摩托车整车系统的振动特性分析
摩托车车架振动控制及优化探讨
摩托车车架振动控制及优化探讨摘要:在摩托车制造过程中,振动水平是衡量其品质的一个重要指标。
由于摩托车的振动问题,不但会影响其平顺性和乘坐舒适性,还会引起车身及相关零件的疲劳损坏。
因此,在摩托车的研发和生产中,车架的设计是非常重要的。
关键词:摩托车车架;振动控制;优化引言目前,我国摩托车市场正呈现出年轻化、个人化的趋势,这对摩托车的振动舒适度、行驶安全性等方面的要求也越来越高。
所以,对摩托车的振动特征进行研究是很有必要的。
因此,需要针对某型摩托车车架、主副脚的振动特性,运用实验、理论、仿真等手段对其进行研究。
一、摩托车车架的合理性研究(一)摩托车车架的设计理念实践证明,对于摩托车的寿命及平顺性,车架的振动性能是最直接的。
为使其更具实用性、更具品质、更具效率,各生产企业都在不断地改变自己的思维,不断地进行设计,不断地进行创新,以求更好地完成摩托车车架的设计。
因为整个车架结构的合理与否,直接影响到行车的安全与平顺性,所以在车架结构的设计中,必须要达到车架的强度与硬度、精度、质量、成本、外观等方面的要求。
(二)摩托车车架振动的影响因素第一,外部激励对车架振动的影响。
从过往使用者的经验来看,摩托车在驾驶过程中,最大的动力来源是路面状况与发动机。
所以,在摩托车车体中,应具备与之相适应的力学属性。
在摩托车结构中,由于自身的固有频率和外部激励频率的相互影响,摩托车结构容易发生谐振,从而导致结构的严重破坏。
不平整的路面会对框架的振动性能产生影响。
以砂砾路为对象,通过横向对比分析,发现同等速度下,砂砾路的砂砾路较砂砾路更好。
因此,在摩托车车架建造时,应依据应用情况及有关需求,对车架的有关构造参数作适当的调整[1]。
第二,整车结构对车架振动的影响。
在摩托车的构造中,发动机一般都是由螺丝与车体相连的,由于发动机的重量较大,因此它是一种振动源。
对电机的激励,主要来源于由曲轴机构所产生的力和力矩,其中包含了交流惯性运动、旋转惯性力、气体力和倾斜离合器力矩,这些力矩与曲轴的力矩的方向是相反的。
摩托车振动问题分析
摩托车振动问题分析旋转体在沿着轴心线旋转时,由于旋转体质量分布的不均匀,会产生离心力,从而造成振动。
曲轴在工作时,除了上述的振动外,还有活塞上下往复运动产生的运动惯量,这就是摩托车振动产生的主要原因。
摩托车的振动,是一个十分复杂的力学过程。
摩托车发动机工作时,有几种力运动的参与,会产生周期性的激振力,这种激振力会使发动机曲轴系统及发动机整体产生振动,通过与摩托车车架的刚性连接,把振动传递到车架上。
然后,在车架的锐角形状的连接部位形成共振,被放大,形成频率较高的振幅,给骑乘者带来极为不舒服的感觉。
如图一所示:①部分的振动表现在手把管上面。
②部分表现在座垫上面。
③部分表现在后货架上面。
④部分表现在搁脚架上面。
图一同时,摩托车在粗糙的路面上行驶时,道路的起伏不平也将激励摩托车作上下往复运动。
如何减少这些有害的激励振动对摩托车行驶时的影响,提高摩托车行驶的舒适性,是摩托车振动研究的一个重要课题。
一、摩托车发动机产生振动原因摩托车振动主要是由发动机引起的。
摩托车发动机在工作时,有几个振动源:1、燃烧室内混合空气在爆燃时产生的振动;它的振幅和发动机转速一致。
振动的传递方向基本上是沿着气缸体的轴心线往曲轴的旋转中心传递。
2、活塞上下往复直线运动形成的运动惯量;其质量相当高,以CG150为例,活塞重量在193g左右时,活塞运动的最大运动惯量能达到6.8千克/Cm。
它所形成的振动,也就是人们常说的二阶运动惯量振动。
它的振幅频率与发动机的转速的二倍。
3、活塞上下往复直线的运动,通过连杆和曲柄的作用,转换为旋转运动。
其间产生的轴向运动,因曲柄平衡块的重心偏移,也会形成振动。
这就是人们所说的二阶运动惯量振动,它的振幅频率是发动机转速一致。
4、参与发动机工作的各高速旋转运动部件;如磁电机、离合器等,因为加工误差,整体质量分布不均匀,在高速旋转时,质量产生偏移,也会形成一定的振动。
本人曾经对一台振动较大的大阳100型摩托车做过解体检查、分析。
摩托车整车系统的振动特性分析
摩托车整车系统的振动特性分析
崔宇航;史春涛;张国莹;刘建军
【期刊名称】《小型内燃机与摩托车》
【年(卷),期】2008(037)006
【摘要】在基于虚拟样机技术的摩托车多体动力学模型中导入有限元柔性车架模型,建立了更为真实的摩托车整车虚拟动力学模型.通过对仿真参数的精确确定,对摩托车整车振动特性进行了详细的分析.
【总页数】4页(P73-76)
【作者】崔宇航;史春涛;张国莹;刘建军
【作者单位】天津内燃机研究所,天津,300072;天津内燃机研究所,天津,300072;天津内燃机研究所,天津,300072;天津内燃机研究所,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TK421.6
【相关文献】
1.通过车架优化设计减小摩托车整车振动的探讨 [J], 李汉平
2.发动机吊装位置对摩托车整车振动的影响 [J], 刘建江;李一峰;卢春平
3.以摩托车整车为基础的车架振动响应优化设计 [J], 颜长征;邓兆祥
4.降低两轮轻便踏板摩托车整车振动对策的研究 [J], 马书义
5.农用三轮摩托车整车振动特性影响因素分析 [J], 韩翔
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某型摩托车振动原因分析及对策
某125型摩托车振动原因分析及对策摘要:通过对某125型摩托车骑行时速60公里时的振动现象分析,找到原因并采取相应的解决措施。
关键词:振动、原因分析、对策1 引言在摩托车新产品研制过程中,经常会遇到整车振动的现象,从方向把、坐垫、脚踏等传来的振动让骑乘者有发麻的感觉,很不舒服。
同时, 整车的振动将影响到车体部件的强度及耐久性, 影响到电气装置的可靠性,为此,必须分析原因,找出震源并采取相应的措施解决这一问题。
2 某125型摩托车振动原因分析及对策2.1 振动现象及原因分析众所周知,摩托车都有一个共振点,不同厂家不同型号的摩托车共振点不同,在共振点上,整车的振动明显,会让骑乘者明显感到手脚发麻。
因此,所有型号的摩托车都要考虑如何避免共振点出现在骑乘者常用的骑行时速范围内,以确保骑乘者的舒适感。
我们的摩托车产品技术研发人员在开发某125型摩托车的过程中,对样车进行试车时发现,当骑行时速达60公里时整车振动较大,手脚明显感到发麻,而这一时速恰恰是骑乘者常用的骑行速度,因此,为了保障绝大多数骑乘者的舒适感,必须从技术上解决这一问题。
为了解决这一技术问题,我们的研发人员对可能存在的震源逐一进行排查,终于发现震源主要来自车架的结构刚度不足。
为此,研发人员共同研讨、论证,最终一致决定对车架上的某些结构设计进行技术改进,提高车架整体刚度,增强其抗震性。
2.2 解决振动现象的对策图1 某125型摩托车车架为了解决摩托车骑行时速60公里时出现的振动问题,我们结合多年的研发经验,通过采用排查方法,发现是由车架的结构刚度不足所致,为此,我们对车架的结构进行改进,如加厚车架焊管壁厚、增加加强板等(见图1)。
具体措施有:1)将车架前部焊管1、2、3、4的管壁厚由1.5 mm加厚至2.0mm,由经验公式“压力=(壁厚×2×钢管材质抗拉强度)/(外径×系数)”可知,在只改变壁厚不改变材质和焊管外径的情况下,单根管的承载能力约为原来的1.3倍,这样在提高这些零件强度的同时也可提高车架整体的结构刚度从而提高抗震性;2)车架焊管由热轧钢管改为冷轧钢管,因为热管是在再结晶温度以上进行的轧制,经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。
摩托车振动舒适性分析与改进_徐中明
摩托车振动舒适性分析与改进徐中明1 张志飞1 周 坤2 罗春其2 苏周成11.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,4000302.重庆建设摩托车股份有限公司,重庆,400050摘要:从车体动态特性分析入手分析研究摩托车振动舒适性。
以某125摩托车为例,采用仿真和试验相结合的方法分析摩托车车架、车架挂发动机的模态特性,建立了一种有效的简化了的车架挂发动机有限元模型。
分析了发动机对车体动特性的影响,以及车体动特性与激励的匹配关系。
针对该车架提出了改进方案,模态分析表明车体结构模态特性得到了改善。
整车平顺性道路试验结果表明改进后的车架较好地改善了整车振动舒适性。
关键词:摩托车;车体;模态分析;振动舒适性中图分类号:U 483 文章编号:1004 132X(2007)24 3009 05Analysis and Improvement of Motorcycle Vibration ComfortXu Zho ng ming 1Zhang Zhifei 1 Zhou Kun 2 Luo Chunqi 2 Su Zho ucheng 11.State Key Laboratory of M echanical Tr ansm issio n,Chongqing University,Chongqing,4000302.Chongqing Jianshe M otorcycle Co.Ltd,Chongqing,400050Abstract :Vibration comfort of motor cycle w as analyzed and improved from the v iew of dy nam ic character istic o f motor cycle body.The modal analyses of a certain 125CC m otorcy cle frame w ith and w ithout engine w ere carried out through experimental method and finite elem ent metho d.Results show that the simplified finite element m odel o f frame w ith engine is accurate.T he effect of eng ine on modal characteristic of body and the matching o f body w ith the ex citations fro m engine and road w ere analyzed.An improved pro ject w as presented to improve mo dal characteristics of the mo to rcy cle body,and w as validated by ex perimental mo dal analy sis and r oad test of riding comfort,w hich show that the ride quality is effectively im pro ved by amended body.Key words :motorcycle;bo dy;modal analysis;v ibration co mfort收稿日期:2006 10 23基金项目:国家重点科技攻关项目(2004BA434C -4);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2004-527)0 引言摩托车的振动舒适性已成为评价摩托车的一个重要指标。
摩托车车架的振动特性分析与研究
(.hj n n u t 1 ei gId s y& Ta eV ct n l ol eaAuo t ea dMehncl n ier gC l g ; . olg f ng met Z a r rd o a oa C l g . tmoi n ca i gnei o ee b C l eo a e n, i e v aE n l e Ma
较车 架 不 同位 置 ,把 手 是最 容 易被 振 动 的 部位 。
关 键 词 :车架 ; 自由振动 ;调和振动;振动频率;振动模态;有 限元素法
中图分类号 :T 13 H 2
文献标识码 :A
文章编号:17- 15(02 303-5 6200 2 1)0-080
An l i nd R e e r h 岫 t d ̄ a i n fM o o c c e ■l 岫 e a yssa s a c 0 heV' r to o tr y l '
பைடு நூலகம்
Ab t a t B sdo e mer d l go ot r o — e l try l f me tesbet n lz s h re s r c : ae ngo tcmo ei f i n UG s f e nat wh e mooc ce r ,h u jc a a e ef wa wo a y t e
i t ep r wh c s l ey t et e s eo i r td. s h a t ih i mo t i l b i fvb a e s k o h t
K e w or : t ry l a ; e ir t n h r n cvb t n v b ain f q e c ; ir t nmo e f t l n t o y ds moo c ce me f ev ba i ; amo i ir i ; ir t e u n y vb a o d ;mi ee r f r o a o o r i e me t h d me
摩托车整车系统的振动特性分析
摩托车整车系统的振动特性分析摘要:摩托车的振动水平,是衡量摩托车制造质量的一个重要指标,它给摩托车乘人员的感受是最直接和表面的。
在振动环境中,振动不仅会降低骑乘舒适性,而且会干扰、妨碍手的动作,使人精力难以集中,感到疲劳并且可能引发安全事故。
如果振动强度足够大,或者长期在相当强度的振动环境里工作,则可能对人的神经系统、消化系统、心血管系统、内分泌系统、呼吸系统等方面造成危害和影响。
对此,本文对摩托车整车系统的振动特性进行分析,并提出改进措施。
关键词:摩托车;整车系统;振动特性;措施一、摩托车整车系统振动特性评估(1)由于路面激励产生的振动频率较低,对人体舒适性影响较大,因此考虑一下仅在路面激励单独作用下的响应。
下面以驾驶员感觉比较明显的手把、座垫以及脚踏处的垂直及仰俯振动为例说明,对侧向振动不予考虑。
(2)摩托车产生的振动有2种,一是发动机产生的振动发动机工作时,由曲轴、连杆、活塞等不平衡质量产生周期性变化的惯性载荷,引起发动机受力不平衡从而产生振动,经悬挂装置传至车身,引起整车的振动。
二是摩托车行驶时地面波动产生的振动。
第2种振动主要通过前后减震器的匹配来消除发动机振动造成的整车振动,该振动频率为50~100Hz,是对人体影响较大的振源,车架设计不好时振幅可达0.05~1.3mm甚至更大,使人难以忍受,极大影响了骑乘舒适性。
(3)摩托车整车骑乘振动感觉是整车商品性评价的重要一项,振动的测评主要有方向把部位、鞍座部位及脚踏板部位。
随着车速的提高,既发动机转速的提高,骑乘舒适度 (振感 )开始变化,这主要取决于发动机的振动水平,整车和发动机的匹配与共振点的调整。
对不同状况的整车进行评点,再用现代检测设备采集振动图谱 (该套设备含整车试验台架、振动传感器、电脑与专用软件,以同车、同速、同状况的评点与振动图、谱,对应录入系统,建立标准数据库及试验作业指导书。
具体作法:把要评价的车固定在台架上,按指导书要求在指定位置上贴好感应器,按指导书要求由试车员操纵试验并据,整理数据形成报告供评价使用。
摩托车边车的动力系统振动与噪音控制
摩托车边车的动力系统振动与噪音控制摩托车作为一种便捷的交通工具,在现代社会中广泛使用。
然而,摩托车在行驶过程中会产生振动与噪音,对骑手和周围环境都带来一定的影响。
因此,控制摩托车边车的动力系统振动与噪音成为一个重要的课题。
摩托车边车的动力系统由发动机、离合器、传动系统等组成。
这些部件在运作过程中会产生振动,进而传递给车身和骑手,导致不适感和疲劳。
同时,动力系统运转时产生的噪音也会对骑手和周围环境造成干扰。
为了降低摩托车边车的动力系统振动和噪音,可以从以下几个方面入手。
首先,优化发动机设计。
发动机是摩托车边车动力系统的核心部件,其振动与噪音直接影响整车的舒适性。
通过合理调整发动机的结构,采用减振措施,可以有效减少振动和噪音的产生。
例如,在发动机上安装减振垫片、减振器和隔音材料,可以有效降低振动和噪音的传递。
其次,改进传动系统。
传动系统在转动过程中会产生振动和噪音,对车身和骑手造成影响。
通过改进传动系统的设计,可以减少振动和噪音的产生。
例如,采用优质的传动链条和减震器,结合合理的传动比,可以有效降低振动和噪音的产生。
第三,加强车身减振措施。
车身是振动和噪音传递的主要路径之一,因此加强车身的减振措施对于降低摩托车边车的振动和噪音至关重要。
可以在车身上增加减振装置,如悬挂系统、减振垫片等,有效减少振动的传递。
此外,使用隔音材料对车身进行包裹,可以降低噪音的产生和传播。
第四,科学调节车辆运行参数。
车辆运行参数的调节对振动和噪音的控制至关重要。
例如,调整发动机的点火和供油系统,使其工作在最佳状态,可以减少振动和噪音的产生。
此外,合理设置车轮的平衡和轮胎的气压,也可以降低振动和噪音的产生。
最后,加强维护保养和检测。
定期对摩托车进行维护保养和检测,可以及时发现和解决动力系统振动和噪音的问题。
例如,检查并更换老化的零部件,调整和紧固松动的连接件等,可以提高摩托车边车的振动和噪音控制效果。
总之,摩托车边车的动力系统振动与噪音控制是一项重要的任务。
摩托车发动机的振动分析与控制
1 摩托车发动机振动概述造成摩托车振动的原因很多,如发动机在运行过程中出现不平衡、气流冲击以及路面冲击等。
在振动过程中,发动机整机振动是导致摩托车出现振动的主要振动源,会对摩托车运行产生较大干扰,影响整车舒适性。
需要注意的是,当发动机振动频率达到车架自振频率整数倍时,会出现非常严重的共振问题,增加振动幅度,如果情况过于严重,还有可能会产生破坏性后果。
发动机自身振动属于一种受迫振动,对其影响因素进行分析,其频率往往会由于转速增加而增加,属于一种会逐步变化的值。
而车架振动频率和车架刚度有关,为一个定值。
通常条件下形成共振时,发动机处于高速转动状态,且保持较大的振动能量,可能会产生很大的破坏,如日本曾经生产的某型摩托车,在销售过程中,就在车辆磨合期时出现过排气管固定螺栓断裂的事故,通过长期分析研究发现,其原因是用户依照说明书当中的磨合速度进行匀速行驶时,摩托车发动机和车架之间产生非常严重的共振,导致排气管固定螺栓振断。
2 摩托车发动机振动原因2.1 发动机曲轴对于摩托车发动机振动的影响具体分析发动机出现振动的原因,主要由于发动机在运转过程中存在不平衡状态,或者是发动机内部各种部件在运行过程中受力作用方向和大小不同,出现了不平衡情况。
在摩托车发动机这种不平衡状况加重,发动机振动情况也就越严重,如果惯性无法平衡,就可能会造成发动机顺着气缸轴线出现跳动。
在操作过程中,最好的平衡方式就是气缸左右曲柄保持平衡,与此同时再附加额外平衡质量,这样可以在操作过程中可有效抵消活塞惯性。
如果气缸夹角为90°的v型双缸发动机,采取这种方法能够有效的进行平衡,取得较好的效果;其他机型可以使用曲轴反向旋转平衡轴,在轴上进行平衡质量设置,这样可以让平衡轴上的平衡质量和曲柄上的附加平衡质量保持离心力相同,通过这种附加平衡轴方式可以有效地对活塞惯性力进行平衡,这样会出现一个导致平衡性恶化的力矩,需要对平衡轴芯线和曲轴轴心线距离进行控制,让这个力矩影响弱化。
三轮摩托车车架振动分析与结构优化
j . . …
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质量 的前提 下, 提 高 了一阶固有频 率, 改善 了摩托车的振动特性 , 从 而为车架的结构改进提Q 供 了理论依据 二 _
关键词 : 三轮 摩托 车 车 架 ; 固有 频 率 ; 结 构优 化 ; 振 动 中 图 分类 号 : U 4 8 3 文献 标 识 码 : A
在此 基础上 , 以车架在极
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限工 况 下 的强 度 、 刚度 、 质量为约束条件 , 以主 要 管 梁 的 截 面 尺 寸 为设 计 变 量 . 以车架一 阶 固有卡 迮 态 频 率 为 目标 函
U n 用要求且 不增加 数, 建立 了结构优化数 学模 型, 通过计算获得 了最佳 的结构截 面参数 , 使 车架在满足 强度 、 川度使
Ke y wo r ds: Th f ‘ e e—whe e l e d mo t o r ( : y { d e l f ' a me; n a t u r a l f r e qt l { -  ̄ I 1 { ‘ Y; S i r u (  ̄ l U l ’ a l( / t t t i mi z a l i o n; v i l } l ’ t i t i o n
q t l e t i c y a s o t } j e e t i  ̄ e f u  ̄ { : t i o n . T h e n t h e S H l i a b l e s t l ’ L l e t u r a l p a r  ̄ t l / l e | l a l ‘ i s o l } t a i l 1 t 【 J , a l I , I t i l e f i l ’ s l l 1 d t u r a i l f ' e q u e n e y a n d
摩托车变速箱的动态刚度与振动响应分析
摩托车变速箱的动态刚度与振动响应分析摩托车作为一种常见的交通工具,其变速箱的性能对于驾驶者的操控和行驶的稳定性至关重要。
其中,动态刚度和振动响应是评估摩托车变速箱性能的重要指标。
本文将围绕摩托车变速箱的动态刚度与振动响应进行分析,探讨这一关键参数对摩托车性能的影响。
首先,我们需要了解什么是动态刚度和振动响应。
动态刚度是指材料或结构在动态载荷下的刚度,它反映了变速箱在受力时的强度和稳定性。
振动响应则是指变速箱在受到外界激励时的振动行为,包括位移、速度和加速度的变化。
摩托车变速箱的动态刚度与振动响应分析可以通过多种方法进行。
其中,有限元分析是一种常见的工程手段。
有限元分析将结构离散化为一系列小单元,并基于力学原理和数值计算方法,计算出每个单元的应力和变形情况,进而得到整体结构的性能。
通过有限元分析,我们可以计算变速箱在不同工况下的动态刚度和振动响应。
在进行有限元分析时,需要考虑以下几个方面。
首先是材料的力学性质,包括弹性模量、泊松比、密度等。
这些参数直接影响到变速箱的刚度和振动特性。
其次是载荷的施加方式和大小。
不同的载荷会产生不同的刚度和振动响应,因此需要根据实际使用情况选择合适的工况进行分析。
另外,还需要考虑变速箱结构的几何形状和连接方式。
这些因素会影响到变速箱的振动传导路径和应力分布,进而影响其动态刚度和振动响应。
通过有限元分析得到的动态刚度和振动响应结果可用于指导变速箱的设计和优化。
例如,在设计阶段,可以通过对不同结构参数和材料的分析,选择合适的方案,以提高变速箱的动态刚度和抑制振动。
此外,还可以通过有限元分析的结果进行结构优化,例如通过增加加强筋、优化结构连接方式等方式来提高变速箱的刚度和减小振动。
在实际应用中,需要根据不同的需求和实际情况选择合适的动态刚度和振动响应指标。
例如,对于高速行驶的摩托车来说,较高的动态刚度可以提高变速箱的抗振性能,保证驾驶的稳定性;而对于需求舒适性的城市摩托车来说,较低的振动响应则更为重要,以减小驾驶者的不适感。
摩托车液压式减震器的振动与噪声特性分析
摩托车液压式减震器的振动与噪声特性分析摩托车由于其独特的结构和工作原理,不可避免地会产生振动和噪声。
为了提供舒适的骑行体验以及保证安全性能,摩托车的减震系统起着至关重要的作用。
液压式减震器作为减震系统的核心组成部分之一,它的振动与噪声特性直接关系到车辆的整体性能和骑行体验。
因此,对摩托车液压式减震器的振动与噪声特性进行深入分析具有重要意义。
首先,我们需要了解液压式减震器的工作原理。
液压式减震器是利用液体的压缩性和阻尼性来减轻车辆行驶中的冲击力和振动。
其结构主要由缸体、活塞、活塞杆、密封件、阻尼液等组成。
当车辆经历颠簸或不平路面时,减震器通过活塞的上下运动来消化冲击力,使得车辆的振动和震动得到缓解。
摩托车液压式减震器的振动特性是指在减震器受到振动刺激时,其产生的振幅和频率。
振幅是指振动的幅度大小,频率是指振动的周期。
这两个参数直接决定了减震器对震动的响应能力。
为了提高减震器的效果,振动幅度需要尽可能小,频率需要尽可能接近车辆固有频率,以达到最佳的减震效果。
然而,摩托车液压式减震器的振动特性受到多种因素的影响。
首先是路面的不平度和颠簸程度。
不同路况下,减震器所受到的刺激程度是不一样的,从而产生不同的振动特性。
其次是减震器的设计和材料选择。
减震器的结构和材料会对其振动特性产生显著影响。
质量较大的减震器通常具有更好的振动控制效果,而材料的选择会影响减震器的柔硬度和阻尼性能。
此外,减震器的安装位置和角度也会对其振动特性产生一定影响。
除了振动特性外,摩托车液压式减震器的噪声特性也是需要关注的重要问题。
减震器在工作过程中会产生一定的噪声,主要来源于阻尼液的流动以及活塞与缸体的摩擦。
减震器噪声的大小和频率会影响骑行者的听觉体验及对整车品质的感知。
因此,降低减震器的噪声水平是提高车辆品质和骑行舒适性的关键之一。
为了准确分析和优化摩托车液压式减震器的振动与噪声特性,一种常用的方法是通过振动测试和噪声测试。
振动测试可以采用加速度计和振动传感器等设备来记录减震器在不同条件下的振动波形和频谱图,并利用信号分析技术进行振动特性的分析与评估。
摩托车液压式减震器的振动响应与控制性能分析
摩托车液压式减震器的振动响应与控制性能分析摩托车液压式减震器是摩托车的重要部件之一,它对车辆的稳定性和行驶舒适度起着重要的作用。
本文将对摩托车液压式减震器的振动响应与控制性能进行分析,以帮助读者更好地了解和应用该技术。
首先,我们需要了解液压式减震器的基本工作原理。
液压式减震器通过在行驶过程中将液体通过阻尼孔控制阻尼强度,从而减小摩托车在不平路面上的震动。
它由液压缸、活塞、油封等部件组成,工作时液体在油封内流动,通过阻尼产生阻尼力。
摩托车液压式减震器的振动响应是指在不同道路条件下减震器对车辆震动的反应。
在设计过程中,需要对减震器的振动响应进行测试和分析,以确保其具备良好的减震效果和稳定性。
要进行振动响应分析,需要先建立减震器的数学模型。
常用的模型包括阻尼比模型、质量弹簧阻尼比模型等。
这些模型可以通过实验或仿真得到准确的参数值,进而进行振动分析。
在进行振动响应分析时,常用的方法包括频域分析和时域分析。
频域分析可以分析系统在不同频率下的振动响应,可以通过频谱图观察振动幅值的变化;时域分析则可以观察系统在不同时间下的响应变化。
在振动响应分析的基础上,还需要对减震器的控制性能进行评估。
减震器的控制性能可以从多个方面进行评估,如阻尼力大小、调节范围、响应时间等。
减震器的控制性能越好,意味着它能更好地适应不同道路条件和行驶状态,提供更好的行驶舒适度和稳定性。
为了改善摩托车减震器的控制性能,可以采取一些措施。
例如,可以通过改变减震器的结构设计,提高其调节范围和阻尼力大小;可以采用先进的材料和制造工艺,提高减震器的耐久性和稳定性;还可以通过电子控制等技术手段来提高减震器的响应速度和精度。
除了分析和改善减震器的振动响应和控制性能,还需要考虑摩托车整车系统的匹配性。
摩托车的其他部件,如悬挂系统、转向系统等,也对整车的振动和稳定性有影响。
因此,在设计和选择减震器时,需要考虑整车系统的综合效应,以确保各部件的协调和互补。
摩托车发动机的振动分析与控制
摩托车发动机的振动分析与控制发动机振动是摩托车发动机设计中必须认真分析和研究的重要问题,而发动机振动的强弱则反映出一个摩托车整体性能的优劣,同时也影响到使用中的安全性与寿命。
根据当前的研究成果,摩托车发动机的振动是不可能完全消除的,因此通常情况下都是采用一些削幅或隔振措施来减小发动机的振动,从而提升发动机的性能与安全舒适性。
在这一方面,我国的发动机振动控制技术研究仍相对落后,甚至在一些领域仍处于空白状态,这对我国的摩托车发动机技术的发展产生了巨大影响,因此,加强对其振动分析和控制的研究至关重要。
一、发动机振动分析(一)发动机振源分析摩托车发动机在使用过程中的高速运转会产生振动现象,这种振动是由当前发动机技术中的活塞、连杆以及曲柄机构的固有设计特性决定的,就目前的发动机技术而言,发动机的振动是无法避免的。
从发动机振动的发生原理分析,发动机的高速运转会产生惯性激振力、力矩和倾覆力矩,其中惯性激振力就是我们所感受到的振动。
以单缸四冲程发动机为例,如图1所示。
公式(1)、(2)中;ω为曲柄转速;曲柄与曲柄销的质量为m;曲柄质心到回转中心的距离用S表示;连杆分解在A点的质量用m1表示;活塞、活塞环、活塞销与连杆分解在B点的质量和用m2表示;r是曲柄半径;A2、 A4、A6是与r /l相关的常数;公式中的l为连杆长度;C1、C3、C5是与r /l相关的常系数;I代表连杆的修正转动惯量;λ代表曲柄连杆之比;连杆作用力在X方向上的分量;φ代表曲柄的转角。
(二)发动机激振力和力矩对振动的影响发动机的振动与多项技术参数有关。
发动机的转速与惯性力和惯性力矩之间存在关联,而倾覆力矩也同样在一定程度上对发动机的振动产生影响。
统称情况下,发动机的振动情况会随着激振力与力矩的振动频率变化而产生不同振动效果。
例如发动机在低速向高速不断变化的过程中,激振力与力矩的振动频率也会不断发生改变,当振动频率达到与摩托车系统固有的频率一致时,则会产生两种频率之间的共振,振幅增加,此时感受到的整个摩托车系统的振动会迅速加剧。
机车车辆车颤振机理分析及解决专题方案
机车车辆车体颤振机理分析及解决方案1 引言车辆运营时,受线路和多种鼓励旳作用,将引起车体整车或车体局部在某方向旳振动。
如果这种振动超过了某一限度,将严重影响乘客旳舒服性。
引起车体振动旳因素是多方面旳,如线路激扰、轮对蛇行运动、转向架振动、车体弹性振动等。
正是由于也许产生振动因素旳复杂性,使得从振动模态诊断、因素分析排除至问题旳解决变得非常困难,简朴旳数学模型、解析措施、经验判断或线路实验已不能满足需要。
随着车辆运营速度旳不断提高和车体轻量化旳逐渐实行,部分机车车辆车体在运营过程中浮现了严重旳颤振现象。
车辆运营过程中旳振动是难免旳,但浮现车体颤振是不容许旳。
颤振对客车运送带来旳不良影响重要体现为:(1)严重影响旅客乘车旳舒服性;(2)会导致车辆零部件松动或过早产生疲劳损坏,进而对客车旳安全导致隐患。
在车辆设计时采用措施从主线上避免车体颤振已成为铁路机车车辆动态设计亟待解决旳问题。
2 颤振现象描述机车车辆车体旳颤振一般发生在车辆运营中速(130km/h左右)时,车体内浮现较明显旳上下和左右抖动现象。
由于这种振动现象发生在车辆常用旳速度范畴内,车体构造旳振动压迫车内空气而产生构造噪声,同步车体内装件振动振幅及相位旳差别又产生多种摩擦高频噪音,严重影响旅客乘坐舒服性,引起了旅客不满。
车辆在运营中发生旳颤振是一种非常有害旳高频振动,该振动对车体内设备可产生较大旳破坏作用,恶化了机车车辆旳运营平稳性,危害旅客旳身心健康。
图1为某客车运营时测得旳车辆地板中心旳振动加速度频谱(PSD),从图中可得出车体中部旳振动加速度与乘坐舒服度旳关系。
如图所示,在振动频率为8.4Hz左右旳峰值时,车体弯曲振动最大。
要改善乘坐舒服性,减少该值是非常必要旳。
图1中乘坐舒服度值通过滤波叠代算出。
数值较大旳部分正是人体容易感受到旳频率范畴。
而车体弯曲振动旳最大值也在叠代值大旳范畴内,由此也可以看出,减小车体弯曲振动对改善乘坐舒服性旳重要性。
摩托车变速箱的振动与冲击特性分析
摩托车变速箱的振动与冲击特性分析摩托车变速箱是整个驱动系统中至关重要的组件之一,它通过改变传动比例,使得发动机输出的转矩能够更好地适应车辆行驶状况。
然而,摩托车变速箱在运行过程中常常会产生振动与冲击,给骑行者带来不舒适感,并且对车辆的稳定性和寿命产生不利影响。
因此,对摩托车变速箱的振动与冲击特性进行全面分析非常重要。
首先,值得注意的是,摩托车变速箱的振动与冲击是由多个因素共同作用而产生的。
其中一个重要因素是曲轴转动不平衡产生的振动。
由于发动机中多个活塞的往复运动不完全同步,曲轴转动过程中会产生非平衡力,从而导致变速箱的振动与冲击。
另外,变速齿轮对齿轮啮合的敏感度也会引起变速箱的振动。
当变速齿轮的啮合误差过大时,会导致齿轮的冲击载荷增加,从而增加了变速箱的振动与冲击。
其次,摩托车变速箱的振动与冲击特性还与传动系统的设计和制造精度密切相关。
一个好的变速箱应该具备结构合理、配合间隙适当和制造精度高的特点。
首先,结构合理是指变速箱各组件的布局和安装方式应合理,以减少振动与冲击的产生。
例如,通过采用合理的支撑结构和减震装置,可以有效减少变速箱的振动与冲击。
其次,配合间隙适当是指变速箱内部的零部件之间的间隙应控制在合理范围内。
若间隙过大会导致齿轮啮合不良,进而加剧振动与冲击;反之,若间隙过小会增加摩擦和磨损,产生更多振动与冲击。
最后,制造精度高要求变速箱在加工和装配过程中要严格控制误差和偏差,以保证其运转平稳。
另外,驱动系统的配合物对摩托车变速箱的振动与冲击也有影响。
摩托车的传动链包括链条或传动皮带等零部件,它们在传递动力的同时也会产生一定的振动与冲击。
特别是当链条或传动皮带松弛时,会增加变速箱的振动与冲击。
因此,定期检查和维护驱动系统的配合物,保持其良好工作状态是减少振动与冲击的有效措施之一。
此外,摩托车变速箱振动与冲击特性的建模与仿真研究也是深入分析的重要方法。
通过建立数学模型,可以预测分析不同工况下变速箱的振动与冲击特性,并对问题进行优化措施的设计。
摩托车车架振动特性分析
9.
3 蓝 军 ,张 殿 昌.在 摩 托 车设 计 中 对 车 架 动 态 特 性 的 分 析 [] J .摩 托 车 技 术 , 99 1 ) 3 6 1 9 (0 : ~ . 4 沃德 ・ 伦 , 蒂 芬 ・ 门兹 ,波 尔 ・ 斯 .模 态 分 析 理 论 与 试 验 [ ] 海 斯 拉 萨 M .北 京 : 京 理 工 大 学 出 版 社 , 0 1 北 20. 5 高 国 生.摩 托 车 车 架 动 态特 性 性 能 的 试验 研 究 [] J.振 动 与 冲 击 ,1 9 ( ) 6 6. 9 4 3 :6  ̄ 9
1 Ta a a 5 n k F,Fo tn e r B, Aia a K ,e a. D v lpn a c it rc in b t e QRI re b ry sk t 1 e eo ig d n e n ea to ewe n O a d To de s i a n d lr n
I EEE/ JI t r ain l ne e c n I tl g n b t n y tms,2 0 . RS ne n to a Co frn eo n el e tRo o sa d S se i 0 5
1 Ihd Kuo i Ya g ci .D v lp n f c a i l ytm ras lbp detr imetrb tC ∥ 4 s iaT, rk Y, ma uh J e e meto h nc se f ma ie net n n o o[ ] o me as o l a
摩托车离合器的噪音与振动特性研究
摩托车离合器的噪音与振动特性研究摩托车是一种广泛应用于现代交通工具中的二轮机动车辆,其离合器是其重要的传动部件之一。
摩托车离合器在传动过程中承受着巨大的负荷和摩擦力,因此其工作过程中产生的噪音和振动问题一直备受关注。
噪音是指发出的声音,对人的健康和环境有一定的影响。
而摩托车离合器的噪音主要由两部分构成:摩擦噪音和机械噪音。
摩擦噪音主要是由于摩擦板与压盘之间的相对运动所产生的摩擦力引起的;而机械噪音则是由于离合器的齿轮、链条等零部件在运转过程中产生的噪音。
离合器的振动问题同样需要引起重视。
振动主要由离合器的非平衡和过负荷现象引起。
离合器的非平衡是指其零部件的质量分布不均匀,导致离合器在高速运转时出现振动。
过负荷则是指离合器在工作过程中承受的力矩超过其承载能力,从而引起振动。
为了研究摩托车离合器的噪音和振动特性,并寻找相应的解决方法,我们可以从以下几个方面进行深入探讨。
首先,改进离合器的设计是降低噪音和振动的有效方法之一。
通过优化零部件的材料、形状和结构,可以减少摩擦噪音和机械噪音的产生。
合理设计离合器的负荷和压力分配,可以减少离合器的非平衡和过负荷现象,从而降低振动问题。
其次,选用合适的材料和制造工艺也是减少噪音和振动的关键。
选择低噪音的材料,如陶瓷摩擦片,可以降低摩擦噪音的产生。
而采用高精度的制造工艺,可以提高零部件的质量,减少非平衡和过负荷现象引起的振动。
此外,合理的安装和调整也十分重要。
摩托车离合器的安装位置和角度应该合理选择,以减少共振的发生。
对离合器的调整和保养工作要及时进行,以确保其正常工作状态。
最后,定期的检测和维护也是减少噪音和振动的必要手段。
通过使用专门的测试设备和方法,可以对摩托车离合器的噪音和振动进行全面的检测和分析。
根据检测结果,及时采取相应的维护和修复措施,以确保离合器的正常运转。
总之,摩托车离合器的噪音和振动特性研究对于提高摩托车的驾驶舒适性和安全性具有重要意义。
通过改进设计、选择合适材料和制造工艺、合理的安装和调整以及定期的检测和维护,可以有效降低噪音和振动问题,提高摩托车离合器的工作效率和寿命。
浅谈摩托车发动机振动的原因及解决方法
浅谈摩托车发动机振动的原因及解决方法摘要: 由于摩托车振动噪声不仅影响周围的环境,而且也关系到用户的乘骑舒适性,所以摩托车发动机的振动噪声水平已成为衡量摩托车性能等级水平的重要指标之一。
在摩托车行驶过程中,发动机噪声占摩托车总振动噪声的百分之八十,它是摩托车最重要的噪声源,因此广泛开展摩托车振动噪声控制技术的研究具有重要的意义。
为了提高国内摩托车企业的产品开发能力,国家通过加严噪声法规的手段,一方面既满足了环保要求,另一方面激励着各企业开展摩托车降噪的研究,不断提高国内摩托车企业的振动噪声整体研究水平,提升产品竞争力。
本文对摩托车发动机振动的原因进行简要分析,并提出改进措施。
关键词:摩托车;发动机;振动原因;优化措施一、摩托车发动机振动的相关介绍发动机内部各运动部件在发动机运转时对各自支承的作用力的大小和方向都随时间变化。
不平衡的程度越大,发动机振动越强烈。
惯性力如果不设法平衡,会引起发动机沿气缸轴线跳动,产生振动。
特别是当发动机振动频率刚好是车架振动频率的整数倍时,而形成共振时更有可能引起破坏性后果。
发动机自身振动是一种受迫振动,频率随转速升高而升高,是个不断变化的值。
而车架的自振频率取决于车架的刚度,是个定值。
一般形成共振时,发动机都会处于较高转速,振动能量较大,破坏作用也大,因此对这个过程的分析就显得非常重要。
中小排量的摩托车发动机一般为四冲程汽油机,作为周期性运转的动力机,发动机的结构是非常紧凑复杂的。
它的周期性体现在进气、压缩、做功、排气这四个冲程的循环中,过程中由于缸内气体的爆炸燃烧,产生了一系列的机械噪声,如曲轴往复惯性力导致主轴承冲击、气门落座、活塞侧敲、推杆敲击、齿轮副啮合噪声等。
以上激励通过缸体、缸盖、箱体向发动机表面传递,引起发动机的表面振动,并向空气中辐射噪声,最终形成了发动机的噪声。
二、影响摩托车发动机振动原因1.发动机自身原因1)结构振动。
结构振动主要是指发动机的结构部件如活塞、连杆、曲轴、机体等,在燃烧冲击和惯性力冲击作用下所激起的多种形式的振动。
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摩托车整车系统的振动特性分析
摘要:摩托车的振动水平,是衡量摩托车制造质量的一个重要指标,它给摩托
车乘人员的感受是最直接和表面的。
在振动环境中,振动不仅会降低骑乘舒适性,而且会干扰、妨碍手的动作,使人精力难以集中,感到疲劳并且可能引发安全事故。
如果振动强度足够大,或者长期在相当强度的振动环境里工作,则可能对人
的神经系统、消化系统、心血管系统、内分泌系统、呼吸系统等方面造成危害和
影响。
对此,本文对摩托车整车系统的振动特性进行分析,并提出改进措施。
关键词:摩托车;整车系统;振动特性;措施
一、摩托车整车系统振动特性评估
(1)由于路面激励产生的振动频率较低,对人体舒适性影响较大,因此考
虑一下仅在路面激励单独作用下的响应。
下面以驾驶员感觉比较明显的手把、座
垫以及脚踏处的垂直及仰俯振动为例说明,对侧向振动不予考虑。
(2)摩托车产生的振动有2种,一是发动机产生的振动发动机工作时,由曲轴、连杆、活塞等不平衡质量产生周期性变化的惯性载荷,引起发动机受力不平
衡从而产生振动,经悬挂装置传至车身,引起整车的振动。
二是摩托车行驶时地
面波动产生的振动。
第2种振动主要通过前后减震器的匹配来消除发动机振动造
成的整车振动,该振动频率为50~100Hz,是对人体影响较大的振源,车架设计
不好时振幅可达0.05~1.3mm甚至更大,使人难以忍受,极大影响了骑乘舒适性。
(3)摩托车整车骑乘振动感觉是整车商品性评价的重要一项,振动的测评主要有方向把部位、鞍座部位及脚踏板部位。
随着车速的提高,既发动机转速的提高,骑乘舒适度 (振感 )开始变化,这主要取决于发动机的振动水平,整车和发动机的匹配与共振点的调整。
对不同状况
的整车进行评点,再用现代检测设备采集振动图谱 (该套设备含整车试验台架、
振动传感器、电脑与专用软件,以同车、同速、同状况的评点与振动图、谱,对
应录入系统,建立标准数据库及试验作业指导书。
具体作法:把要评价的车固定
在台架上,按指导书要求在指定位置上贴好感应器,按指导书要求由试车员操纵
试验并据,整理数据形成报告供评价使用。
如图1
摩托车振动舒适性评价图1
二、摩托车车架结构分析与改进
1.车架与激励的匹配关系
摩托车行驶过程中,主要受到路面激励和发动机激励。
因此摩托车车体的结
构动特性必须具有与激励相适应的力学特性,如果车体的固有频率与激励频率相
耦合,会使摩托车车体发生共振,会使整车振动剧烈,甚至产生局部破坏等。
结
合摩托车的实际情况,对摩托车车体的模态性能提出以下要求:
1)车体频率应该避开悬架系统的频率。
2)车体的模态频率应避开发动机怠
速运转频率,最好避开发动机常用转速下的激励频率。
3)车体模态频率应该尽
可能避开路面激励的频率范围。
4)车体振型应尽可能光滑、避免突变。
摩托车
悬架系统簧上质量偏频一般在2—3Hz左右,簧下质量(车轮)偏频一般低于20Hz,车体的固有频率远远高于此频率,因此悬架系统的频率不会和车体相耦合。
2.发动机影响
摩托车发动机一般是通过螺栓直接刚性联结在车架上的,而且发动机质量较大,本身又是振源。
发动机的激励源于曲柄连杆机构所产生的作用力和力矩,包
括往复惯性力、旋转惯性力、气体作用力和与曲轴扭矩相反的翻倒力偶矩,其中,气体作用力在发动机机体上互相抵消,只使机体产生拉伸或压缩应力,并不传递
到机体之外的支架上,而翻倒力偶矩、往复惯性力和旋转惯性力通过发动机机体
传至支架上。
在发动机工作范围内,发动机激励和车架结构有可能发生频率耦合。
因此应
设法改善车架结构特性。
车体的结构特性不单单只是频率幅值和振型,还包括阻
尼比,模态的阻尼比越大,表明结构自身的阻尼越大,能快速衰减振动。
改善结
构特性有几个方面:提高模态频率、增加阻尼。
由于摩托车车体为钢结构,其本
身阻尼较小,应设法增加阻尼材料,以提高阻尼,可以减小频响函数幅值,在相
同激励下使系统响应得到衰减,从而减小振动。
3.车架和过桥工艺分析
车架刚度对车架的固有频率有很大的影响,要提高车架的抗振能力,减少对
外界激励的响应就要从提高车架的刚度着手。
影响车架刚度的因素很多,主要包
括车架的结构形式,车架构件的几何参数和截面形状及大小、材料及加强板的设
置等。
摩托车车架结构示意图1
1)改进车架A向处结构设计,将原来的设计图尺寸16mm改为20mm,保证车
架上安装过桥的左端面至车架中心平面尺寸为147mm,尺寸误差不大1.5mm,
这样即使车架制造存在误差,也能保证减振摇臂的运动空问,防止摇臂减振杆与
车架上减振摇臂限位板干涉而造成振动。
(2)提高车架焊接夹具精度,保证B—B轴线与车架中心平面垂直,其垂直度
应小于0.02,即车架B—B轴线两端点相对于车架主管处 x、z尺寸误差不大于
1.5mm。
图2
过桥结构下意图2
(3)要求配套厂方能严格将减震橡胶块 I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V 、Ⅵ邵尔硬度按图纸要求的 65、65、65、65、70、70制作;(4)装配工艺上,调整过桥一发动机连接螺母紧固力矩,由原来的60N·m调整到45N·m,防止紧固力矩过大引起过桥摇臂
上的减振杆歪斜。
经过以上四项解决措施后,重新进行样车道路试验,摩托车方
向把振动剧烈现象消失,整车振动问题基本解决。
结束语:摩托车具有复杂的结构,发动机和路面的振动激励经过车身的传递后,最终作用在骑乘人员的身上,产生不适感。
传统的摩托车振动控制采用对原
型车进行试修改的方法,周期长,成本高,而且无法预知每一个结构修改的减振
效果。
对此,本文通过上述总结如下:(1)通过对车架总体型式的选择,局部
结构的优化设计及巧妙匹配,同样也能减小振动,大大提高整车骑乘舒适性。
(2)摩托车合理装配工艺也是提高摩托车整车性能和质量的重要因素。
(3)在
摩托车在发动机中加入平衡轴,使得一阶往复惯性力大大减小,这样振源振动强
度得到了抑制,使得摩托车整体的振动得到了非常有效的降低。
(4)在振源和
减振体之间加入能够减少振动传递的机构。
在摩托车发动机的安装中可以采用弹
性悬挂技术,减少发动机向车架的振动传输。
(5)改进摩托车结构减振利用已
经建立的摩托车整车有限元模型可以非常方便、快捷的试验各种结构修改措施,
并虚拟分析出其减振效果,通过分析认为有效的方法可以在实车上应用,通过试
验检测其最终效果。
参考文献:
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[2]伯勇.摩托车车架动态特性分析与改进设计(3)[J].摩托车技术,2012(05):41-44.。