实验教学系列课件----汽车悬架系统固有频率和阻尼比测试实验重庆交通
汽车悬架与车轮平衡度的检测技术ppt课件
6.减振器 ⑴减振器的根本原理 阻尼的产生
要求： 紧缩行程阻尼力小，以便利用弹性元件缓冲。 伸张行程阻尼力大，以便迅速减振。 振动过大时，防止阻尼过多添加。
piston rod
⑵双向作用筒式减振器
①根本构造
working cylinder
②任务原理
piston
紧缩行程 伸张行程
promote oil storage
9-电动机
5.5 悬架安装检测
• 3. 实验台检测法 • 悬架安装检测台能快速检测、诊断悬架安
装的任务性能，并能进展定量分折。根据 激振方式不同，悬架安装检测台可分为跌 落式和共振式两种类型。其中，共振式悬 架安装检测台根据检测参数的不同，又可 分为测力式和测位移式两种类型。
5.5 悬架安装检测
因此，普通对车轮主 要进展动平衡实验。
车轮平衡表示图
5.4车轮平衡检测
• 车轮不平衡缘由 • ① 轮毂、制动鼓〔盘〕加工时定心定位不
准、加工误差大、非加工面铸造误差大、 热处置变形、运用中变形或磨损不均匀。 • ② 轮胎螺栓质量不等及轮辋质量分布不均 匀或径向、端面圆跳动太大。
5.4车轮平衡检测
• 6〕选择平衡块紧固在轮辋边缘。
• 7〕重新驱动车轮进展复查，指示安装用二 挡显示。假设平衡度不符合要求，应调整 平衡块质量和位置，直至符合要求。
• 2．就车式车轮动平衡的检测方法 • 驱动轮动平衡 • 〔1〕对面车轮不用用三角垫木塞紧。 • 〔2〕用发动机、传动系驱动车轮，加速至
50～70 km/h的某一转速下稳定运转。 • 〔3〕测试终了后，用汽车制动器使车轮停
5.4车轮平衡检测
图4-44 离车式车轮平衡机 1-显示与控制安装 2-防护罩 3-转轴
汽车底盘性能测试-重庆交通大学
传动系测试
四、实验设备的工作原理（1/9）
2、 离合器打滑测定仪工作原理
1）组成：1-闪光灯、2-高压电极、3-电容、4-电阻
传动系测试
四、实验设备的工作原理（2/9）
2、 离合器打滑测定仪工作原理
1）组成
传动系测试
四、实验设备的工作原理（3/9）
2、 离合器打滑测定仪工作原理
2）频闪原理：如果在精确的确定时刻，相对转动 零件的转角照射一束短暂(约1/5000 s)的频率与 转动零件的旋转频率相同的光脉冲时，由于人们 的“视觉暂留”现象，似乎觉着零件静止不动。 例如，用频闪仪照射风扇叶片。
乱挡和自行跳挡现象； 运行中无异响； 换挡时，变速杆不得与其他部件干涉。 在变速杆上必须有驾驶员在驾驶座位上容易识别变速 器挡位位置的标志。
传动系测试
一、理论基础（4/6）
根据GB 7258—2004《机动车运行安全技术 条件》，汽车传动系统应满足如下要求：
(3) 传动轴：
在运转时不得发生振抖和异响，中间轴承和万向节不得 有裂纹和松旷现象。
1) 指针式角间隙检测仪 指针固定在主传动器主动轴上，而刻度盘 固定在主传动器壳体上，测力扳手钳口可 卡在传动轴万向节上，扳手上带有刻度盘 和指针，以便指示出测力扳手所施加的力 矩。测量角间隙时，测力扳手应从一个极 限位置转至另一个极限位置，施加力矩应 不小于30 N· m，角间隙的数值即为指针在 刻度盘上的指示值。
底盘输出功率测试
四、实验设备的工作原理（3/10）
1．底盘测功机的组成
1-滚筒 2-举升器 3-变速箱 4-挡轮 5-小飞轮 6-电磁离合器 7-大飞轮 8-传动链 9-单向离合器 10-电动机 11-功率吸收装置 12-联轴 器 13-举升板 14-牙嵌离合器
汽车平顺性实验指导书
汽车平顺性实验指导书课程编号：课程名称：实验一悬挂系统的固有频率和阻尼比测定实验一、实验目的汽车车身部分（簧载质量）的固有频率和阻尼比以及车轮部份（非簧载质量）的固有频率是分析悬挂系统振动特性和对汽车平顺性进行研究、评价的基本数据。
也是车辆车辆专业学生必须掌握的基本技能。
通过对汽车悬挂系统固有频率和阻尼比测定，使学生学会和掌握车辆振动的基本试验方法，采集和处理实验数据并根据已学过的理论知识进行深入分析，培养学生解决实际工程问题的能力。
二、实验的主要内容了解车辆振动测试系统的组成和测试原理，汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法和数据分析。
三．实验设备和工具1．实验车辆小型客车、载货汽车或摩托车一辆1．1 试验应在汽车满载时进行。
试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。
1．2 悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合该车技术条件规定。
根据需要可拆下减振器和缓冲块。
1．3 轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。
2．测量仪器振动加速度传感器2只数据采集和信号分析仪1台2．1 测量仪器的频率范围应能满足0.3～100Hz的要求。
2．2 振动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上，其质量应不足以影响试验结果。
四、实验原理可用各种不同的方法（滚下法、抛下法或拉下法）使汽车悬挂系统产生自由衰减振动，利用振动测试系统采集各车轮自由衰减振动的加速度时间历程，分析处理实测数据并分别得到该车辆各车轮和悬挂系统的固有频率和相对阻尼系数，并对车辆的悬挂系统的设计参数进行客观评价。
五、实验方法与步骤（滚下法）（一）测量数据1．用磁性底座将振动加速度传感器器分别安装在被测车轮的车轴上方（悬架弹性元件的下方）和该侧车轮所对应的车身底板（悬架弹性元件的上方）处，检查并确保传感器安装牢固可靠。
2．开动汽车，使测试端的车轮沿凸块斜面滚至凸块上（凸块断面如图1所示），其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于块凸上，在停车、挂空档、发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下，若同时测量的两侧车轮，滚下时应保证左、右轮同时落地。
阻尼和固有频率的测量 ppt课件
图7 速度响应判别速度共振 图8位移响应判别速度共振
图9加速度响应判别速度共振
速度共振的相位判别法的依据即为系统发生 速度共振时，激振力和速度响应之间的相位 差为0。实验时，将激振力信号接入示波器的 ｘ轴，速度响应信号接入示波器的ｙ轴，改 变激振信号的频率 ，根据李沙育原理， 屏幕上将出现如图７的图像。即当图像变成 斜直线时，系统发生速度共振，此时，
应为
图1 单自由度系统模型
（1）
衰减系数
ppt课件
2
响应曲线如图2所示。 结论：
频率，
为衰减振动的周期， 为衰减振动的圆频率。
ppt课件
为衰减振动的
3
图2 弱阻尼衰减振动的响应曲线
ppt课件
4
从图2衰减振动的响应曲线上可直接测量出
，然后根
据
可计算出 n ；
计算出 p； 可计算出
计算出r；
计算出无阻尼时系统的固有频率 ；
阻尼系数和固有频率 的测量
ppt课件
1
8.1 阻尼系数的测量
8.1.1 自由振动衰减法
图1所示的一个单自由度质量---弹簧----
阻尼系统，其质量为m (kg)，弹簧刚度系
数为k (N/m)，粘性阻尼系数为r (N. m
/s)。当质量上承受初始条件t=0时，位
移
，速度
激励时，将做
自由衰减振动。在弱阻尼条件下其位移响
，即激振力的频率就是系统的固有 频率。 若示波器ｙ轴上分别接入的是位移信号和加 速度信号，则屏幕上出现图８，９的图像。
ppt课件
16
8.2.３ 稳态激振法
图3所示为一个单自由度 质量---弹簧----阻尼系统强迫振 动模型。
位移响应为 位移幅值
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量一、测量仪器DH5902坚固型动态数据采集系统，DH105E加速度传感器，DHDAS基本控制分析软件，阻尼比计算软件。
二、测量方法、试验在汽车满载时进行。
根据需要可补充空载时的试验。
试验前称量汽1 车总质量及前、后轴的质量。
2、DH105E加速度传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。
3、可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。
3.1 滚下法:将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块(凸块断面如图所示，其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证1车轮全部置于凸块上)，在停车挂空档发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下、滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。
3.2 抛下法:用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起60或90mm，然后跌落机构释放，汽车测试端突然抛下。
3.3 拉下法:用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60或90mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。
注:用上述三种方法试验时，拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够大与实际使用情况比较接近。
对于特殊的汽车类型与悬架结构可以选取60、90、120mm以外的值。
4、数据处理4.1 用DH5902采集仪记录车身和车轴上自由衰减振动的加速度信号;4.2 在DHDAS软件中对车身与车轴上的加速度信号进行自谱分析，截止频率使用20Hz低通滤波，采样频率选择50Hz，频率分辨率选择0.05Hz;4.3 加速度自谱的峰值频率即为固有频率;4.4 在DHDAS软件中选择频响分析，车轴上的信号作为输入，车身上的信号作为输出得到幅频特性曲线，采样频率选择200Hz，该曲线的峰值频率为车轮部分不运动时的车身部分的固有频率f’,有软件中的阻尼比计算模块直接0 得出阻尼比。
2三、仪器指标1、DH5902数据采集仪1.1通道数:每个模块由控制单元、供电单元和最多四组各种类型测试单元任意组合而成，每单元有4个测试通道;1.2 控制单元内置了高性能嵌入式计算机、抗振高速电子硬盘(32G)，100M以太网接口;无线以太网接口。
底盘测功机利用飞轮惯性的转动惯量来模拟汽车运行时的-重庆交通大学
换挡时齿轮啮合灵便，互锁和自锁装置有效，不得有 乱挡和自行跳挡现象；
运行中无异响； 换挡时，变速杆不得与其他部件干涉。 在变速杆上必须有驾驶员在驾驶座位上容易识别变速
器挡位位置的标志。
传动系测试
一、理论基础（4/6）
根据GB 7258—2004《机动车运行安全技术 条件》，汽车传动系统应满足如下要求：
底盘输出功率测试
五、实验方法和步骤（2/5）
1．准备工作 2)测功机的准备
① 对于水冷测功机，应将冷却水阀打开。 ② 接通电源，升起举升器托板，根据被检车的功率，选择
测试功率的挡位。 ③ 用两个三角铁抵住停在地面上的车轮的前方，防止汽车
在检测中由于误操作而冲出去。 ④ 为防止发动机过热，将一台冷却风扇置于被检汽车前方
传动系测试
四、实验设备的工作原理（4/9）
3、传动系统角间隙检测 仪工作原理
1) 指针式角间隙检测仪 由指针、测力扳手和刻 度盘构成
1—卡嘴 2—指针座 3—指针 4—刻度盘 5—手柄 6—手柄套筒 7—定位销 8—可换钳口
传动系测试
四、实验设备的工作原理（5/9）
3、传动系统角间隙检测仪工作原理
和
）等构成，其作用是
把发动机输出的动力传给驱动轮。
传动系统技术状况不良：
使汽车的动力性和燃油经济性变差； 起步能力变坏和超车能力不足易于造成安全行车隐患
离合器、变速器等主要部件性能不良对汽车的操纵方 便性也有很大影响。
传动系测试
一、理论基础（2/4）
根据GB 7258—2004《机动车运行安全技术 条件》，汽车传动系统应满足如下要求：
(1) 离合器：
离合器机动车的离合器应接合平稳、分离彻底，工作 时不得有异响、抖动和不正常打滑等现象。
实验题目悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试
实验题目悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试说明：在下面的数据处理中，如11A ，11d T ，1δ，1ξ，1n T ，1n ω：表示第一次实验中第一、幅值、对应幅值时间、变化率、阻尼比、无阻尼固有频率。
第二次和和三次就是把对应的1改成2或3.由于在编缉公式时不注意２，３与平方，三次方会引起误会，请老师见谅！！Ap0308104 陈建帆 2006-7-1实验题目：悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试一、 实验要求以下：1. 用振动测试的方法，识别一阻尼结构的（悬臂梁）一阶固有频率和阻尼系数；2. 了解小阻尼结构的衰减自由振动形态；3. 选择传感器，设计测试方案和数据处理方案，测出悬臂梁的一阶固有频率和阻尼根据测试曲线，读取数据，识别悬臂梁的一阶固有频率和阻尼系数。
二、实验内容识别悬臂梁的二阶固有频率和阻尼系数。
三 、测试原理概述：1，瞬态信号可以用三种方式产生，有脉冲激振，阶跃激振，快速正弦扫描激振。
2，脉冲激励 用脉冲锤敲击试件，产生近似于半正弦的脉冲信号。
信号的有效频率取决于脉冲持续时间 τ，τ越小则频率范围越大。
3. 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。
频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。
通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，可以看到共振时的频率，也就可以得到悬臂梁的固有频率 4、阻尼比的测定自由衰减法 : 在结构被激起自由振动时，由于存在阻尼，其振幅呈指数衰减波形，可算出阻尼比。
一阶固有频率和阻尼比的理论计算如下：113344423.515(1)2=210;70;4;285;7800;,1212,, Ix= 11.43 cm Iy= 0.04 cm 0.004 2.810,,1x y y f kg E pa b mm h mm L mm mab a bI I I m m E L πρρ-----------⨯======⨯=⨯固x y ＝式惯性矩：把数据代入I 后求得载面积：S ＝bh=0.07m 把S 和I 及等数据代入（）式，求得本41.65()HZ 固理悬臂梁理论固有频率f ＝阻尼比计算如下：2221111220,2,........ln ,,22;n d n n nd n d n T ii i j ji i i i j i i i j i n d i jn d n d d d d x dx c kx dt dtc e A A A A A T A T T ξωξωωξωωωξωωηηδξωωωωωπδπξ++-++++++++=++===≈==⨯⨯⨯==≈2二阶系统的特征方程为S 微分方程：m 很少时，可以把。
汽车悬架试验报告
0, 4151
后
0, 02411 0^ 03386
0^ 02898
2+⑻⑻ 前
11.8064 后
1. 5898 10.1214
1. 7949 10. 9630
7
则可由以上数据计算平均值： 车身的固有频率为 f 0 = 2.1874，车轮的固有频率为
f = 2.5479 ，平均阻尼比为 = 0.2472
《汽车悬架试验》
吉利大学汽车试验
班级：车辆工程 2017-4 负责人：苏正强 成员：李文、赵云飞、王建 指导老师：罗文远 完成日期：2020 年 5 月 27 日
1
目录
一、试验概述（时间、地点、背景）........................................................................ 3 二、试验目的................................................................................................................ 3 三、试验所依据的标准................................................................................................ 3 四、试验项目................................................................................................................ 3 五、试验测试条件........................................................................................................ 4 六、试验仪器与设备.................................................................................................... 4 七、试验操作程序与具体方法.................................................................................... 4 八、人员组织与计划进度............................................................................................ 4 九、计划外事件的应对预案........................................................................................ 4 十、试验结果记录与分析............................................................................................ 5 参考资料........................................................................................................................ 8
汽车悬挂系统固有频率和阻尼比测试实验台设计
参 数 是分 析 悬挂 系 统振 动特 性 和对 汽 车平 顺性 进 行 研 究 和评 价 的基 本数 据 ； ］ 如何 实 现考 查 各 而
参 数对 汽 车 悬挂 系 统 的影 响 ，且各 参 数又 能操 作 简便 地进 行 更改 ，是研 究的方 向和 目的 ；本 文综
（） １
（） ２
，
１ 实验 台设计原理及方法
实 验 台设 计 的 原理及 操 作方 法 主要 依 据 国标
ｔ — 车轮 部 分 固有 频 率 ，Ｈｚ — ；
’
— —
车 身部 分振 动周 期 ，ｓ 。
Ｇ ７ ３ ４汽 车悬 挂 系统 的 固有频 率和 阻尼 比 Ｂ ４ ８ —８
＝
由 车 身 部 分 振 动 的 半 周 期 衰 减 率
Ｖ
ｓ
率 和 阻尼 比的需要 ，为研 究和 评价 悬挂 系 统振 动
特 性和 汽车 平顺 性提 供 了一种 途径 。
图 ３ 车轮振动时 间历程 曲线
参 考文献： 【］ Ｂ ４ ８ —１８ ，汽车悬挂 系统的固有 频率和阻尼 比测定方法［］ １ Ｇ ７ ３ ９４ Ｓ
为避免所选购产品不能满足实验要求，采用
了 ＭＡ Ｌ ／ｉ ｌ ｋ虚拟仿 真 技术 ， 实验 台参 Ｔ ＡＢＳｍｕｉ ｎ 对 数设 计进 行 虚拟 仿 真 ，悬 挂系 统 仿真 模 型 ，如 图
１ 所示 。
福 建 省科 技厅 重 大专 项专 题项 目（００ Ｚ ０３；福 建 省科 技厅 平 台建设 项 目（０ ８１０） ２ １Ｈ ０ ０） ２ ０Ｊ０ ２；福 建 省 教育厅 项 目（ ８６ ） Ｊ １６。 Ａ０
ｐｏ（ ｕ，ｏ ｔ： ） ｌｔ ｏ ｔ ｕ（ １ ｔ ｙ ，）
汽车悬架系统固有频率和阻尼比测试实验PPT(共19页)
理机上进行频率分析。
Z(t ) ( t )
– 对车身与车轴上的加速度信号
和
进行自谱处理。
– 处理时用截止频率20 Hz进行低通滤波，采样时
间间隔取20 ms，频f 率0分.0辨5率H为z
悬架系测试
五、实验数据处理(5/7)
2．频率分析法
(1) 车身部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车 身部分固有频率f0
•
31、我们无法选择自己的出身，可是我 们的未 来是自 己去改 变的。
•
32、命好不如习惯好。养成好习惯，一 辈子受 用不尽 。
•
33、比别人多一点执着，你就会创造奇 迹。
•
50、想像力比知识更重要。不是无知 ，而是 对无知 的无知 ，才是 知的死 亡。
•
51、对于最有能力的领航人风浪总是格 外的汹 涌。
悬架系测试
五、实验数据处理(6/7)
2．频率分析法
(2) 车轮部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车 轮部分固有频率f1
悬架系测试
五、实验数据处理(7/7)
2．频率分析法
(3) 车轴上加速度信号 作( t )
为输入 信号
，Z作 (车t为) 身输上出加进速行度频
率响应函数处Z理 / 得 到幅
频特性 ，由幅频特
•
3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人 生就像 一场马 拉松比 赛，拼 的不是 起点， 而是坚 持的耐 力和成 长的速 度。只 要努力 不止， 进步也 会不止 。
•
4、如果你不相信努力和时光，那么时光 第一个 就会辜 负你。 不要去 否定你 的过去 ，也不 要用你 的过去 牵扯你 的未来 。不是 因为有 希望才 去努力 ，而是 努力了 ，才能 看到希 望。
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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固有频率和阻尼的测量
1x
0.5
a v
-0.5
2
4
6
t
8
10
12
14
-1
常数A和 的确定
x Acos( t ) v dx Asin( t )
dt
x0 Acos v0 A sin
A＝
x02
v0
2
tg v0 x0
说明： (1) 一般来说 的取值在－π和 π(或0和2π)之间； (2) 在应用上面的式子求 时， 一般来说有两个值，还要由初 始条件来判断应该取哪个值； (3)常用方法：由
分类：接触式和非接触式 按壳体的固定方式可分为相对式和绝对
式。 机械振动是一种物理现象，而不是一个
物理参数，和振动相关的物理量有振动 位移、振动速度、振动加速度等，所以 振动测试是对这些振动量的检测，它们 反映了振动的强弱程度。
1、惯性式测振传感器的力学模型和特性分析
（一）力学模型和运动方程式
m d 2 y c d ( y x) kx 0
dt 2
dt
假设基础运动x(t)=Xsint, 则稳态振动的解：
y(t)=Ysin(t- )
1+4 2( )2
振幅：Y=X
n
[1 ( )2 ]2 4 2( )2
n
n
相位：
2 ( )3
＝arctan
式中a为比例系数，与电磁铁的尺寸、结构、材料与 气隙的大小有关．在A《I0的情况下，上式右边第三项 可略去，得
如果条件A《I0不成立，则将在激振力中引入二次谐波:
（三） 脉冲锤
脉冲锤是一种产生瞬态激励力的激振器，它由 锤体、手柄和可以调换的锤头和配重组成，通常 在锤体和锤头之间装有一个力传感器，以测量被 测系统所受锤击力的大小。
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量一、测量仪器DH5902坚固型动态数据采集系统，DH105E加速度传感器，DHDAS基本控制分析软件，阻尼比计算软件。
二、测量方法1、试验在汽车满载时进行。
根据需要可补充空载时的试验。
试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。
2、DH105E加速度传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。
3、可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。
3.1滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块（凸块断面如图所示，其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上），在停车挂空档发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下、滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。
3.2抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起60或90mm，然后跌落机构释放，汽车测试端突然抛下。
3.3拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60或90mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。
注：用上述三种方法试验时，拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够大与实际使用情况比较接近。
对于特殊的汽车类型与悬架结构可以选取60、90、120mm以外的值。
4、数据处理4.1用DH5902采集仪记录车身和车轴上自由衰减振动的加速度信号；4.2 在DHDAS软件中对车身与车轴上的加速度信号进行自谱分析，截止频率使用20Hz低通滤波，采样频率选择50Hz，频率分辨率选择0.05Hz；4.3加速度自谱的峰值频率即为固有频率；4.4在DHDAS软件中选择频响分析，车轴上的信号作为输入，车身上的信号作为输出得到幅频特性曲线，采样频率选择200Hz，该曲线的峰值频率为车轮部分不运动时的车身部分的固有频率f’,有软件中的阻尼比计算模块直接得出阻尼比。
三、仪器指标1、DH5902数据采集仪1.1通道数：每个模块由控制单元、供电单元和最多四组各种类型测试单元任意组合而成，每单元有4个测试通道；1.2控制单元内置了高性能嵌入式计算机、抗振高速电子硬盘(32G)，100M 以太网接口；无线以太网接口。
簧载质量或悬架质量重庆交通大学课件
03
簧载质量与悬架质量的优 化设计
簧载质量的优化设计
1 2
簧载质量优化设计的重要性
簧载质量是影响车辆性能的重要因素，通过优化 设计可以提升车辆的行驶平顺性和操控稳定性。
簧载质量优化设计的方法
采用轻量化材料、优化结构设计和减少非簧载质 量等方法，降低簧载质量，提高车辆性能。
3
簧载质量优化设计的案例分析
对车辆平顺性的影响
簧载质量
簧载质量是车辆中与悬挂系统直接相连的部分，包括车身、 座椅和内部装载物品等。簧载质量对车辆的平顺性有直接影 响，较大的簧载质量会导致较大的振动和冲击，降低乘坐舒 适性。
悬架质量
悬架质量包括悬挂系统中的弹簧、减震器和稳定杆等部件。 这些部件的质量和刚度对车辆的平顺性也有影响。合理的悬 挂质量和刚度可以有效地吸收路面不平引起的振动，提高车 辆的平顺性。
对车辆操纵稳定性的影响
簧载质量
簧载质量对车辆的操纵稳定性有一定 影响。较大的簧载质量会增加车身的 惯性，使车辆在快速转向或变道时响 应较慢，降低操控性能。
悬架质量
悬挂系统中的质量和刚度也会影响车 辆的操纵稳定性。合适的悬挂质量和 刚度可以提供更好的支撑，使车辆在 操控时更加稳定，提高操控性能。
对车辆振动特性的影响
汽车工业
簧载质量与悬架质量在汽车工业 中有着广泛的应用，涉及到车辆 的行驶稳定性、舒适性和安全性
等方面。
轨道交通
在轨道交通领域，簧载质量与悬 架质量对列车运行平稳性和乘客
舒适度有着重要影响。
航空航天
在航空航天领域，簧载质量与悬 架质量的设计对于飞行器的性能
和安全至关重要。
簧载质量与悬架质量的实际效果分析
02
簧载质量的大小直接影响车辆的 振动和行驶稳定性，是车辆动力 学分析中的重要参数。
GB 4783-84汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法
GB 4783-84汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法UDC 629. 113.013汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比621.113. 07测定方法GB 47 83—84Method of measurement for natural frequencyand damping ratio—Automotive suspension system本标准适用于各种类型双轴汽车悬挂系统固有频率和阻尼比测定。
测定参数包括车身部分（簧载质量）的固有频率和阻尼比以及车轮部分（非簧载质量）的固有频率。
这三个参数是分析悬挂系统振动特性和对汽车平顺性进行研究和评判的差不多数据。
1试验条件1．1试验在汽车满载时进行。
按照要可补充空载时的试验。
试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。
1．2悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术条件规定。
按照需要可补充拆下减振器和拆下缓冲块的试验。
1．3轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。
2测量仪器的频响与测点2．1测量仪器的频率范畴应能满足0.3～100Hz的要求。
2．2振动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。
3试验方法3．1试验时可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。
3．1．1滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块（凸块断面如图1所示，其高度按照汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上），在停车挂空档发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下、滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。
3．1．2抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平稳位置支起60或90mm，然后跌落机构开释，汽车测试端突然抛下。
3．1．3拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴邻近的车身或车架中部由平稳位置拉下60或90mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。
注：用上述三种方法试验时，拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够大与实际使用情形比较接近。
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行频率分析。
Z(t) (t)
– 对车身与车轴上的加速度信号 和 进行自
谱处理。
– 处理时用截止频率20 Hz进行低通滤波，采样时间
间隔取20 ms，频率f 分 辨0.0率5为Hz
悬架系测试
五、实验数据处理(5/7)
2．频率分析法
(1) 车身部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车 身部分固有频率f0
悬架系测试
f0 1/T
f1 1/T
车身部分
车轮部分
悬架系测试
五、实验数据处理(3/7)
1．时间历程法
• 车身部分振动的半周期衰减率：
– 阻尼比
τ=A1/A2
1
1
2
L2n
悬架系测试
五、实验数据处理(4/7)
2．频率分析法
– 用磁带记录仪记Z录(t)车身与(t)车轴上自由衰减振动的
加速度信号 和 ，然后在信号处理机上进
用方法。
悬架系测试
三、实验所用的主要仪器和设备
(1) 随机输入行驶试验所用仪器。 (2) 测量仪器的频率范围应能满足0.3～100 Hz的要求。振
动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位 置上。
(3)数据处理设备(详见1.4节) (4)两种形状的单凸块作为脉冲输入：三角形和长坡形。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
2．试验方法
注意事项： • 拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架
在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够 大与实际使用情况比较接近。 • 用记录仪记录车身和车轴上自由衰减振动的时间历程， 每次记录时间不少于3 s，保证衰减振动曲线完整，共 记录3～5次。 • 试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动。 在汽车前、后端振动相互联系较强时，非测试端悬架 要卡死（什么样的车型？）。
• •
积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
。20.1 0.1320. 10.130 7:42:13 07:42:1 3Octobe r 13, 2020
生活总会给你谢另一个谢机会，大这个机家会叫明天 6、
。2 020年1 0月13 日星期 二上午7 时42分 13秒07: 42:132 0.10.13
•
9、
。上 午7时42 分13秒 上午7 时42分0 7:42:13 20.10.1 3
五、实验数据处理(6/7)
2．频率分析法
(2) 车轮部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车 轮部分固有频率f1
悬架系测试
五、实验数据处理(7/7)
2．频率分析法
(3) 车轴上加速度信号 作(t)
为输入 信号
，Z作(车t为) 身输上出加进速行度频
率响应函数处Z理 / 得 到幅
频特性 ，由幅频特
性求的 出峰 阻值 尼A比p可。以近似的
悬架系测试
五、实验数据处理(1/7)
数据处理方法有时间历程法和频率分析法两种：
1．时间历程法
由记录得到的车身及车轴上的自由衰减振动曲线，与 时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值，都可 以得到车身部分振动周期T和车轮部分振动周期T′。
悬架系测试
五、实验数据处理(2/7)
1．时间历程法
– 计算固有频率：
悬架系测试
一、理论基础（2/2）
• 本实验是测定汽车车身部分(簧载质量或悬 架质量)的固有频率和阻尼比以及车轮部分 (非簧载质量或非悬架质量)的固有频率。
• 这种试验适用于各种类型双轴汽车悬架系 统固有频率和阻尼比测定。
悬架系测试
二、实验目的及要求
(1) 测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。 (2) 熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使
实验教学系列课件
----汽车悬架系统固有频率和阻尼比 测试实验
2010年12月 编制
•悬架系统固有频率和阻尼比。 (2) 熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用
方法。
• 重点：试验数据处理
悬架系测试
一、理论基础（1/2）
振动系统振动能量的输出与汽车悬架系统 固有频率和阻尼比有直接的关系，其大小 对汽车的振动特性有很大的影响，是评价 汽车平顺性的基本参数。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
2．试验方法
(1) 滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上 凸块，其高度根据汽车类型与悬架结构可选取 60 mm、90 mm、120 mm，横向宽度要保证车 轮全部置于凸块上，在停车挂空挡发动机熄火 后，再将汽车车轮从凸块上推下，滚下时应尽 量保证左、右轮同时落地。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
2．试验方法
(2)抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由 平衡位置支起60 mm或90 mm，然后将跌落机 构释放，汽车测试端突然抛下。
(3) 拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车 轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60 mm或90 mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。
悬架系测试
人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走
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7、
。202 0年10 月上午7 时42分 20.10.1 307:42October 13, 2020
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年10 月13日 星期二 7时42 分13秒0 7:42:13 13 October 2020
我们必须在失败中寻找胜利，在绝望中寻求希望
四、实验方法和步骤
1．检测条件
(1) 试验在汽车满载时进行。根据需要可补充空 载时的试验。试验前称量汽车总质量及前、后 轴的质量（用什么称量？）。
(2) 悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术 条件规定。根据需要可补充拆下减振器和拆下 缓冲块的试验。
(3) 轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规 定的数值。
1
Ap2 1
悬架系测试
六、实验报告的基本内容和要求
(1) 实验过程的详细记录。 (2) 实验数据的记录和数据处理。 (3) 简述如何测定汽车悬架系统固有频率和阻尼
比。
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
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1、
功的路 。20.10.1320.10.13Tuesday, October 13, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
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2、
。0 7:42:13 07:42:1 307:421 0/13/2 020 7:42:13 AM
每天只看目标，别老想障碍
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3、
。20.1 0.1307: 42:130 7:42Oct-2013-Oct-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
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4、
。07:4 2:1307: 42:130 7:42Tue sday, October 13, 2020