某重型卡车行驶系统振动

摘要

近年来，随着国民经济的发展和社会的进步，我国重型卡车行业也发展到了一个全新的阶段，市场竞争越来越激烈，市场对车辆的性能要求也越来越高。过去几年，用户对卡车的性能主要关注点是经济性、可靠性和动力性，辅之以舒适性和人机体验。过去的车辆只要是省油、故障率少、动力强劲，可以多拉快跑，就会赢得市场。但是，近年来随着技术的日新月异，工艺的发展成熟，这些性能已经满足了需求。客户关注的焦点开始转移，国内的卡车企业为了迎合市场，也在进行多方面的创新。其中，舒适性就是目前竞争的一个主要关注点。车辆行驶的平顺性是考察一辆重型卡车是否舒适的一个关键特性，而要解决平顺性问题，对车辆行驶过程振动的研究和分析是必须的课题。
　　本文以重汽012重型卡车为研究对象，通过作者在企业的工作实践，对该型卡车的振动现状进行分类汇总，并运用基本的振动理论对典型振动现象的振动源关联性进行分析，对企业在生产实践过程中，解决车辆振动问题的基本方法进行归纳。通过对振动理论分析，对车辆行驶系统振动模型进行简化，建立了四自由度平面振动模型，并通过模型分析与计算，为平顺性试验方法提供了理论依据。建立了车辆振动平顺性试验方法。通过该试验方法，重点研究了012型重型卡车的四种低频振动模型。
　　1.轮胎激励及车轮动平衡引起的低频振动，该振动是以轮胎作为激励源，与路面激励有所区分。主要是轮胎在与钢圈安装后，其在300r/min的转速区间，车轮动不平衡量较大，引起轮胎对悬架系统产生一个脉冲激励，该频率与底盘的固有频率重合后，引起车身与底盘共振。
　　2.发动机及驾驶室悬置减振器引起的车身与底盘低频振动，该振动在重型卡车的振动现象里面非常常见，究其原因，主要是重型卡车设计人员在开发初期，没有严格的计算校准车辆的振动及减振原件的阻尼比。
　　3.传动系统旋转部件动平衡因素，传动轴尤其突出，由于传动轴动不平衡量过大，引起对底盘的脉冲激励，从而引起底盘共振。
　　4.钢圈与轮胎组成的车轮系统径向圆跳动引起的整车低频振动，注意与第1项进行区分，该振动是路面激励，由于车轮的外圆形状因素，致路面对车轮施加了脉冲激励所致。
　　本文最后对传动轴扭转振动与车架线性振动的耦合作用所产生的整车高频振动进行了分析，利用振动噪声试验解决方案LMS Test.Lab系统，对该耦合振动进行了深入研究，对传动轴、吊架及车架弹性体组成的单质量振动系统与传动轴扭转振动在一阶次上耦合振动，找出二者的频率接近频域，利用移频法，成功解决了该相对复杂的耦合振动现象，初步揭示了传动系统扭转振动与车架的振动耦合机理，最终得出车架一阶次弯曲扭转振动移频的设计方案。

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第一章 绪论

1.1选题的背景和意义

1.2课题来源

1.3国内外概况

1.4研究的主要内容和技术路线

第二章 某卡车振动问题现状及振源解析

2.1振动问题现状

2.2现象及振动源关联性分析

2.3消除卡车共振现象方法归纳

2.4本章小结

第三章 行驶系统振动理论分析及平顺性试验

3.1 驾乘人员对振动的反应和舒适性的评价

3.2 路谱函数的计算

3.3 车辆行驶系统振动的简化及单质量振动系统

3.4 汽车振动试验和数据处理

3.5本章小结

第四章 某重型卡车低频振动试验分析及设计优化

4.1轮胎激励及车轮动平衡引起的低频共振试验分析

4.2 发动机及驾驶室悬置减振器引起的低频共振试验分析

4.3传动系统旋转部件动平衡因素

4.4钢圈与轮胎组成的车轮系统径向圆跳动因素

4.5本章小结

第五章 传动轴激励、高频共振分析及结构设计优化

5.1传动轴激励及吊架、车架组成的系统高频共振分析

5.2高频振动结构设计改进及效果验证

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢