动力总成悬置静、动刚度的测试研究
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动 力总 成 悬 置静 、动 刚 度 的测 试研 究
辛强 ，陈侠 ，王志怀
（苏州 中汽检 测技 术服 务有 限公 司，江 苏 苏州 ２１５１３４）
摘要 ：基于 ＭＴＳ８３１．１０弹性体测试系统对某款车型上 的发 动机动 力总成悬 置进行 静 、动刚度 特性 的测试 ，阐述橡胶元 件静 、 动刚度 的测试原理 ，探索和总结影 响结果 的几个重要 因素 ，为相关 的汽 车零部件及整 车开发提供理论依据 。
１ 进 行 静 、动 刚 度 测试 的意 义 Leabharlann Baidu
汽 车 动 力 总 成 通过 悬置 安 装 在 汽 车 底 盘 或 车 身 上 。它 主 要 有 以下几个功能 ：（１）支撑功能。当车辆静止 时，主要靠 悬置 静刚度起支撑动力总成 的作用 ，所 以必须确保 有足够的静 刚度 Ｋ。（２）减振功能。当车辆行驶 时 ，悬置承受来 自发动机 与地 面的激励 。所以要求动 力总成悬置在相 对应的频率范 围内 ，具 有 足 够 低 的 动 刚度 。 以防 止 将发 动机 和 地 面 共 同产 生 的振 动 传导至车身内 ，影 响乘坐舒适性 。此外 ，悬置还应 具有防振功 能 ，即为控制共振 （不可避免时 ）的传递率增幅 ，应有足够高 的阻尼。因此 ，对于动 力总成悬置进行静 、动 刚度测试非 常有 必 要
图 １即为静 刚度测试过程 ．其中 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和 Ｆ段 并非 必 选 项 ，而 Ｅ段 为静 刚度 测 试 的正 式 试 验 阶 段 ，此 过 程 为从 试 验 阶 段 水 平 １到 试 验 阶 段 水 平 ２然 后 又 回到 试 验 阶 段 水 平 １． 在此期 间得到各 个点载荷与位移的值 。最后画出一载荷与位移 关 系 的 曲线 。
２ 橡胶元件动、静刚度特性测试
静 刚 度 Ｋ指 在 一 定 范 围 内 ，其所 受压 力 （或 拉 力 ） 变化 量 与其位移变化量 的比值 ，其计算公式为 ：
Ｋ ＝ （Ｆ。一Ｆ２）／（Ｓ。一Ｓ２） 加 载 过程 中 ．要 求 加 载 速 度 尽 可 能 慢 ．一 般 加 载 变 形 速 度 为 ０．１５ ｍｍ／ｓ。静刚度的测 定必须在 一定位移范 围内进行 ，不 同位 移 范 围测 定 的静 刚 度 是 不 同 的 。
Ｄ—ｉ — Ｅ— — ～ 一 — 试验阶段水平１ ｉ
ｉ预 …循 环终值…２ ｉ ； ／ ／
预循环终值ｌ 一
…
一
…
Ｖ …
…
试 验阶 段水 平２
图 １ 静 刚度测 试过 程
以某一样件 为例说 明，条件 为两终端力值 为±３ ０００ Ｎ。测 量 点 为 ４－１００ Ｎ，得 到 以下 曲线 ，图 ２中直 线 ２表 示 加 载 时 当力 分 别 达 到 一１００和 １００ Ｎ 时 ，连 接 两点 所 得 的直 线 ；直 线 ３表 示 卸 载 时 当 力分 别 达 到 一１００和 １００ Ｎ 时 ，连 接 两 点 所 得 的直 线 ； 将这两条直线 的斜率进行平均 即可得到样件的静刚度 ．即为图 ２显示的计算所得的静刚度值 ５７．５２ Ｎ／ｍｍ。
关 键 词 ：动 力 总 成 悬 置 ；静 刚 度 ；动 刚 度 ；测 试 中 图分 类 号 ：Ｕ４６１．２ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１６７４－１９８６ （２０１６） ０５－０７９一Ｏ３
Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ Ｄｙｎａｍ ｉｃ Ｓｔｉｆｎｅｓｓ ｏｆ Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ Ｍ ｏｕｎｔｉｎｇ ＸＩＮ Ｑｉａｎｇ．ＣＨＥＮ Ｘｉａ．ＷＡＮＧ Ｚｈｉｈｕａｉ
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ： Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ ｍｏｕｎｔｉｎｇ； Ｓｔａｔｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ； Ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ； Ｔｅｓｔ
０ 引言
随 着 现 代 汽 车使 用 性能 要 求 的不 断提 高 ，汽 车 中 使 用 越 来 越 多的 橡 胶 元 件 ．主 要 有动 力 总 成 悬 置 、 各 式 各 样 的衬 套 、 曲 轴 扭 转 减 振 器 和 排 气 管 吊耳 等 。其 中动 力 总 成 悬 置 系 统 在 整 车 中的主要作用是支撑、限位 、隔震、降噪。文 中阐述 了对其进 行 静 、动 刚 度 测 试 的 意 义 。 测 试 原 理 及 影 响 测 试 结 果 的 重 要 因素
动 刚度 是指在一定 的位移范围内、一定的频率下 。其所 受的压 力 （或拉力 ）变化量与其位移变化量的比值 ，其计 算公 式 为 ：
ｒ＝
ｌ。 ｄ ｄ。
动 刚度必须在一定的位移范 围内、～定 的频 率下测定 ．不 同的位移范 围，频率不同 ，所测得的动刚度值也不同。
收稿 日期 ：２０１６一Ｏ１—０４ 作者 简介 ：辛强 （１９８３一 ），男 ，硕 士 ，工程师 ，专业 方 向为车 辆工程 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｎｑｉａｎｇ０８＠ １２６．ｃｏｎ。
（Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｐｏｗｅａｒａｉｎ ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＭＴＳ８３１．１０ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｉｍ ｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍ ａｒｉｚｅｄ． Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ．
辛强 ，陈侠 ，王志怀
（苏州 中汽检 测技 术服 务有 限公 司，江 苏 苏州 ２１５１３４）
摘要 ：基于 ＭＴＳ８３１．１０弹性体测试系统对某款车型上 的发 动机动 力总成悬 置进行 静 、动刚度 特性 的测试 ，阐述橡胶元 件静 、 动刚度 的测试原理 ，探索和总结影 响结果 的几个重要 因素 ，为相关 的汽 车零部件及整 车开发提供理论依据 。
１ 进 行 静 、动 刚 度 测试 的意 义 Leabharlann Baidu
汽 车 动 力 总 成 通过 悬置 安 装 在 汽 车 底 盘 或 车 身 上 。它 主 要 有 以下几个功能 ：（１）支撑功能。当车辆静止 时，主要靠 悬置 静刚度起支撑动力总成 的作用 ，所 以必须确保 有足够的静 刚度 Ｋ。（２）减振功能。当车辆行驶 时 ，悬置承受来 自发动机 与地 面的激励 。所以要求动 力总成悬置在相 对应的频率范 围内 ，具 有 足 够 低 的 动 刚度 。 以防 止 将发 动机 和 地 面 共 同产 生 的振 动 传导至车身内 ，影 响乘坐舒适性 。此外 ，悬置还应 具有防振功 能 ，即为控制共振 （不可避免时 ）的传递率增幅 ，应有足够高 的阻尼。因此 ，对于动 力总成悬置进行静 、动 刚度测试非 常有 必 要
图 １即为静 刚度测试过程 ．其中 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和 Ｆ段 并非 必 选 项 ，而 Ｅ段 为静 刚度 测 试 的正 式 试 验 阶 段 ，此 过 程 为从 试 验 阶 段 水 平 １到 试 验 阶 段 水 平 ２然 后 又 回到 试 验 阶 段 水 平 １． 在此期 间得到各 个点载荷与位移的值 。最后画出一载荷与位移 关 系 的 曲线 。
２ 橡胶元件动、静刚度特性测试
静 刚 度 Ｋ指 在 一 定 范 围 内 ，其所 受压 力 （或 拉 力 ） 变化 量 与其位移变化量 的比值 ，其计算公式为 ：
Ｋ ＝ （Ｆ。一Ｆ２）／（Ｓ。一Ｓ２） 加 载 过程 中 ．要 求 加 载 速 度 尽 可 能 慢 ．一 般 加 载 变 形 速 度 为 ０．１５ ｍｍ／ｓ。静刚度的测 定必须在 一定位移范 围内进行 ，不 同位 移 范 围测 定 的静 刚 度 是 不 同 的 。
Ｄ—ｉ — Ｅ— — ～ 一 — 试验阶段水平１ ｉ
ｉ预 …循 环终值…２ ｉ ； ／ ／
预循环终值ｌ 一
…
一
…
Ｖ …
…
试 验阶 段水 平２
图 １ 静 刚度测 试过 程
以某一样件 为例说 明，条件 为两终端力值 为±３ ０００ Ｎ。测 量 点 为 ４－１００ Ｎ，得 到 以下 曲线 ，图 ２中直 线 ２表 示 加 载 时 当力 分 别 达 到 一１００和 １００ Ｎ 时 ，连 接 两点 所 得 的直 线 ；直 线 ３表 示 卸 载 时 当 力分 别 达 到 一１００和 １００ Ｎ 时 ，连 接 两 点 所 得 的直 线 ； 将这两条直线 的斜率进行平均 即可得到样件的静刚度 ．即为图 ２显示的计算所得的静刚度值 ５７．５２ Ｎ／ｍｍ。
关 键 词 ：动 力 总 成 悬 置 ；静 刚 度 ；动 刚 度 ；测 试 中 图分 类 号 ：Ｕ４６１．２ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１６７４－１９８６ （２０１６） ０５－０７９一Ｏ３
Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ Ｄｙｎａｍ ｉｃ Ｓｔｉｆｎｅｓｓ ｏｆ Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ Ｍ ｏｕｎｔｉｎｇ ＸＩＮ Ｑｉａｎｇ．ＣＨＥＮ Ｘｉａ．ＷＡＮＧ Ｚｈｉｈｕａｉ
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ： Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ ｍｏｕｎｔｉｎｇ； Ｓｔａｔｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ； Ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ； Ｔｅｓｔ
０ 引言
随 着 现 代 汽 车使 用 性能 要 求 的不 断提 高 ，汽 车 中 使 用 越 来 越 多的 橡 胶 元 件 ．主 要 有动 力 总 成 悬 置 、 各 式 各 样 的衬 套 、 曲 轴 扭 转 减 振 器 和 排 气 管 吊耳 等 。其 中动 力 总 成 悬 置 系 统 在 整 车 中的主要作用是支撑、限位 、隔震、降噪。文 中阐述 了对其进 行 静 、动 刚 度 测 试 的 意 义 。 测 试 原 理 及 影 响 测 试 结 果 的 重 要 因素
动 刚度 是指在一定 的位移范围内、一定的频率下 。其所 受的压 力 （或拉力 ）变化量与其位移变化量的比值 ，其计 算公 式 为 ：
ｒ＝
ｌ。 ｄ ｄ。
动 刚度必须在一定的位移范 围内、～定 的频 率下测定 ．不 同的位移范 围，频率不同 ，所测得的动刚度值也不同。
收稿 日期 ：２０１６一Ｏ１—０４ 作者 简介 ：辛强 （１９８３一 ），男 ，硕 士 ，工程师 ，专业 方 向为车 辆工程 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｎｑｉａｎｇ０８＠ １２６．ｃｏｎ。
（Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｐｏｗｅａｒａｉｎ ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＭＴＳ８３１．１０ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｉｍ ｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍ ａｒｉｚｅｄ． Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ．