某重型卡车驾驶室抖动现象试验研究与改进

合集下载

制动力作用下驾驶室抖动的试验研究

ａａｚｄｈ；ｒｔｎｔｎｆａｆａｔｒｎｅｒｋｎｒｅｗｓｃａｆｄｈｃｎｉａｓｈｔｈｓｆｃｅｔｎｙｅ．Ｔｅ￣ａｉａｓｒｔｏｊｔｄｒｂａｉｇｆｃａｌｉｅ，ｗｉｈｉｄｃｔａｔｅｉｕｆｉｌｉｏｒｅｐｈｃｉｅｕｂｂｏｒｉｅｔｎｉｎ
ａａｓ，ａｓｌｔｎｆｒａｔｒａｕｒａｄｎｈｉｒｔｎｒａｐａａｃｅｔｒａｉｅａｅｆｍｄｉｎｙｉｏｉｂｊｔｓｐｔｏｗｒ，ａｄｔｅｖａｏｅｐｅｒｎｅｔｓｆｂｊｔｒｓｐｒｒｅｎａｌｓｕｏｏｃｉｅｗｆｂｉｃｏｔｗｏ
ＰＮＧＨｉ，ＡＧＺｎ —ｅ，Ｉｏｇｙｈ，ＯｉｏｙｎＨＯＳａ－ｎＡｕＦＮｏｇｄＬｎ —ａＳＮＧＸａ —ｏｇ，ＡｈｏｅｇＨｆ
（．Ｎｒｗｓｒｏｔｈｉｌｎｖｒｔ，ｉｎ７０７，ｈａ２ｈａｘｕｏｏｉｒｕｏ，ｔ．ｉｎ１２０，ｈｎ）１ｏｔｅｔｎＰｌｅｎｃｉｓｙＸ ’ １０２Ｃｉ；．ＳａｎｉｔｍｂｌＧｏｐＣ．Ｌｄ，Ｘ’ ００ＣｉｈｅｙｃａＵｅｉａｎＡｅａ７ａ
ｒａｓｈｅｕｔｓｏａｔｅｐｏｏｅｅｈｄｃｎｓｌｅｐｏｌｆｒｋａｔｒｎａｄｔｅｒｔｎｉｏｄｔｔｅ．Ｔｅｒｓｌｈｗｔｔｈｒｐｓｄｍｔｏａｖｔｒｂｅｏａｅｃｂｊｔｄｖｌａｅｔａｏａｔｓｈｏｅｈｍｂｉｅａｉｓｈｉｌｙ

某重型汽车加速行驶异常振动问题研究

ｐｒｏｂｌｅｍｃｏｍｅｕｐ，ｉｔｉｓｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｉｎｆｄｔｈｅｒｏｏｔｃａｕｓｅａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈｒｏｕｇｈｓｅｒｖｉｃｅｓｔａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓ
ＹｕｎＷｅｉｇｕｏ，ＣｈｅｎＲｕｉｆｅｎｇ，Ｌｉｂｉｎ
ＳｈａｎｘｉＨｅａｖｙ — ＤｕｔｙＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ，Ｌｔｄ．ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
摘要：目前困扰国内重型商用汽车的主要ＮＶＨ问题是车辆在常用车速或转速下的车辆异常抖动问题，如后视镜抖动、换挡杆抖动等。往往该类问题一旦出现仅仅依靠服务站的力量很难找到问题的真正原因进而进行彻底的解决。本文就国内某款重型商用车驾驶室存在的高频抖动与轰鸣问
ｐａｐｅｒ，ｗｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｗｅｆｏｕｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｄｈｉｇｈｒｅｆｑｕｅｎｃｙｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｃａｂ，ｕｓｉｎｇＬＭＳｔｅｓｔ．１ａｂＯＤＳａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｆｉｎａｌｌｙｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐ— ｓｈａｔｆｃａｕｓｅｄｔｈｅ

重型车辆驾驶室的抖动分析与控制

重型车辆驾驶室的抖动分析与控制刘永红;臧献国;邓习树【摘要】车辆驾驶室严重抖动严重影响车辆的舒适性和可靠性。

利用振动测试与模态试验研究抖动原因，发现车架模态频率位于该车柱塞泵1阶激励频率内，车架系统共振导致驾驶室抖动。

对柱塞泵1阶激励机理进行了分析，确认柱塞的工作顺序对柱塞泵1阶力矩幅值有显著影响。

改变柱塞的工作顺序后，柱塞泵1阶惯性力矩幅值显著降低。

进而对安装新柱塞泵的样机进行整体试验，结果表明提出的改进方案验证了改进措施的有效性，很好地解决了驾驶室抖动问题。

%Vehicle’s cab shaking can deteriorate comfort and reliability of the vehicle. In this paper, the cause of cab’s shaking of a heavy-duty vehicle was recognized by vibration testing and modal measurement. It was found that the modal frequency of the frame of the vehicle lay in the first-order excitation-frequency range of the piston pump, and the frame reso-nance induced the cab’s shaking. Analyzing the mechanism of the first-order excitation of the piston pump, it was confirmed that the piston’s work sequence greatly affected the first moment of the piston pump. Then, through optimization of piston’s work sequence, the first moment was reduced enormously. Finally, a new sample piston pump was made and tested, it was found that the cab’s shaking was greatly reduced, and the improvement strategy was verified.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P151-155)【关键词】振动与波;重型车辆;驾驶室抖动;柱塞泵【作者】刘永红;臧献国;邓习树【作者单位】三一重工股份公司研究总院，长沙 410100;三一重工股份公司研究总院，长沙 410100;三一重工股份公司研究总院，长沙 410100【正文语种】中文【中图分类】TB535驾驶室抖动是车辆在低频区的异常振动现象，抖动时肉眼可看到驾驶室的明显晃动，影响车辆的舒适性和可靠性。

某重型卡车驾驶室抖动现象试验研究与改进

某重型卡车驾驶室抖动现象试验研究与改进雷启明;运伟国;刘保锋;宋孝勇【摘要】某重型卡车以70 km/h车速行驶时存在严重的驾驶室抖动现象,为解决此问题,通过道路试验的方法对引起驾驶室抖动的原因进行了研究分析.试验结果表明,轮胎总成径跳和动平衡超标是引起驾驶室抖动的主要原因,为此装配了合格的轮辋及轮胎.改进后,试验发现驾驶室在人体敏感区的振动幅值大大下降,原车存在的抖动现象基本消失,整改效果得到主观认可.该研究结论为国内重型卡车驾驶室抖动现象问题提供了一套有效的解决方法.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P59-63)【关键词】重型卡车;驾驶室;抖动;道路试验【作者】雷启明;运伟国;刘保锋;宋孝勇【作者单位】陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,西安710200;陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,西安710200;陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,西安710200;陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,西安710200【正文语种】中文【中图分类】U463.8随着社会经济的飞速发展，国内汽车设计与制造技术取得了前所未有的进步，同时对汽车的各项性能也提出了越来越高的要求：不但要求汽车高可靠性、低油耗，而且对汽车的排放指标、NVH性能也提出了更高的要求。

重型卡车作为一种生产工具，随着政府NVH法规要求的不断提高和重卡司机对工作环境的不断重视，在某种程度上NVH性能的优劣决定了该车在市场上的定位及畅销与否。

随着商用车销量不断增加，国内重型卡车出现的NVH问题也日益增多，其中车辆高速行驶时的驾驶室抖动问题几乎成为困扰各生产厂家的首要问题。

本文就国内某重型卡车驾驶室抖动问题从试验角度进行了系统的分析与研究，找出了引起该车型驾驶室抖动的主要原因，并提出了切实可行的解决方案。

1 问题车辆故障描述据用户反映，某国产6×4牵引车在平直路面上（如西安市绕城高速公路）以70 km/h左右的速度匀速行驶时，存在严重的驾驶室抖动现象，在空载行驶时该现象更为突出；当车辆行驶速度低于或者高于70 km/h时，驾驶室抖动现象消失。

矿用重型卡车抖动分析

矿用重型卡车抖动分析概要：针对我公司使用的矿用重型卡车出现的抖动问题作出了相应分析，并借助于现代测量工具，最终解决该问题。

关键词：卡车抖动发动机连接部位减震器测试工具Abstract:According to my company use the heavy-duty trucks appeared dithering and made the corresponding analysis withthe modern measuring tools, finally solve the problemKeyword: Truck jitter 、Engine motor、Joint parts 、Shock absorber、Test tools 我公司运输设备使用的是湘潭电机股份有限公司生产的SF31904型卡车和内蒙古北方重型汽车股份有限公司生产的TR100型矿山重型卡车。

两种车型卡车均出现了卡车抖动故障，为了排除故障特对两种车型的抖动问题做出以下分析。

1.1、SF31904卡车抖动分析SF31904型108吨级电动轮自卸卡车，其工作原理是康明斯发动机带动主发电机发出交流电，经过整流装置的作用，交流电变为可以直接驱动直流电动机的直流电。

该图一、电动轮卡车动力流程图类型卡车的2108#出现了抖动现象，这种抖动现象是在卡车运行时较为明显，怠速时卡车前部有轻微抖动现象。

1.1分析点一、卡车前轮轴承磨损或损坏前轮轴若损坏，轴承转动不平稳，这种不平稳性经过轮胎的传输到整车，引起全车的抖动。

1.2分析点二、主发电机与发动机输出端连接部件的损坏主发电机与发动机的连接部位中的螺栓螺母不符合规定扭矩，容易造成连接部位不同心；主发电机轴承损坏同样引起连接轴的不同心和连接轴受力方向不一致；转动连接部位的不符合标准同样是引发全车抖动的重要原因。

1.3分析点三、发动机由于内部曲轴转动不平稳引发卡车抖动正常发动机动力输出特性应为平稳的特性曲线，如果发动机内部曲轴或凸轮轴轴不同心，直接的后果就是发动机剧烈抖动，从而带动卡车的抖动1.4分析点四、电动轮卡车电动故障引发卡车抖动卡车在实施电制动时，有电动轮产生的电能经过接触器等控制元件有制动电阻转变为热能消耗，若制动接触器、传感器、开关、等控制元件的实效或不灵敏引发电制动时有时无，同样在卡车下坡时引发卡车的抖动。

某重型卡车驾驶室抖动问题分析

龙源期刊网
某重型卡车驾驶室抖动问题分析
作者：白云志郝立峰李献飞谢小平
来源：《汽车科技》2012年第06期
摘要：针对国内某企业生产的重型卡车，部分车辆出现的驾驶室异常抖动现象，对问题车辆进行了整车振动信号检测实验。

利用数字信号分析处理技术以及振动信号分析理论对驾驶室抖动的原因进行了分析。

通过振动信号的互功率谱密度分析和相干性函数分析寻找到了驾驶室抖动的振源，再利用整车关键位置振动信号的自功率谱函数分析，诊断出造成驾驶室抖动的问题原因，最后根据分析提出了解决驾驶室异常抖动的方案。

关键词：驾驶室异常抖动；振动信号分析；互功率谱函数；自功率谱函数；相干性分析
中图分类号：U463.83 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）06-0046-06。

重型卡车驾驶室振动传递函数分析和优化

ｃｏｍｆｏｒｔ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｎｏｉｓｅ，ｉｎｌｆｕｅｎｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＮＶＨ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｈｅｔｃａｂｌｆｏｏｒ，ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｐａｔｈｓａｎｄｈｅｔｍｏｄａｌｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．ｎｄａａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ、ｖｉｔｈｈｅｔｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｗａｓｍａｄｅ．Ｂａｓｅｏｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＶＨ；ｔｒａｎｓｆｅｒｐａｔｈ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｉｏｔｎ；ｍｏｄａｌｃｏｎｔｒｉｂｕｉｔｏｎ
ＣＬＣＮＯ．：Ｕ４６９．２ＤｏｃｕｍｅｎｔＣｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１６７１－７９８８（２０１５）０７－５４・Ｏ４
ｈｅｔａｄｊｕｓｔｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｂａｌｆｏｏｒｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ａｎｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｃａｓｅｗａｓｄｅｌｉｖｅｒｅｄ．Ｔｈｅｎａａｌｙｓｉｓ

某商用车高速工况驾驶室异常振动控制研究

10.16638/ki.1671-7988.2017.21.061某商用车高速工况驾驶室异常振动控制研究许德江，胡志强，韩磊，高安波（北汽福田汽车股份有限公司奥铃技术中心，山东诸城262200）摘要：文章针对某商用车在高速工况时驾驶室出现异常振动问题进行研究。

进行了整车道路试验、偏频试验和驾驶室模态试验，试验结果表明，异常振动原因为轮胎滚动频率、非簧载质量偏频和驾驶室一阶扭转模态发生耦合。

根据驾驶室扭转刚度与扭转模态之间的关系，对驾驶室关键钣金件进行了加强，以提高其扭转模态。

根据加强方案对驾驶室进行了改进，并进行了道路试验验证，结果表明，加强方案明显降低了问题车速下驾驶室振动峰值，异常振动消失，改进效果明显。

关键词：商用车；驾驶室；振动；模态中图分类号：U463.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)21-178-03Structure Optimization of Commercial Vehicle’s Cab for Vibration ReductionXu Dejiang, Hu Zhiqiang, Han Lei, Gao Anbo( Ollin R＆D center, Foton, Shandong Zhucheng 262200 )Abstract: This paper studied for reducing the abnormal vibration of a commercial vehicle’s cab at high speed. The vehicle road test, bias test and cab modal test were done for analyzing the cause of the abnormal vibration. The data of test indicated that the frequency of tire rolling, the non- sprung mass natural frequency and the cab’s first-order reverse mode were coupled. According to the relationship between the torsion stiffness and the first mode of the cab, some key sheet metal parts of the cab were reinforced for improving its fist torsion mode. The road test was done for verification. The result indicated that the peak vibration of the cab under the speed reduced significantly. The improvement effect is obvious.Keywords: commercial vehicle; Cab; vibration; modeCLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-178-03引言商用车高速工况的NVH性能主要受轮胎、悬架、传动及车身系统影响。

某载货车自动档传动系振动分析与解决方案

某载货车自动档传动系振动分析与解决方案发布时间：2022-11-03T07:44:58.176Z 来源：《科学与技术》2022年第7月第13期作者：倪冬[导读] 自动档车型震动问题越来越突出，本文通过对某载货汽车自动档车型采集数据分析，从减震、隔振、避震三个方面，提出采用低刚度大阻尼离合器、低刚度减震悬置胶垫、提高低档位基础换挡点三大措施，倪冬（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥 230601）摘要：自动档车型震动问题越来越突出，本文通过对某载货汽车自动档车型采集数据分析，从减震、隔振、避震三个方面，提出采用低刚度大阻尼离合器、低刚度减震悬置胶垫、提高低档位基础换挡点三大措施，在发动机震源未做任何变动情况下，解决了自动档传动系的共振问题，给其他自动档产品提供一个共振解决思路。

关键词：自动档、低刚度大阻尼、减震悬置胶垫、换档点引言当前载货汽车正在从以前关注可靠性多、舒适性少，正在逐步向关注可靠性和舒适性并举的方向发展，尤其随着商用车用户群体年轻化，追求驾驶的舒适性表现更为突出。

因此，2020年重型商用车领域自动档车型迅速发展，为商用车用户提供了改善驾驶舒适性的解决方案。

但当前市场上主流的商用车自动档车型均采用电控机械式自动变速器（AMT）[1]，其为在传统手动挡固定轴式变速器和干式离合器的基础上，采用外挂或集成式电控选换挡和离合执行机构。

因其基础与手动挡相同，具有可靠性高、传动效率高、结构简单、成本低、维修方便等特点。

但其也具有手动档一样的缺点，如传动系易出现振动、噪音大问题。

随着国家对环境要求越来越严，传动系振动大，一方面会引起油耗排放增加，加重空气污染；另一方面，传动系高频振动引起的噪声不仅会对周边居民和行人带来严重噪声污染，还会通过悬置、车架传递至驾驶室，引起驾乘人员的不适，长此以往严重危害驾乘人员的身心健康。

为了解决AMT自动档车型传动系统振动问题，进一步改善用户驾乘环境和降低对车辆周边居民环境的影响，本文以某一载货车自动档传动系振动问题为例，研究此问题的分析思路和解决方案，为其他类似问题提供借鉴。

某重型卡车驾驶室振动测试与诊断

ＳＮＪ－ｉＨＮｕｎｙａ２ＩｈｎｍｎＬＵＪｎｙｚＵａｐｇ，ＡＧＹａ－ｕｎ，ｕ－ｉｉｎＺＬＳ￣，Ｉａ－ａｉ
（ＢｉｉｕｉｎＡｔｍｂｌＣ．ＴＳａｄｎ６２０Ｃｉａ（ＣｌｇｆｎｒｙａｄＰｗｒｎｉｅｒｇＮｎｉｇｅＱＴａｕｏｏｉＯ，Ｄ，ｈｎｏｇ２２０，ｈｎ）ｏｅｅｅｇｎｏｅｇｅｉ，ａｊＦｅＬｌｏＥＥｎｎｎ
第９期２１００年９月
文章编号：０１３９（０００ — ２３０１０ — ９７２１）９０１～２
机械设计与制造
ＭａｈｉｒＤｅｉｎｃｎｅｙｓｇ＆Ｍａｕａｔｒｎｆｃｕｅ２１３
某重型卡车驾驶室振动测试与诊断
通过驾驶室地板处、驾驶室悬置处、变速箱悬置处、悬架（板簧）处传感器测量，信号经采集器处理后存到计算机，整车结构和
整车振动测试系统示意图，图１２所示。如、
量主要集中在低频，有如下主要的特征频率：．Ｈ、．６ｚ３５ｚ３Ｈ、０３３６ｚ３７ｚ４８Ｈ，．Ｈ、．Ｈ、．ｚ以及它们的倍频（６９８信号处理时，频率间隔为０３ｚ考虑频率误差，．，Ｈ其他峰值基本为特征频率的倍频）振动，能量集中在人体敏感的频率范围内；同时，频率随着车速变化而
ａｄＳＤｕｐｎｉｏｉｏｎｕｕｉｅｅｔｐｅｓｔｅｓｎｓｃｍｏｅｔｉｆｅｕｎｙｄｍｉｄｎ％ｓｓｅｓｎｐｓｉｉａｄｆｒｎｅｄ，ｉａ ’ ｏｐｎｎｒｑｅｃｏａｎａＯｅｏｔｎｓｓｌｆｓｈｇｌｓｎｎ

某型货车驾驶室抗振动优化设计及研究

一
图１驾驶室的总体布置
Ｆｇ１Ｃｂｏｅａｌｒａｇｍｅｔｉ．ａｖｒｌａｒｎｅｎ
对驾驶室的有限元模型进行定义和控制优化过程。经过多次的优化计算结果的比较下选定要省去在
开始设计时按照整车总布置确定的总体尺寸，根据货车行驶时各种因素产生的振动影响确定大致的
驾驶室外形尺寸。驾驶室的总体布置如图ｌ示。所
驾驶室的载荷工况复杂，有静载荷和动载荷两种。驾驶室承受的静载荷是指驾驶室本身自，重它们以集中或分布载荷的形式作用在驾驶室桁架上。驾驶室的动载荷是指汽车在不平的路面上行驶、加速、拐弯和受到冲击，使驾驶室桁架振动受到力的作用，这些载荷主要分布在桁架上处。由此可以确定，该驾驶室的最大载荷主要分布在４个边角处。在计算时主要考虑驾驶室的动载荷，其载荷都取为８。Ｏ为了计算和优化的方便，将驾驶室引擎盖上凸出的一部分简化在同一平面上，重点计算了４个边角的载荷，所以拓扑计算时在４个边角处分别加了ｚ方向的约束，所受载荷情况如图２所示。
Ｖ￣Ｖｏｉ＜－Ｖ
（）２
￡ ≤１ｉ１，） ≤ （， … ＝２
１＝ｉＪ，２… ，）１ｌ（１，＝Ｊ
ａｄ结构平衡方程ｎ
。
式中：为单元的密度（单位体积的质量），分别为作用在初始结构上的体积力和面积力；ｏ；ｔｆＶ为给定初
摘
要：依据汽车行驶时驾驶室所受的各种振动来确定驾驶室承受的动态载荷。运用有限元法的拓扑优化技术

某货车驾驶室的振动控制与优化

Equipment Manufacturing Technology No.09，2018为了控制某货车驾驶室的振动，通过对货车驾驶室的TB 模态分析与工作模态分析相结合，发现其首阶振动频率与发动机怠速时的振动频率非常接近，极易发生耦合，引起共振。

因此，通过对驾驶室的结构进行仿真优化，改进其结构，提升其刚度，有效地避开了发动机怠速激励频率范围，达到了较好的减振效果，改善了驾驶员的工作环境。

1试验测试分析为了研究某低速载重货车驾驶的振动情况，在怠速工况下，把传感器布置在座椅导轨上，采集其振动数据。

测试采用b 软件中信号采集模块进行数据采集，测试采样时间为20s ，采样频率为1024Hz ，分辨率为1Hz ，为减少能量的泄露，对时域信号做FFT 前添加汉宁窗[1]。

对采集的数据进行处理后得出该车驾驶室在怠速工况下的振动频谱图，如下图1所示。

从图1中可清楚的看出，在怠速工况下，该车座椅在X 、Y 、Z 三个方向的振动确实比较大，分别为1.29m/s 2、1.09m/s 2、1.24m/s 2，并且在17.84Hz 出现了相对较大的峰值。

因此有必要对该车驾驶室进行模态分析。

2模态分析理论模态是某物体其本身固有振动特性的一种反应，若模态的频率与输入的激励频率相近或一致，就可能发生共振[2]。

某货车驾驶室的振动控制与优化林嘉豪1，李尚平2，李冰1，陈少江3（1.广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006；2.广西大学机械工程学院，广西南宁530004；3.清华大学苏州汽车研究院（相城）NVH 研究所，江苏苏州215000）摘要：为控制某货车驾驶室的振动，提高驾驶员乘车的舒适性，对该驾驶室进行了振动试验，分析获悉了该驾驶室的振动原因。

从数据分析表明，该驾驶室怠速时与其发动机的激励频率发生耦合，产生共振。

从振动根源出发，通过拓扑优化等手段，提升刚度及结构性能，对该驾驶室进行结构优化，优化的结果表明，首阶模态频率提升到了18.72Hz ，有效避开了发动机的怠速频率。

某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计

某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计简介随着城市化的不断推进，人们对交通运输的需求也不断增加。

重型货车成为了城市物流运输的主力军之一。

然而，一些重型货车驾驶室存在驾驶员舒适性差、噪声大等问题，影响驾驶员的安全和健康。

因此，对重型货车驾驶室进行模态分析与优化设计已成为当前研究的热点之一。

模态分析模态分析是一种研究系统振动特性的方法。

通过对重型货车驾驶室进行模态分析，可以确定驾驶室的固有频率和固有振型。

进而，可以掌握驾驶室内部的振动情况，为优化设计提供依据。

优化设计优化设计是根据模态分析的结果，对重型货车驾驶室进行改良的过程。

诸如减小噪声、提高舒适性、改善空气流通等方面都是优化设计能够改善的问题。

优化设计方案可采取低频加强、减噪处理、空气流通改良等方案，优化重型货车驾驶室设计，如下：1.低频加强低频是重型货车驾驶室振动最强的频率段，对驾驶员的健康也有较大影响。

因此，在设计阶段可以采用低频加强的方案。

可以通过增加结构架构的刚度、加厚金属板材、加强钢K型管等措施来提高驾驶室钢骨结构的稳固性，减少驾驶室振动的情况。

2.减噪处理在驾驶重型货车时，车辆运行噪声会对驾驶员的身体和心理造成较大负担。

为减轻驾驶员的噪声，可以在驾驶室内部设置隔音材料，如吸音泡沫、阻尼材料等，进行有效的减噪处理。

3.空气流通改良驾驶室内空气流通不良是驾驶员感到不适的一个主要原因。

因此，为优化空气流通，可以采用增加通风口的数量和面积、设置定向通风器等方法来提高驾驶室的通风效果。

此外，在驾驶室后部设置一些小型电扇也会有助于改善空气质量和流通效率，让驾驶员有更好的体验。

总结模态分析和优化设计是重型货车驾驶室改进的关键步骤。

通过模态分析，可以确定驾驶室的振动频率和振型，并进一步进行相应的改正。

通过优化设计，可以改善驾驶员的驾驶体验，提高驾驶安全，的确重要的。

因此，在重型货车驾驶室的设计过程中需要注重细节，不断进行改进，满足用户需求。

某重型载重车辆振动分析和控制_李顶根

某重型载重车辆振动分析和控制X李顶根何保华(华中科技大学能源与动力工程学院　武汉,430074) (华中科技大学水电与数字工程学院　武汉,430074)摘要　为了有效消除某重型载重车的驾驶室水平晃动,对车架和驾驶室悬置进行了综合有限元模态分析,分析了载重车驾驶室和车架的前6阶固有频率及模态振型特征。

结合试验测试的路面激振信号分析,对车架有限元模型进行了动力优化。

实际结果表明,驾驶室侧向弯曲模态固有频率与路面随机激励频率错开3～4Hz后,减小了驾驶室的横向振动,改善了该型载重车的平顺性。

关键词　重型载重车　横向振动　模态分析　动力优化中图分类号　U467引　言汽车的振动和噪声严重影响汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。

某重型载重车在水泥路面行驶时,其驾驶室在水平面内的筛状晃动比较严重。

以前的研究表明,汽车行驶时,当动载荷很大以及有路面随机振动载荷作用时,就有可能导致车架产生共振和动态失效[1-2]。

由于该类载重车为自卸式载货车,因此分析其车架和驾驶室的综合动态特性,并对车架进行动力优化,以控制其驾驶室的横向振动现象。

1　计算模型的建立该载重车的车架为复合式结构,分为主、副车架。

主车架由左右纵梁和6根横梁组成,全长5.684 m,最大宽度2.01m,轴距3.5m。

由于整个汽车车架的结构复杂,在不影响车架动力学特性的前提下,建立模型时根据具体结构情况进行了以下的简化[3]:(1)略去纵横梁上承受载荷比较小、对结构变形影响很小的部件;(2)将一些节点的自由度进行耦合,如将纵、横梁支座与大量的螺栓连接处的自由度进行耦合;(3)省去纵横梁上的一些无关紧要的装配孔;(4)把发动机、变速箱、车箱等部件总成简化为其支点上的集中载荷;(5)不考虑铆钉的预应力及焊接应力等。

与车架相连的悬架系统采用弹性边界单元模拟,边界单元刚度选用钢板弹簧悬架系统的刚度,采用四边形壳单元为基本单元进行有限元网格划分,共计50312个节点和43318个有限单元。

商用车驾驶室振动原因的试验研究

商用车驾驶室振动原因的试验研究摘要：随着我国汽车工业的发展，汽车在人们的生活中起着越来越重要的作用。

本文就商用汽车驾驶室振动原因进行了实验分析，希望更好的保证商用汽车驾驶室的舒适性，提高商用汽车的驾驶舒适度。

关键词：商用汽车；驾驶室；振动；原因实验一、项目及方法（一）商用车整车原地点火、怠速和熄火工况振动水平测试试验：试验时车停止在平整水平路面上，手刹车拉紧，变速箱空挡；试验为原地点火、怠速稳定运转和熄火工况。

（二）发动机隔振系统、驾驶室隔振系统和整车的振动传递特性试验：应用锤击法在各测点产生冲击力，通过测试各测点的响应，运用振动试验分析软件确定各传递路径的振动传递特性。

二、实验结果分析（一）振源分析由于商用车驾驶室的剧烈振动是在原地点火、怠速和熄火工况产生的，因此发动机是产生振动的激振源。

对于发动机，产生振动的激励力主要有：1）点火产生的爆发脉冲力；2）由旋转和往复零部件产生的惯性力和惯性力矩。

多缸发动机可视为几个单缸发动机组合而成，其作用力为各缸力的矢量和。

该商用车发动机为四缸立式直列四冲程柴油发动机，曲轴的布置方式为180°。

因此产生二次往复惯性力产F2n=4mBRω2cos2ωt式中，r为曲柄半径；l为连杆长度；mB为往复质量；ω为曲柄回转角速度；t为时间。

由式（1）可知，四缸发动机产生二次往复惯性力的频率f2n是发动机转速频率的2倍。

f2n==式中，n为发动机的转速（r/min）。

由于点火产生的爆发脉冲压力在缸体上产生绕平行于曲轴轴线的倾覆力矩，它是曲轴转角的周期函数，等点火间隔的点火脉冲频率fS是fS=2nN/C（3）式中，N为气缸数；n为发动机转速；C为冲程数。

（二）发动机和驾驶室隔振分析隔振是使一结构向另一结构减小振动或力传递的手段。

从振动理论可知，如隔振元件足够软，则除共振频率附近外，激振源只向受振结构传递很小的力。

但是，隔振元件非常软，产生的效果是激振源产生很大的静位移和振幅。

基于ADAMS的某重型卡车驾驶室悬置振动模态分析

基于ADAMS的某重型卡车驾驶室悬置振动模态分析重型卡车驾驶室悬挂系统的振动特性对于驾驶员的驾驶舒适性和工作效率有着重要影响。

通过模态分析可以了解驾驶室的共振频率、模态形式和振动响应等信息，为改进驾驶室悬挂系统提供科学依据。

本文将基于ADAMS软件对重型卡车驾驶室的振动模态进行分析。

首先，我们需要获取重型卡车驾驶室的几何模型。

根据实际情况，建立三维的CAD模型，并导入到ADAMS软件中。

然后，在ADAMS中建立相应的悬挂系统模型，包括悬挂弹簧、阻尼器和悬挂杆等组件，并设置悬挂系统的约束条件。

此外，还需要给驾驶室施加外部激励，模拟实际道路的不平顺。

接下来，进行模态分析。

在ADAMS中，通过ADAMS/View模块进行模态分析。

在模态分析之前，需要设置求解器类型、求解步长和求解终止条件等参数。

然后，选择模态分析命令，并设置分析频率范围。

在模态分析过程中，ADAMS将自动计算得到驾驶室悬挂系统的各种模态特性，包括共振频率、模态形式和振动响应等参数。

最后，对模态分析结果进行评估和优化。

根据模态分析结果，我们可以了解到驾驶室悬挂系统的共振频率和模态形式，并判断是否存在共振问题。

如果存在共振问题，需要对悬挂系统进行优化设计，以提高驾驶室的舒适性和工作效率。

优化设计可以包括修改悬挂系统的刚度和阻尼等参数，或者采用其他减振装置。

通过反复优化设计和模态分析的循环，最终可以得到符合预期的驾驶室悬挂系统。

总之，通过基于ADAMS的重型卡车驾驶室悬挂系统模态分析，可以为驾驶室悬挂系统的优化设计提供科学依据。

通过准确分析驾驶室的振动特性，可以改善驾驶员的驾驶舒适性和工作效率，提高驾驶安全性。

某商用车驾驶室振动问题的改进研究

第１５卷第２期２０１７年４月中　国　工　程　机　械　学　报ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹＶｏｌ．１５　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１７基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１５０２０５６）；广西高校科研基金重点资助项目（２０１２０２ＺＤ０７０）；广西汽车零部件与整车技术重点实验室自主研究课题（１４－Ａ－０３－０１）；广西汽车零部件与整车技术重点实验室开放课题（２０１５ＫＦＹＢ０１，２０１３ＫＦＺＤ０２）；２０１７年广西科技大学自然科学培育计划项目（ＮＯ：５０）作者简介：杨年炯（１９７７—），男，副教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｊ＿ｙａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ某商用车驾驶室振动问题的改进研究杨年炯１，２，耿仁强１，廖奇峰１，陈　果１（１．广西科技大学汽车与交通学院，广西柳州５４５００６；２．广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室，广西柳州５４５００６）摘要：针对某商用车驾驶室振动过大的问题，使用ＬＭＳ振动测试系统进行测试．通过振动传递路径分析（ＴＰＡ），发现板簧固有频率与激励源频率重叠是引起驾驶室振动过大的主要原因．通过减小板簧刚度从而降低板簧固有频率，改进后再次进行实车测试．数据分析表明，振动加速度显著减小，提高了乘坐舒适性，驾驶室振动过大问题得到解决，证明减小板簧刚度对降低驾驶室振动的有效性．关键词：商用车；驾驶室；振动；钢板弹簧中图分类号：Ｕ　４６３．２１２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－５５８１（２０１７）０２－０１７８－０４Ｓｔｕｄｙｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｃａｂＹＡＮＧ　Ｎｉａｎｊｉｏｎｇ１，２，ＧＥＮＧ　Ｒｅｎｑｉａｎｇ１，ＬＩＡＯ　Ｑｉｆｅｎｇ１，ＣＨＥＮ　Ｇｕｏ１（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００６，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００６，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｃａｂ，ＬＭＳ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＰＡ），ｉｔ　ｗａｓｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇ　ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎ　ｃａｕｓｉｎｇ　ｃａｂ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｂｙ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅｎａｔｕｒａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇ，ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｃａｒ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ａｇａｉｎ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔｄａｔａ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｔｈｅ　ｒｉｄｅ　ｃｏｍｆｏｒｔ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｂ　ｉｓ　ｓｏｌｖｅｄ．Ｉｔ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｆｓｐｒｉｎｇ　ｉｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｃａｂ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ；ｃａｂ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇ汽车平顺性是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能［１］．对于商用车而言，主要体现在驾驶室的乘坐舒适性．由于商用车行驶路况较为复杂，一般行驶时间较长，驾驶员易于疲劳，进而影响到驾驶安全性，因此，近年来对商用车驾驶舒适性问题十分关注．对商用车驾驶室振动问题，以往的研究大多集中在悬置的优化上．王成文等［２］运用频谱分析法对驾驶室悬置进行综合分析，找出驾驶室悬置隔振效果差，与动力总成的激励频率发生共振是驾驶室振动的原因，并提出了改进方案．刘永红等［３］通过振动测试和模态试验分析相结合的方法，分析出柱塞泵一阶频率与车架模态频率共振是产生驾驶室振动的原因，进而对柱塞泵进行调整后，解决了驾驶室振动的问题．申秀敏等［４］通过测量驾驶室振动加速度信号，对数据进行时域分析和频域分析，找出驾驶室制动振动的原因，并进行改进，改进后制动振动现象得到明显改善．　第２期杨年炯，等：某商用车驾驶室振动问题的改进研究本文针对某商用车驾驶室振动过大的问题，使用ＬＭＳ（Ｌｅｕｖｅｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）振动测试系统对驾驶室进行多种车速下的摸底测试，查看问题车驾驶室的振动情况，对驾驶室座椅导轨振动信号进行频谱分析，获取引起驾驶室振动的主要频率，通过传递路径分析（Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐａｔｈ　Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＴＰＡ），查找引起共振的激励源．通过试验与分析，发现板簧在某频率下不但没有起到隔振效果，反而将振动放大．基于对悬架刚度、阻尼合理匹配的考虑，减小问题车板簧的刚度，再使用ＬＭＳ振动测试系统对驾驶室在各个车速下进行平顺性测试，数据分析显示，振动加速度峰值明显降低，乘坐舒适性主观感受良好，整车平顺性可以接受．１　工况试验及分析１．１　实车测试根据售后反馈，该商用车在某些路面某些车速下行驶时，驾驶室存在振动过大的问题，影响到乘坐舒适性，用户体验较差．为此，使用ＬＭＳ振动测试系统对问题车进行摸底测试，试验在沥青（Ｂ级）路面上进行，试验质量为满载（５０ｔ），试验车速为３０～１００ｋｍ／ｈ之间的多个车速，车速间隔为５ｋｍ／ｈ．测点分别布置在板簧、车架、驾驶室悬置、座椅导轨、座椅支承面等处，如图１所示．依据测试数据，结合传递路径分析方法（ＴＰＡ），查找导致平顺性差的原因．就该问题车而言，驾驶室振动的激励源主要有路面激励和发动机激励．驾驶室振动过大，是车辆在低频区的异常振动现象，而发动机激励属于高频激励，本文仅探讨路面激励对驾驶室振动的影响．图１　加速度测点布置Ｆｉｇ．１　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｓｅｎｓｏｒ１．２　座椅支承面振动分析为了探究驾驶室振动的原因，将采集到的试验数据进行分析．驾驶室座椅坐垫直接与人体接触，座椅支承面的振动情况是考察乘坐舒适性的一个重要测点．在座椅支承面上用坐垫传感器测试，将采集所得的数据以及加权加速度均方根值一起绘在图上，如图２所示．从图中可以看出，Ｚ向的加速度值比Ｘ向和Ｙ向要大，特别是车速为５５～７０ｋｍ／ｈ，９０～１００ｋｍ／ｈ时更是如此，表明在垂直方向上从路面传到驾驶室振动比较大，路面激励在Ｚ向产生的振动经过板簧和驾驶室悬置的路径中没有得到充分的衰减．图２　驾驶室座椅支承面加速度Ｆｉｇ．２　Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｔ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｂ１．３　驾驶室座椅导轨频谱分析频谱分析是将测试信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号并加以分析．频响函数反映系统的传递特性，是研究结构动态特性的重要工具，也是模态分析和参数识别的基础［５－６］．对驾驶室座椅导轨各个车速下的振动信号进行频谱分析，由实测数据可以看出，驾驶室振动加速度较大的是垂向振动，对各个车速下的垂向振动进行频谱分析，以车速为５５ｋｍ／ｈ和６０ｋｍ／ｈ的驾驶室座椅导轨频谱图为例（见图３和图４）．图３　５５ｋｍ／ｈ时驾驶室座椅导轨频谱图Ｆｉｇ．３　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｔ　ｒａｉｌ　ａｂｏｕｔ　５５ｋｍ／ｈ由图３可知，车速为５５ｋｍ／ｈ时，驾驶室座椅导轨Ｚ方向在频率为２．５Ｈｚ处出现了加速度峰值，值为０．３７ｍ／ｓ２．说明在２．５Ｈｚ时幅值有放大现象．图４所示，车速为６０ｋｍ／ｈ时，驾驶室座椅导轨Ｚ方向加速度峰值同样出现在２．５Ｈｚ处，从路面激励传递到驾驶室的过程中，板簧和驾驶室悬置没有起到隔振应有的效果，需要对整个传递路径进９７１中　国　工　程　机　械　学　报第１５卷图４　６０ｋｍ／ｈ时驾驶室座椅导轨频谱图Ｆｉｇ．４　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｔ　ｒａｉｌ　ａｂｏｕｔ　６０ｋｍ／ｈ行分析，找出导致驾驶室共振的根源．１．４　传递路径分析由以上分析得知，驾驶室座椅导轨在频率２．５Ｈｚ处在垂向有较大峰值，需对整个传递路径进行频谱分析．同样以５５ｋｍ／ｈ和６０ｋｍ／ｈ车速进行整个传递路径上各部件进行频谱分析，以确定振动放大的环节．图５为板簧及驾驶室悬置在车速分别为５５ｋｍ／ｈ和６０ｋｍ／ｈ时的频谱图．图５　不同车速下板簧和驾驶室悬置频谱图Ｆｉｇ．５　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｃａｂ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｐｅｅｄｓ当车速为５５ｋｍ／ｈ时，如图５（ａ）和图５（ｂ）所示，频率２．５Ｈｚ处，板簧主动端的峰值为０．１１ｍ／ｓ２，板簧被动端的峰值为０．２３ｍ／ｓ２，驾驶室悬置主动端为０．３９ｍ／ｓ２，驾驶室被动端为０．５８ｍ／ｓ２．可见在整个传递过程中，板簧和驾驶室悬置不仅没有起到减震的效果，反而存在放大现象．当车速为６０ｋｍ／ｈ时，如图５（ｃ）和图５（ｄ）所示，出现了类似的情形．同样在频率２．５Ｈｚ处出现了峰值．板簧主动端峰值为０．１２ｍ／ｓ２，板簧被动端峰值为０．２２ｍ／ｓ２，驾驶室悬置主动端为０．４３ｍ／ｓ２，驾驶室被动端为０．６６ｍ／ｓ２．板簧和驾驶室悬置同样存在着振动加速度放大的现象．实车摸底排查时，还分别测了３０～１００ｋｍ／ｈ车速下，板簧上下端、驾驶室悬置上下端、驾驶室座椅导轨等处的振动加速度，发现各车速下，均在频率为２．５Ｈｚ处出现了峰值，从振动传递路径上来看，２．５Ｈｚ正是该问题车板簧的固有频率，判断为板簧的固有频率与激励源中的主要激励频率接近，因而产生了共振，导致从路面经过板簧传到驾驶室的过程中能量被放大，故认为板簧刚度太大影响其减振效果，需要对板簧进行优化来降低其刚度，从而减小驾驶室的振动．２　板簧改进及其对驾驶室振动的影响根据上述分析，钢板弹簧的固有频率与激励频率接近，通过降低板簧刚度来降低固有频率，从而避免共振，达到降低驾驶室振动的效果．降低板簧刚度之后，板簧的固有频率由２．５Ｈｚ降到２．０４Ｈｚ，板簧固有频率避开了激励频率．试制出改进后板簧试样件，装配到问题车上，进行与原车相同条件下的试验，然后对改进后试验采集的驾驶室座椅导轨振动信号进行频谱分析，如图６所示．由图６（ａ）可知，车速为５５ｋｍ／ｈ时，对改进前、０８１　第２期杨年炯，等：某商用车驾驶室振动问题的改进研究后座椅导轨数据进行对比，在频率２．５Ｈｚ处，幅值由０．３７ｍ／ｓ２降低到０．１９ｍ／ｓ２，降幅比为４８．６％，振动加速度明显减小．由图６（ｂ），在６０ｋｍ／ｈ车速下，在频率２．５Ｈｚ处，幅值由０．４１降低到０．２３，降幅比为４３．９％，同样可以得出在频率２．５Ｈｚ处振动加速度显著减小的结论．试验还测试了３０～１００ｋｍ／ｈ下座椅导轨的振动情况（车速间隔为５ｋｍ／ｈ），其他车速下的试验数据如表１所示（部分车速）．由表１可知，改变板簧固有频率后，各车速下，驾驶室座椅导轨振动加速度均有较大幅度下降，因此，对板簧进行改进，能有效降低了该车驾驶室的振动．图６　板簧改进前、后不同车速下座椅导轨频谱图Ｆｉｇ．６　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｔ　ｒａｉｌ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｄｅｆｅｒｅｎｔ　ｓｐｅｅｄｓ表１　改进前、后座椅导轨振动加速度对比Ｔａｂ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅａｔｒａｉｌ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ车速／（ｋｍ·ｈ－１）改进前／（ｍ·ｓ－２）改进后／（ｍ·ｓ－２）降幅比／％５５　０．３７　０．１９　４８．６６０　０．４１　０．２３　４３．９６５　０．４３　０．１８　５８．１７０　０．４０　０．１５　６２．５７５　０．４１　０．１４　６５．９８０　０．３９　０．１９　５１．３３　结论针对某商用车驾驶室振动过大的问题，使用ＬＭＳ振动测试系统进行测试，找出引起驾驶室振动过大的原因．改进板簧后再次实车试验，分析改进前、后测试数据可知改进板簧的有效性，振动加速度显著下降，乘坐舒适性得到提高，研究得到以下结论：（１）运用ＬＭＳ振动测试系统以及相应分析软件，对振动进行测试以及对测得数据进行频谱分析，可以有效测出振动传递路径上各环节的振动情况，并查出导致驾驶室振动过大的原因．（２）钢板弹簧固有频率与激励源频率重叠导致发生共振，极易使驾驶室振动过大，影响乘坐舒适性．通过减小板簧刚度降低其固有频率，使板簧固有频率避开激励源频率从而避免共振，其振动特性得到很大改善，驾驶室振动加速度明显减小，整车平顺性得到提升．参考文献：［１］　余志生．汽车理论［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１６．ＹＵ　Ｚｈｉｓｈｅｎｇ．Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｔｈｅｏｒｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｐｒｅｓｓ　ｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２０１６．［２］　王成文，谷吉海，庞明，等．商用车驾驶室振动测试试验研究［Ｊ］．哈尔滨商业大学学报（自然科学版），２０１２，２８（５）：５９１－５９５．ＷＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇｗｅｎ，ＧＵ　Ｊｉｈａｉ，ＰＡＮＧ　Ｍｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｃａｂ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｈａｒｂｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｅｒｃｅ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２０１２，２８（５）：５９１－５９５．［３］　刘永红，臧献国，邓习树．重型车辆驾驶室的抖动分析与控制［Ｊ］．噪声与振动控制，２０１５（１）：１５１－１５５．ＬＩＵ　Ｙｏｎｇｈｏｎｇ，ＺＡＮＧ　Ｘｉａｎｇｕｏ，ＤＥＮＧ　Ｘｉｓｈｕ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｃａｂ　ｓｈａｋｉｎｇ　ｏｆ　ａ　ｈｅａｖｙ－ｄｕｔｙ　ｖｅｈｉｃｌｅ［Ｊ］．Ｎｏｉｓｅ　ａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１５（１）：１５１－１５５．［４］　申秀敏，金岩，刁金冬，等．商用车驾驶室制动振动分析［Ｊ］．重庆交通大学学报（自然科学版），２０１０，２９（６）：１００２－１００５．ＳＨＥＮ　Ｘｉｕｍｉｎ，ＪＩＮ　Ｙａｎ，ＤＩＡＯ　Ｊｉｎｄｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｂｒａｋｉｎｇ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ），２０１０，２９（６）：１００２－１００５．［５］　杨年炯，廖奇峰，石胜文．某商用车变速器抖动问题改进研究［Ｊ］．中国工程机械学报，２０１６，１４（４）：３４７－３５１．ＹＡＮＧ　Ｎｉａｎｊｉｏｎｇ，ＬＩＡＯ　Ｑｉｆｅｎｇ，ＳＨＩ　Ｓｈｅｎｇｗｅｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎｒｅｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｈａｋｅ　ｏｆ　ａ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２０１６，１４（４）：３４７－３５１．［６］　孙加平，安木金，李舜酩，等．某汽车板簧系统振动传递特性试验研究［Ｊ］．噪声与振动控制，２０１０，３０（５）：８４－８７．ＳＵＮ　Ｊｉａｐｉｎｇ，ＡＮ　Ｍｕｊｉｎ，ＬＩ　Ｓｈｕｎｍｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｓｐｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ａｎ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ［Ｊ］．Ｎｏｉｓｅ　ａｎｄ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３０（５）：８４－８７．１８１。

制动力作用下驾驶室抖动的试验研究

制动力作用下驾驶室抖动的试验研究庞辉;方宗德;李红艳;宋孝勇;郝少峰【摘要】In order to solve the cab jitter problem for a heavy-duty truck, an experimental research on the cab jitter phenomenon induced by brake judder was carried out. The characteristics of cab jitter and the effect factors were analyzed. The vibration transfer path of cab jitter under braking force was clarified, which indicates that the insufficient stiffness of suspension system in X and Y directions is the main reason to lead to cab jitter. On the basis of the test analysis, a solution for cab jitter was put forward, and the vibration reappearance test for cab jitter was performed in a road test. The results show that the proposed method can solve the problem of brake cab jitter and validates the rationality and feasibility of the test analysis.%为解决某重型车辆驾驶室抖动问题,通过制动抖动整车道路再现试验研究,分析了抖动现象的特征,确定了制动力作用下驾驶室抖动振动的传递路径,得出车架悬架系统X、Y方向限位刚度不足是导致驾驶室抖动的主要原因.在上述分析的基础上对车辆抖动问题提出了解决方案,并对原车进行了试验验证,结果表明所提出的解决方案很好地解决了驾驶室制动抖动问题,同时验证了分析的合理性和可行性.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2012(031)015【总页数】5页(P146-149,164)【关键词】重型车辆;制动力;驾驶室抖动;试验研究【作者】庞辉;方宗德;李红艳;宋孝勇;郝少峰【作者单位】西北工业大学,西安710072;陕西汽车集团有限责任公司,西安710200;陕西汽车集团有限责任公司,西安710200;西北工业大学,西安710072;西北工业大学,西安710072;西北工业大学,西安710072【正文语种】中文【中图分类】U463.8随着高速公路日益发展和对运输效率要求的提高，重型卡车的使用越来越广泛，在保证汽车的动力性与操纵稳定性前提下，用户对车辆的平顺性和驾乘舒适性也在逐步提高。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

篥。
频率／Ｈｚ频率／Ｈｚ
（）轴左侧自功率谱密度ａ前
３１５
（）轴左侧自功率谱密度ａ前
‘
１ｏ
她
社０奄
恕
５
１０
１５
２Ｏ
２５
表１。测试采样频率为２０Ｈｚ０，试验车辆为空载状
态，带挂车，不试验道路为西安市绕城高速公路，各
髁她婚
５
１１０５
２Ｏ
２５
３０
３５
４０
４５
５Ｏ
频率，Ｈｚ
状态下采样时间为５。０Ｓ
驾驶室底板向驾驶室底板Ｚ向
１０
１２
车架前端右侧Ｚ向
驾驶室底板ｙ向
３２
（）ｄ中桥右侧自功率谱密度
２２试验数据分析．
遗
桃１
２２】不同车速下，关位置功率谱密度对比分析．．相利用ｍａａｔｂ编程语言编写了自功率谱密度批ｌ
本消失，改效果得到主观认可。该研究结论为国内重型卡车驾驶室抖动现象问题提供了一套有效的解决方法。整关键词：型卡车：重驾驶室：动：路试验抖道中图分类号：４３Ｕ６．８文献标志码：Ａ文章编号：０５２５（０１０ — ０９０１０ — ５０２１）４０５ — ５
ｃｎｌｄｓｒｖｅａｆｃｖｅｈｄｆｌｉｇｅｖｕｋｃｂｊｔｒｂｅｏｃｕｅｏｉｎｅｅｔｅｍｔｒｏｖａｙｔｃａｔｒｏｌｍ．ｐｄｆｉｏｏｓｎｈｒｉｅｐ
Ｋｅｏｄ：ｅｖｃ；ａ；ｔｒｒａｓｎｙｗｒｓｈａｙｔｋｃｂｊｔｏｄｔｔｇｕｒｉｅｉｅｉ
频率／Ｈｚ
上。初步可以判定试验车辆在７ｍ／，０ｋｈ时轴桥部位
受到周期激励力作用。
士
（）桥右侧自功率谱密度ｆ后
图１４ｍｈ匀速行驶时各轴桥功率谱密度０ｋ／
．＼
世ｆ
协
她
替
ｚ恕
Байду номын сангаас
奄
嫩许Ｏ
京
处理程序，处理之后得到车辆空载情况下在良好路
面上以４ｍｈ（抖动车速）７ｒｈ（动车０ｋ／非和０ｋｒ抖ｄ速）．ｌ所示位置的加速度功率谱密度函数ｆ时表见
图１图４）～。
着政府ＮＨ法规要求的不断提高和重卡司机对工Ｖ作环境的不断重视，在某种程度上ＮＨ性能的优Ｖ劣决定了该车在市场上的定位及畅销与否。随着商用车销量不断增加，国内重型卡车出现的ＮＨ问Ｖ题也日益增多，其中车辆高速行驶时的驾驶室抖动问题几乎成为困扰各生产厂家的首要问题。本文就
鬈
一
轴桥部位出现频率较为单一的振动且能量幅值较
大，此时轴桥的振动能量是４ｍｈ时的ｌ０ｋ／０倍以
ｏ
ｉ。．．．－。。．。＾ｋ．Ｌ
５１０ｌ５２０２５３０３５４０４５５０
Ａｓｒｃ：ｉｉｇｆａｔｒｆｏｅｖｕｋｉｅｃｕｓｆｒｖｌｇｎａｙｔ７ｋ／．ｏｓｌｅｔｉｐｏｌｎｂｔａｔＡｍｎｒｃｂｊｔｍｅｈａｙｔｃｎｔｏｒｅｏａｅｉｅｒ０ｍｈＴｏｖｓｒｂｅＩｏｉｅｏｓｒｈｔｎｌｏｈｍｉ
ＥｘｅｉｎａｔｄｎｍｐｏｅｎｎＣａｉｅｒｂｅｆｒＨｅｖｕｋｐｒｍｅｔｌｕｙａｄＩｒｖｍｅｔｏｂＪｔｒＰｏｌｍｏａｙＴｒｃＳｔ
ＬＩｉｍｉｇＹＮＷｅｇｏＬＵＢｏｆｎ，ＯＧＸａ— ｏｇＥ — ｎ，Ｕｉｕ，Ｉａ—ｅｇＳＮｉｙｎＱ — ｏ
时该现象更为突出：当车辆行驶速度低于或者高于７ｍｈ时，０ｋ／驾驶室抖动现象消失。该抖动现象振动
靠性、油耗，低而且对汽车的排放指标、Ｖ性能也ＮＨ提出了更高的要求。型卡车作为一种生产工具，重随
・
５・９
试辫测谜
室抖动的主要振源。试验方案：本试验所使用的仪器主要有东华测
Ｚ
汽车科技第４０１月期２１年７
试Ｄ９０３Ｈ５２６通道数据采集仪及９个单项和１个
三向ＩＰ型加速度传感器，传感器详细布置位置见Ｃ
收稿日期：０１０ — ９２１－１２
依据车辆故障描述，本试验的条件与方案如下。
试验目的：通过测量车辆不同位置（车桥、如车
架等）在出现故障的车速和非故障车速下的振动情况，根据振动信号频域特性分析即可判断引起驾驶
ｔｉｐｐｒｗａｎｔｄｅｒａｏｓｈｃｒｅｔｅｃｂｊｔｒｙｔｅｍｔｏｆｏｄｅｐｒｎ．ｈｅｕｔｆｈｓｈｓａｅ，ｅｍｉｌｓｙｔｓｎｉｈａｉａｔｅｄｏｒａｘｅｉｔＴｅｒｓｌｏｅｔｔｙｕｈｅｗｓｈｉｅｂｈｈｍｅｔｅ
频率较为单一，节奏感较强，辆长时间行驶在该车车
速时，驾驶员容易产生疲劳感觉，同时对其身心健康
造成一定程度的影响。
２道路试验及数据分析
２１试验条件及方案．重型卡车是一个非常复杂的振动系统，其振动属于无限自由度的连续体振动，振源主要有来自路面的不平度激励、发动机振动激励、其他旋转部件的
国内某重型卡车驾驶室抖动问题从试验角度进行了
系统的分析与研究，找出了引起该车型驾驶室抖动的主要原因，并提出了切实可行的解决方案。
惯性力及其不平衡量弓起的振动 … １
１问题车辆故障描述
据用户反映，国产６４牵引车在平直路面上某ｘ
表１加速度传感器布置位置明细
序号ｌ３５７布置位置前轴左侧Ｚ向中桥左侧Ｚ向后桥左侧Ｚ向车架后端左侧Ｚ向序号２４６８布置位置前轴右侧Ｚ向中桥右侧Ｚ向后桥右侧Ｚ向车架后端右侧ｚ向
随着社会经济的飞速发展，国内汽车设计与制
（西安市绕城高速公路）７ｍｈ左右的速度匀如以０ｋ／
造技术取得了前所未有的进步，同时对汽车的各项
性能也提出了越来越高的要求：不但要求汽车高可
速行驶时，存在严重的驾驶室抖动现象，空载行驶在
ｓｏｈｔｒｄａｎｂｌｎｉｇｆｗｅｌｃｕｅｈｓｐｏｌｍ．Ｂａｅｎｔｅａｏｅｅｓｎ，ｒｕｈｓｅｌｇｗｉｈｗｔａａｉｌａｄａａｃｎｏｈｅｓａｓｔｉｒｂｅｓｄｏｈｂｖｒａｏｓｔｏｇａｓｍｂｉｔｈｎｈｑａｉｅｉｎｉｓｄｔｅｅｔｇｂｈａｔｏ．ｉａｌｅｆｕｄｔａｈｂｏｍａｉｒｔｎｅｅｇｉｈｕｌｄｒｍｓａｄｔｅ．ｈｎｔｓｉｙｔｅｓｍｅｍｅｈｄＦｎｌｗｎｈｔｔｅａｎｒｌｖｂａｉｎｒｙｗｈｃｉｆｒＡｎｎｙｏｏ
４
＿
５
１Ｏ
ｌ５
２Ｏ
２５
３０
３５
４０
４５
频率／ｚＨ
（）桥左侧自功率谱密度ｅ后
由图１图２可以看出：轴桥在４ｍ／及０ｋｈ时的
蠢２
－
能量分布较为分散且能量幅值较小：７ｍｈ时，在０ｋ／
（ｈｎｉａｙＤｕｙＡｕｏｂｌｏ，ｔ．ｔｍｏｉｅＥｎｉｅｒｇＲｅｅｒｈＩｓｉｔＸｉｎ７００ＣｉａＳａｘｖ — ｔｔｍｏｉＣＬｄＡｕｏｔｇｎｅｉｓａｃｎｔｕｅ，１２０Ｉｈｎ）Ｈｅｅｖｎｔａ
某型车驶室动象验究改雷明，伟刘锋等重卡驾抖现试研与进／启运国，保