某四驱车传动系扭转振动试验分析
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４应用实例
如图２所示，某四驱车在＝三档节气门全开加速 时１２００ｒ／ｍｉｎ车内有明显的轰鸣声和振动峰值，在
２００９年２月
噪声与振动控制
这一工况下对传动系进行扭转振动测试，并根据其 测试结果进行扭转减振器的匹配，结果如图９一图 １１所示。图９与图１０表明该四驱车传动系在 Ｉ ２００ｒ／ｍｉｎ的扭转振动响应明显，根据其共振频率 ４０Ｈｚ设计匹配了一个４０Ｈｚ的扭转减振器并再次在 同一工况下进行对比试验发现，扭振振幅有了明显 的下降。同时，从图１１可以看出，随着传动系的扭 转振动振幅的下降，车内的振动响应峰值也随之消 失。结合主观评价发现在１２００ｒ／ｍｉｎ的车内低频轰 鸣声消失，而振动感觉也不明显。
２ ＱＴＶ的结构测试原理
转速／（ｒ／ｍｉｎ）
ＴａｃｈＯ＇ｆＴｌ）
ＱＴＶ由两个模块组成。其电压输入调理模块， 能确保１００ｋＨｚ的模拟信号带宽，用于对输入转速 信号的调理、放大或衰减，以保证其ＳＰ ９０模数转换 模块正确地采集数据。过零检测和转速变化量的 计算，则是通过一个高性能的数字信号处理器 （ＤＳＰ）在数字域内实现。
（３）根据ＬＭＳ ＱＴＶ模块测试的结果进行扭转 减振器的匹配能有效的解决汽车传动系扭转振动 引起的牟内振动和噪声问题，试验结果证明了这一
万方数据
图Ｉ １ 三档节气门全开加速底板振动２阶曲线图 方法的可行。导师杨正江专家在测试过程中 也给了很多建议及理论分析方法指导。
彬。２＝了ｃ Ｉ万１＋去）
这里Ｚ为轴的总长，
ｃ＝Ｇ考（露一研）
如和ｄ。为传动轴的内径和外径。 当发动机的激励频率与轴的扭转振动固有频
率重叠时，就会发生共振从而影响车内乘坐舒适
万方数据
２００９年２月
噪声与振动控制
第１期
性，严重的还会引起轴及轴上的零件破坏。 图２为某四驱车三档节气门全开时的中间底板
振动曲线，结合主观评价发现在１ ２００ｒ／ｍｉｎ时车内 有明显的低频轰鸣声和车体的振动峰值。通过对 轴系横向振动测试，并没有发现与其对应的激励频 率，这里需要提出车底板的振动峰值频率为ｆ＝
１２００，Ｉｃ２／６０＝４０Ｈｚ。
大或者衰减。对于轴系的扭转振动也同样适合这 一模型原理，当激励频率接近于扭振谐振频率时， 可导致旋转件产生很大的内应力，它不仅仅关系到 结构的耐久性问题，而且还关系到车辆的振动、噪 声及乘坐舒适性等。故为了能解决上述１ ２００ｒ／ｍｉｎ 的振动峰值，决定进行轴系的扭转振动测试分析， 而选用的仪器就是ＬＭＳ数据采集系统及其ＱＴＶ扭 振测试模块。．
的可行性。
关键词：振动与波；扭转振动；ＬＭＳ ＱＴＶ
中图分类号：ＴＫ４１７＋．１２７
文献标识码：Ａ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｆｏｕｒ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ Ｃａｒ
ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—ｑｉａｎｇ， ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＨＵ Ｈａｎ—ｔｉｎｇ （Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＨＥＲＹ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＣＯ．，Ｌｔｄ，Ｗｕｈｕ Ａｎｈｕｉ ２４１００９，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２００８—０６—２３：修改日期：２００８一０７—３０ 作者简介：陈宏强（１９８１一），男，重庆潼南人，工程师。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｈｏｎｇｑｉａｎｇ＠ｍｙｃｈｅｒｙ．ｃｏ”
ｌ
＿
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卜 ０ ｌ
止
，２ ０２
图１传动系的扭转等效振动系
这里将装有飞轮的整个发动机的转动惯最以 当量圆盘．，．表示，而后车轮系统的转动惯量与后轴 速比的平方乘积以以表示，可得到轴系的扭转振动 固有频率为
参考文献(4条) 1.庄野欣司.刘茵.潘力本 四轮驱动汽车构造图解 1995 2.何希才 传感器技术及应用 2005 3.刘迎春 传感器原理设计与应用 4.同济大学数学教研室 高等数学 1996
ＱＴＶ的结构原理图如图４所示。它说明了 ＱＴＶ如何将模拟式转速信号转换为高精度、宽频带 的转速变化量。图中只给出一个通道的框图，实际 上，一个ＱＴＶ模块有四个通道，能同时对旋转件四 个不同部位的扭振信号进行测量分析。
。。◇ｔⅡ孙班固压＆譬
图２三档节气门全开加速底板２阶振动曲线
图４ ＱＴＶ结构原理图
内含有扭振信息的转速信号，先馈入一个带宽 很宽的模拟式调理电路，该电路可选择适当的放大 或衰减因子。必要时，还可插入一高通滤波电路， 但一般情况下，不推荐这样做，因为会引起相位失 真和不希望的瞬态响应。抗混滤波器和２４ ｂｉｔ、 ２０４．８ ｋＨｚ采样率的模数转换器，可保证精确采集 原始的转速数据。对原始信号作精确的数字化处 理后，再由ＤＳＰ作进一步的运算处理。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｆｏｒ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄ．Ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｉｓ— ｓｕｅ ｏｆ ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｆｏｕｒ ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ ｅａｒ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓ— ｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｍｕｔｕａｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ．
原状态
增加扭转减震器
图９三档节气门全开加速扭振彩图
第１期
图１０三档节气门全开加速扭振２阶曲线图
５结语
（１）传动系的扭转振动会引起车内的振动和 噪声问题，尤其是在中低频带范同，当激励频率接 近于扭振谐振频率时，旋转件会产生较大内应力， 从而引起疲劳和振动噪声问题。
（２）扭转振动属于结构动力特性的一个局部 命题，可以运用传统的动力学模型原理来解决轴系 的扭转振动引起的车内振动噪声问题。ＬＭＳ ＱＴＶ 模块能方便有效的测量旋转部件的扭转振动，其测 量精度只与输入信号的质量和ＡＤＣ的幅值精度有 关，测量时应保证较高质量的转速脉冲信号输入。
基于ＬＭＳ ＱＴＶ模块的测量方法，摆脱了传统测 量方法的同步性差，频带范围受限等不利因素，它 精度高，测量设置非常方便。本文详细阐述了ＬＭＳ ＱＴＶ模块的测试原理，并结合某四驱车传动系统低 速扭转振动引起的振动噪声问题来说明该方法具 有广泛的实用意义。
１传动系的扭振及影响
传动系的扭转振动主要是由两种激励引起： （１）发动机扭矩的变动；（２）传动轴的安装角度引起 万向节的扭矩变化。
和内部结构。
图７磁电传感器的内部结构 使用时，磁电转速传感器是和测速（发讯）齿轮 配合使用的，如图８测速齿轮的材料是导磁的软磁 材料，如钢、铁、镍等金属或者合金。测速齿轮的齿 顶与传感器的距离比较小，通常按照传感器的安装 要求，大约为１ｍｍ。齿轮的齿数为定值（本实验齿 轮齿数为１２０）。这样，当测速齿轮随被测旋转轴同 步旋转的时候，齿轮的齿顶和齿根会均匀的经过传 感器的表面，引起磁隙变化。在探头线圈中产生感 生电动势，在一定的转速范同内，其幅度与转速成 正比，转速越高输出的电压越高，输出频率与转速 成正比。
首先，对ＡＤＣ输出数据进行二倍升采样。这个 过程相对简单，利用ＦＩＲ（有限冲激响应）插值滤波 器，保证运算过程非常精确。然后，对升采样后的 数据（此时的采样间隔为２．５¨ｓ）进行零位检测。
图３“源一路径一接收”模型 研究动力学问题的一般方法，是建立所谓
“源一路径一接收”模型（图３）。 在某一部位（接收部位）观测到的响应，视为由
源和源在结构上沿某途径传导产生的结果。由于 结构的共振或反共振效应，源可能在传导过程中放
万方数据
图５插值方法
某四驱车传动系扭转振动试验分析
达到上述采样间隔后，利用可靠、精确的拉格 朗日多项式插值法（１６阶），再进行３２倍插值。此 时，对原始转速信号的估计，达到７６／ＬＬｓ的时间分辨 率。而最初的ＡＤＣ采样率为２０４．８ＫＨｚ（４．９斗ｓ的 时间分辨率）。最后，对拉格朗Ｅｌ插值后的采样信 号再进行检测，查找其“＋”、“一”值的转换点，并用 线性插值法确定精确的过零时刻。由于最后一步 的线性插值是在超高的过采样后进行的，可以认为 输入数据具有极好的线性度，它有效地保证了最佳 的转速精度。
图６工作流程导引： 窗口下部的工作流程条形栏，导引操作者通过 不同的流程，每一步都有适当的ＧＵＩ。（窗口内显 示的是带有电平标尺的脉冲信号） 如图４及上述内容我们不难发现，保证一个高 质量的模拟量脉冲转速信号进入ＬＭＳ ＱＴＶ模块是 很有必要的。对于转速信号的采集，常用的方式有 磁脉冲式、光电式、霍耳式ｉ种。光电式转速传感 器安装方便，但是容易受相对位移的影响而产生转 速波动，而且价格比较昂贵。霍耳传感器受温度影 响较大，而且容易损坏。故这里采用磁电传感器来 采集传动轴的转速信号。磁电传感器的内部结构 如图７所示，它的核心部件有衔铁、磁钢、线圈几个 部分，衔铁的后部与磁性很强的磁钢相接，衔铁的 前端有同定片，其材料是黄铜，不导磁。线圈缠绕 在骨架上并同定在传感器内部。为了传感器的可 靠性，在传感器的后部填人了环氧树脂以固定引线
３扭振的测量
如图６所示，对于扭振的测量，在ＬＭＳ ＱＴＶ模 块里可以很容易设置测量参数和对脉冲信号作译 码处理。阵列时间信号可以目视观察，帮助操作者 设置有关的参数：如触发电平，触发斜率，设置或取 消触发延时等。且可以帮助诊断出品质不良的信 号，譬如说，由有问题的探头给出的信号。当然，脉 冲串信号，即时转速值和信号波形都可以从窗口上 实时看到。
参考文献：
［１］ 庄野欣司著，刘茵，潘力本译．四轮驱动汽车构造图解 ［Ｍ］．长春：吉林科学技术Ｈ｛版社，１９９５．
［２］ 何希才．传感器技术及应用［Ｍ］．北京：北京航空航 天大学出版社，２００５．
［３］ 刘迎春编著．传感器原理设计与应用［Ｍ］．北京：国 防科技大学出版社．
［４］ 同济大学数学教研室．高等数学［Ｍ］．北京：高等教育 出版社，１９９６．
某四驱车传动系扭转振动试验分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
陈宏强， 杨正江， 胡汉亭， CHEN Hong-qiang， YANG Zheng-jiang， HU Han-ting 奇瑞汽车有限公司,安徽芜湖,241009
噪声与振动控制 NOISE AND VIBRATION CONTROL 2009，29(1) 0次
万方数据
图８ 测速齿轮和磁电转速传感器的安装
在已知发讯齿轮齿数的情况下，测得脉冲的频 率就可以计算出测速齿轮的转速。如设齿轮齿数 为Ⅳ，转速为ｎ，脉冲频率为，，则有
ｎ＝ｆ／Ｎ 为了适应采集卡对信号幅度的要求，在探头的 处理电路中使用了限幅放大电路、比较器等电路， 最后将幅值与转速成正比的类正弦（与发讯齿轮的 齿形有关系）脉冲信号，处理成合适的方波信号就 得到如图６所示的转速信号。当转速信号正常后， 就可以根据需要的测试工况来进行触发和测试了。 在采集完成后获得转速的即时值，通常表示为ｒ／ ｍｉｎ，ｒａｄ／ｓ，ｄｅｇ／ｓ。在经过在线积分或微分后，可得 到角位移或角加速度的变化。
某四驱车传动系扭转振动试验分析 文章编号：１００６．１３５５（２００９）０１－００９７－０４
某四驱车传动系扭转振动试验分析
陈宏强， 杨正江， 胡汉亭
（奇瑞汽车有限公司，安徽芜湖２４１００９）
摘要：引入了一种新的扭转振动测试模块，详细说明了运用这一模块结合传统的试验仪器进行扭转振动的
测试方法。然后以某四驱车型的低速振动噪声问题为实例，并通过试验数据对比，并验证了这一测试模块及方法
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｖｅ；ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ＬＭＳ ＱＴＶ
就车辆而言，旋转机械或旋转部件包括：发动 机，动力传动系，变速装置，压缩机和泵等。对它们 的动力特性，必须了解得很清楚，从而力图实现其 宁静、平顺和安全地运转。通常对于旋转件的横向 振动测量方法，大家都非常熟悉，而扭振测量则需 使用专用设备，它们通常并不集成在一综合动力学 测试系统内。
如图２所示，某四驱车在＝三档节气门全开加速 时１２００ｒ／ｍｉｎ车内有明显的轰鸣声和振动峰值，在
２００９年２月
噪声与振动控制
这一工况下对传动系进行扭转振动测试，并根据其 测试结果进行扭转减振器的匹配，结果如图９一图 １１所示。图９与图１０表明该四驱车传动系在 Ｉ ２００ｒ／ｍｉｎ的扭转振动响应明显，根据其共振频率 ４０Ｈｚ设计匹配了一个４０Ｈｚ的扭转减振器并再次在 同一工况下进行对比试验发现，扭振振幅有了明显 的下降。同时，从图１１可以看出，随着传动系的扭 转振动振幅的下降，车内的振动响应峰值也随之消 失。结合主观评价发现在１２００ｒ／ｍｉｎ的车内低频轰 鸣声消失，而振动感觉也不明显。
２ ＱＴＶ的结构测试原理
转速／（ｒ／ｍｉｎ）
ＴａｃｈＯ＇ｆＴｌ）
ＱＴＶ由两个模块组成。其电压输入调理模块， 能确保１００ｋＨｚ的模拟信号带宽，用于对输入转速 信号的调理、放大或衰减，以保证其ＳＰ ９０模数转换 模块正确地采集数据。过零检测和转速变化量的 计算，则是通过一个高性能的数字信号处理器 （ＤＳＰ）在数字域内实现。
（３）根据ＬＭＳ ＱＴＶ模块测试的结果进行扭转 减振器的匹配能有效的解决汽车传动系扭转振动 引起的牟内振动和噪声问题，试验结果证明了这一
万方数据
图Ｉ １ 三档节气门全开加速底板振动２阶曲线图 方法的可行。导师杨正江专家在测试过程中 也给了很多建议及理论分析方法指导。
彬。２＝了ｃ Ｉ万１＋去）
这里Ｚ为轴的总长，
ｃ＝Ｇ考（露一研）
如和ｄ。为传动轴的内径和外径。 当发动机的激励频率与轴的扭转振动固有频
率重叠时，就会发生共振从而影响车内乘坐舒适
万方数据
２００９年２月
噪声与振动控制
第１期
性，严重的还会引起轴及轴上的零件破坏。 图２为某四驱车三档节气门全开时的中间底板
振动曲线，结合主观评价发现在１ ２００ｒ／ｍｉｎ时车内 有明显的低频轰鸣声和车体的振动峰值。通过对 轴系横向振动测试，并没有发现与其对应的激励频 率，这里需要提出车底板的振动峰值频率为ｆ＝
１２００，Ｉｃ２／６０＝４０Ｈｚ。
大或者衰减。对于轴系的扭转振动也同样适合这 一模型原理，当激励频率接近于扭振谐振频率时， 可导致旋转件产生很大的内应力，它不仅仅关系到 结构的耐久性问题，而且还关系到车辆的振动、噪 声及乘坐舒适性等。故为了能解决上述１ ２００ｒ／ｍｉｎ 的振动峰值，决定进行轴系的扭转振动测试分析， 而选用的仪器就是ＬＭＳ数据采集系统及其ＱＴＶ扭 振测试模块。．
的可行性。
关键词：振动与波；扭转振动；ＬＭＳ ＱＴＶ
中图分类号：ＴＫ４１７＋．１２７
文献标识码：Ａ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｆｏｕｒ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ Ｃａｒ
ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—ｑｉａｎｇ， ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＨＵ Ｈａｎ—ｔｉｎｇ （Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＨＥＲＹ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＣＯ．，Ｌｔｄ，Ｗｕｈｕ Ａｎｈｕｉ ２４１００９，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２００８—０６—２３：修改日期：２００８一０７—３０ 作者简介：陈宏强（１９８１一），男，重庆潼南人，工程师。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｈｏｎｇｑｉａｎｇ＠ｍｙｃｈｅｒｙ．ｃｏ”
ｌ
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卜 ０ ｌ
止
，２ ０２
图１传动系的扭转等效振动系
这里将装有飞轮的整个发动机的转动惯最以 当量圆盘．，．表示，而后车轮系统的转动惯量与后轴 速比的平方乘积以以表示，可得到轴系的扭转振动 固有频率为
参考文献(4条) 1.庄野欣司.刘茵.潘力本 四轮驱动汽车构造图解 1995 2.何希才 传感器技术及应用 2005 3.刘迎春 传感器原理设计与应用 4.同济大学数学教研室 高等数学 1996
ＱＴＶ的结构原理图如图４所示。它说明了 ＱＴＶ如何将模拟式转速信号转换为高精度、宽频带 的转速变化量。图中只给出一个通道的框图，实际 上，一个ＱＴＶ模块有四个通道，能同时对旋转件四 个不同部位的扭振信号进行测量分析。
。。◇ｔⅡ孙班固压＆譬
图２三档节气门全开加速底板２阶振动曲线
图４ ＱＴＶ结构原理图
内含有扭振信息的转速信号，先馈入一个带宽 很宽的模拟式调理电路，该电路可选择适当的放大 或衰减因子。必要时，还可插入一高通滤波电路， 但一般情况下，不推荐这样做，因为会引起相位失 真和不希望的瞬态响应。抗混滤波器和２４ ｂｉｔ、 ２０４．８ ｋＨｚ采样率的模数转换器，可保证精确采集 原始的转速数据。对原始信号作精确的数字化处 理后，再由ＤＳＰ作进一步的运算处理。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｆｏｒ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄ．Ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｉｓ— ｓｕｅ ｏｆ ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｆｏｕｒ ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ ｅａｒ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓ— ｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｍｕｔｕａｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ．
原状态
增加扭转减震器
图９三档节气门全开加速扭振彩图
第１期
图１０三档节气门全开加速扭振２阶曲线图
５结语
（１）传动系的扭转振动会引起车内的振动和 噪声问题，尤其是在中低频带范同，当激励频率接 近于扭振谐振频率时，旋转件会产生较大内应力， 从而引起疲劳和振动噪声问题。
（２）扭转振动属于结构动力特性的一个局部 命题，可以运用传统的动力学模型原理来解决轴系 的扭转振动引起的车内振动噪声问题。ＬＭＳ ＱＴＶ 模块能方便有效的测量旋转部件的扭转振动，其测 量精度只与输入信号的质量和ＡＤＣ的幅值精度有 关，测量时应保证较高质量的转速脉冲信号输入。
基于ＬＭＳ ＱＴＶ模块的测量方法，摆脱了传统测 量方法的同步性差，频带范围受限等不利因素，它 精度高，测量设置非常方便。本文详细阐述了ＬＭＳ ＱＴＶ模块的测试原理，并结合某四驱车传动系统低 速扭转振动引起的振动噪声问题来说明该方法具 有广泛的实用意义。
１传动系的扭振及影响
传动系的扭转振动主要是由两种激励引起： （１）发动机扭矩的变动；（２）传动轴的安装角度引起 万向节的扭矩变化。
和内部结构。
图７磁电传感器的内部结构 使用时，磁电转速传感器是和测速（发讯）齿轮 配合使用的，如图８测速齿轮的材料是导磁的软磁 材料，如钢、铁、镍等金属或者合金。测速齿轮的齿 顶与传感器的距离比较小，通常按照传感器的安装 要求，大约为１ｍｍ。齿轮的齿数为定值（本实验齿 轮齿数为１２０）。这样，当测速齿轮随被测旋转轴同 步旋转的时候，齿轮的齿顶和齿根会均匀的经过传 感器的表面，引起磁隙变化。在探头线圈中产生感 生电动势，在一定的转速范同内，其幅度与转速成 正比，转速越高输出的电压越高，输出频率与转速 成正比。
首先，对ＡＤＣ输出数据进行二倍升采样。这个 过程相对简单，利用ＦＩＲ（有限冲激响应）插值滤波 器，保证运算过程非常精确。然后，对升采样后的 数据（此时的采样间隔为２．５¨ｓ）进行零位检测。
图３“源一路径一接收”模型 研究动力学问题的一般方法，是建立所谓
“源一路径一接收”模型（图３）。 在某一部位（接收部位）观测到的响应，视为由
源和源在结构上沿某途径传导产生的结果。由于 结构的共振或反共振效应，源可能在传导过程中放
万方数据
图５插值方法
某四驱车传动系扭转振动试验分析
达到上述采样间隔后，利用可靠、精确的拉格 朗日多项式插值法（１６阶），再进行３２倍插值。此 时，对原始转速信号的估计，达到７６／ＬＬｓ的时间分辨 率。而最初的ＡＤＣ采样率为２０４．８ＫＨｚ（４．９斗ｓ的 时间分辨率）。最后，对拉格朗Ｅｌ插值后的采样信 号再进行检测，查找其“＋”、“一”值的转换点，并用 线性插值法确定精确的过零时刻。由于最后一步 的线性插值是在超高的过采样后进行的，可以认为 输入数据具有极好的线性度，它有效地保证了最佳 的转速精度。
图６工作流程导引： 窗口下部的工作流程条形栏，导引操作者通过 不同的流程，每一步都有适当的ＧＵＩ。（窗口内显 示的是带有电平标尺的脉冲信号） 如图４及上述内容我们不难发现，保证一个高 质量的模拟量脉冲转速信号进入ＬＭＳ ＱＴＶ模块是 很有必要的。对于转速信号的采集，常用的方式有 磁脉冲式、光电式、霍耳式ｉ种。光电式转速传感 器安装方便，但是容易受相对位移的影响而产生转 速波动，而且价格比较昂贵。霍耳传感器受温度影 响较大，而且容易损坏。故这里采用磁电传感器来 采集传动轴的转速信号。磁电传感器的内部结构 如图７所示，它的核心部件有衔铁、磁钢、线圈几个 部分，衔铁的后部与磁性很强的磁钢相接，衔铁的 前端有同定片，其材料是黄铜，不导磁。线圈缠绕 在骨架上并同定在传感器内部。为了传感器的可 靠性，在传感器的后部填人了环氧树脂以固定引线
３扭振的测量
如图６所示，对于扭振的测量，在ＬＭＳ ＱＴＶ模 块里可以很容易设置测量参数和对脉冲信号作译 码处理。阵列时间信号可以目视观察，帮助操作者 设置有关的参数：如触发电平，触发斜率，设置或取 消触发延时等。且可以帮助诊断出品质不良的信 号，譬如说，由有问题的探头给出的信号。当然，脉 冲串信号，即时转速值和信号波形都可以从窗口上 实时看到。
参考文献：
［１］ 庄野欣司著，刘茵，潘力本译．四轮驱动汽车构造图解 ［Ｍ］．长春：吉林科学技术Ｈ｛版社，１９９５．
［２］ 何希才．传感器技术及应用［Ｍ］．北京：北京航空航 天大学出版社，２００５．
［３］ 刘迎春编著．传感器原理设计与应用［Ｍ］．北京：国 防科技大学出版社．
［４］ 同济大学数学教研室．高等数学［Ｍ］．北京：高等教育 出版社，１９９６．
某四驱车传动系扭转振动试验分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
陈宏强， 杨正江， 胡汉亭， CHEN Hong-qiang， YANG Zheng-jiang， HU Han-ting 奇瑞汽车有限公司,安徽芜湖,241009
噪声与振动控制 NOISE AND VIBRATION CONTROL 2009，29(1) 0次
万方数据
图８ 测速齿轮和磁电转速传感器的安装
在已知发讯齿轮齿数的情况下，测得脉冲的频 率就可以计算出测速齿轮的转速。如设齿轮齿数 为Ⅳ，转速为ｎ，脉冲频率为，，则有
ｎ＝ｆ／Ｎ 为了适应采集卡对信号幅度的要求，在探头的 处理电路中使用了限幅放大电路、比较器等电路， 最后将幅值与转速成正比的类正弦（与发讯齿轮的 齿形有关系）脉冲信号，处理成合适的方波信号就 得到如图６所示的转速信号。当转速信号正常后， 就可以根据需要的测试工况来进行触发和测试了。 在采集完成后获得转速的即时值，通常表示为ｒ／ ｍｉｎ，ｒａｄ／ｓ，ｄｅｇ／ｓ。在经过在线积分或微分后，可得 到角位移或角加速度的变化。
某四驱车传动系扭转振动试验分析 文章编号：１００６．１３５５（２００９）０１－００９７－０４
某四驱车传动系扭转振动试验分析
陈宏强， 杨正江， 胡汉亭
（奇瑞汽车有限公司，安徽芜湖２４１００９）
摘要：引入了一种新的扭转振动测试模块，详细说明了运用这一模块结合传统的试验仪器进行扭转振动的
测试方法。然后以某四驱车型的低速振动噪声问题为实例，并通过试验数据对比，并验证了这一测试模块及方法
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｖｅ；ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ＬＭＳ ＱＴＶ
就车辆而言，旋转机械或旋转部件包括：发动 机，动力传动系，变速装置，压缩机和泵等。对它们 的动力特性，必须了解得很清楚，从而力图实现其 宁静、平顺和安全地运转。通常对于旋转件的横向 振动测量方法，大家都非常熟悉，而扭振测量则需 使用专用设备，它们通常并不集成在一综合动力学 测试系统内。