担负着传递变速器(或分动器)到主减速器扭矩的作用，对整车性能影响极大，特别是汽车在起步、加速和制动时，传动轴要承受很大扭矩，是汽车传动系中关键总成之一。汽车传动轴一般由高抗扭、抗弯的空心碳钢钢管制成，轴管的两端焊接有万向节，由于挤压和焊接等工艺很难控制，因此汽车传动轴的刚度、强度和疲劳寿命必须通过试验来验证。现有汽车传动轴疲劳试验方法通常是在传动试验台上定转矩定转速进行，或者是进行等幅值扭转疲劳试验，但是传动轴在实车上运行时，不但承受动态变化的转矩，而且传动轴两端上下位置在不断变化，因此，现有试验装置和试验方法很难准确模拟传动轴的实际运行情况。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了。该试验方法在室内模拟出汽车传动轴在实车行驶时的运动和受力情况，对汽车转动轴疲劳寿命进行准确高效的考核。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案 ，在该方法中米用了一种汽车传动轴疲劳试验系统，该试验系统包括直线液压伺服作动器、固定支座、加速度传感器、扭转液压伺服作动器、扭矩传感器和计算机控制系统；所述直线液压伺服作动器竖直设置，在直线液压伺服作动器的活塞杆上设置一支撑台，支撑台上设有一可相对该支撑台水平滑动的支撑滑台；所述固定支座竖直固定在支撑滑台上，所述加速度传感器设置在固定支座上；所述扭矩传感器与扭转液压伺服作动器连接，所述直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器由计算机控制系统控制，加速度传感器和扭矩传感器采集的信号输入计算机控制系统； 该方法包括如下步骤 (1)、在变速器输出轴上安装应变式扭矩传感器，主减速器输入端安装盘上安装加速度传感器，在试验场采集传动轴输入转矩和输出端的振动加速度，得到期望响应信号为yM ,为1X2矩阵； (2)、将传动轴安装在汽车传动轴疲劳试验系统上，使传动轴的一端通过万向节连接在固定支座上，传动轴的另一端通过万向节和联轴器与扭转液压伺服作动器连接；通过计算机控制系统对直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器施加正弦扫频信号，收集加速度传感器和扭矩传感器的响应信号，按式(I)计算该试验系统的频率响应函数mj)；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车传动轴疲劳试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种汽车传动轴疲劳试验系统，该试验系统包括直线液压伺服作动器、固定支座、加速度传感器、扭转液压伺服作动器、扭矩传感器和计算机控制系统；所述直线液压伺服作动器竖直设置，在直线液压伺服作动器的活塞杆上设置一支撑台，支撑台上设有一可相对该支撑台水平滑动的支撑滑台；所述固定支座竖直固定在支撑滑台上，所述加速度传感器设置在固定支座上；所述扭矩传感器与扭转液压伺服作动器连接，所述直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器由计算机控制系统控制，加速度传感器和扭矩传感器采集的信号输入计算机控制系统；该方法包括如下步骤：（1）、在变速器输出轴上安装应变式扭矩传感器，主减速器输入端安装盘上安装加速度传感器，在试验场采集传动轴输入转矩和输出端的振动加速度，得到期望响应信号为???????????????????????????????????????????????，为1×2矩阵；（2）、将传动轴安装在汽车传动轴疲劳试验系统上，使传动轴的一端通过万向节连接在固定支座上，传动轴的另一端通过万向节和联轴器与扭转液压伺服作动器连接；通过计算机控制系统对直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器施加正弦扫频信号，收集加速度传感器和扭矩传感器的响应信号，按式（1）计算该试验系统的频率响应函数；??????????????????????????????????????????（1）式中：—正弦扫频信号的自功率谱密度；??????—正弦扫频信号与传感器响应信号之间的互功率谱密度；??????—加速度传感器和扭矩传感器与直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器之间的频率响应函数，为2×2矩阵；（3）、以期望响应信号为模拟目标，根据式（2）和（3）计算直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器的初始驱动信号：??????????????????????????????????（2）???????????????????????????????????（3）式中：—的逆矩阵；??????—期望响应信号的傅里叶变换；—直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器初始驱动信号；??????—的傅里叶变换；（4）、以初始驱动信号驱动直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器，同时采集加速度传感器和扭矩传感器的响应信号，用式（4）、（5）、（6）和（7）计算时域响应和频域响应加权误差，用式（8）和（9）计算误差对应的驱动信号修正量：??????????????????????????????????????（4）????????????????????????????????????（5）?????????????????????????????????????（6）????????????????????????????????（7）????????????????????????????????????（8）?????????????????????????????????????（9）式中：—时域响应误差信号；—传感器响应信号的傅里叶变换；??????????—频域响应误差信号；??????????—频域响应误差信号的逆傅里叶变换；—时域响应和频域响应加权误差；—的傅里叶变换；??????????—误差对应驱动信号；??????????—的傅里叶变换；修正驱动信号为；式中为衰减系数，初始值通常取0.5，根据迭代收敛情况适当增大或减小，但必须满足：0＜≤1；以修正驱动信号作为驱动，不断重复本步骤中前面的过程进行迭代，并以式（10）实时计算误差值，当各传感器响应误差≤5%时，记录最终驱动信号；?????????（10）式中：—第n次迭代误差值；—第n次迭代采集的的响应信号；—的傅里叶变换；（5）、以最终驱动信号为输入进行传动轴疲劳试验。2012105378972100001dest_path_image002.jpg,2012105378972100001dest_path_image004.jpg,2012105378972100001dest_path_image006.jpg,2012105378972100001dest_path_image008.jpg,2012105378972100001dest_path_image010.jpg,2012105378972100001dest_path_image012.jpg,2012105378972100001dest_path_image014.jpg,2012105378972100...

【技术特征摘要】
1. 一种汽车传动轴疲劳试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种汽车传动轴疲劳试验系统，该试验系统包括直线液压伺服作动器、固定支座、加速度传感器、扭转液压伺服作动器、扭矩传感器和计算机控制系统；所述直线液压伺服作动器竖直设置，在直线液压伺服作动器的活塞杆上设置一支撑台，支撑台上设有一可相对该支撑台水平滑动的支撑滑台；所述固定支座竖直固定在支撑滑台上，所述加速度传感器设置在固定支座上；所述扭矩传感器与扭转液压伺服作动器连接，所述直线液压伺服作动器和扭转液压伺服作动器由计算机控制系统控制，加速度传感器和扭矩传感器采集的信号输入计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬梅，邹喜红，征小梅，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
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