調(diào)節(jié)張緊輪位置及張緊力優(yōu)化正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車NVH(即Noise Vibrat1n Harshness，噪聲振動(dòng)和不平順性)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)節(jié)張緊輪位置及張緊力優(yōu)化正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的試驗(yàn)方法，用于發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)開發(fā)前期。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前國內(nèi)外機(jī)構(gòu)關(guān)于提高正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的方法，主要是在正時(shí)系統(tǒng)開發(fā)初期進(jìn)行CAE分析優(yōu)化以及開發(fā)后期有限地改善張緊輪或正時(shí)皮帶材料。
[0003]對于CAE分析優(yōu)化，由于正時(shí)皮帶工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)時(shí)拉伸彎曲剛度、阻尼、摩擦系數(shù)參數(shù)差異較大，導(dǎo)致分析結(jié)論與最終試驗(yàn)性能表現(xiàn)差異較大。而后期優(yōu)化的主要影響是延緩了項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)度，且其優(yōu)化程度有限、優(yōu)化成本高。在正時(shí)皮帶輪系系統(tǒng)中張緊輪的布置位置以及正時(shí)皮帶的張緊力大小是影響正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的重要因素，為了在兼顧開發(fā)進(jìn)度、成本的同時(shí)獲得較高的聲品質(zhì)，需要在項(xiàng)目開發(fā)初期用試驗(yàn)的方法獲得可靠(即聲品質(zhì)最優(yōu))的正時(shí)皮帶輪系系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)張緊輪位置及張緊力優(yōu)化正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的試驗(yàn)方法，以在項(xiàng)目開發(fā)初期確定張緊輪位置及正時(shí)皮帶的張緊力大小，獲得可靠的正時(shí)皮帶輪系系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)張緊輪位置及張緊力優(yōu)化正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的試驗(yàn)方法，采用的試驗(yàn)裝置包括LMS測試系統(tǒng)(S卩市面上已有的LMS SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括采集設(shè)備和處理系統(tǒng))、臺架、帶有調(diào)速器的調(diào)速電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、張力儀、張緊輪調(diào)節(jié)板、五個(gè)激光測振儀和八個(gè)噪聲傳感器，張緊輪調(diào)節(jié)板4的右端部開設(shè)有張緊輪安裝孔、中部開設(shè)有調(diào)節(jié)板安裝孔、左端部可通過調(diào)節(jié)螺栓固定在臺架上。
[0006]其試驗(yàn)步驟包括:
第一步、將曲軸皮帶輪、惰輪和兩個(gè)凸輪軸皮帶輪按照實(shí)車上的布置位置安裝在臺架上，將帶有調(diào)速器的調(diào)速電機(jī)安裝在臺架下方，調(diào)速電機(jī)的輸出軸與曲軸皮帶輪連接，將正時(shí)皮帶套在凸輪軸皮帶輪、曲軸皮帶輪上并與惰輪配合;將張緊輪調(diào)節(jié)板通過連接件與調(diào)節(jié)板安裝孔的配合安裝在臺架上，并使張緊輪調(diào)節(jié)板能相對臺架轉(zhuǎn)動(dòng)，張緊輪調(diào)節(jié)板形成以連接件為支點(diǎn)的調(diào)節(jié)杠桿;將張緊輪通過張緊輪安裝孔安裝在張緊輪調(diào)節(jié)板的右端并與正時(shí)皮帶配合，將張緊輪調(diào)節(jié)板的左端部通過調(diào)節(jié)螺栓固定在臺架上。調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)曲軸皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，正時(shí)皮帶傳動(dòng)，模擬實(shí)車上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，正時(shí)皮帶的傳動(dòng)狀態(tài);張緊輪上的裝配孔為偏心孔，可通過旋轉(zhuǎn)張緊輪上的張緊力調(diào)節(jié)板，來改變張緊力的大小，實(shí)現(xiàn)張緊力的調(diào)節(jié);擰松調(diào)節(jié)螺栓后通過張緊輪調(diào)節(jié)板相對于連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)即可進(jìn)行張緊輪位置調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完成后再擰緊調(diào)節(jié)螺栓即可。
[0007]第二步、將八個(gè)噪聲傳感器分別布置在正時(shí)皮帶外圍的上方、左方、右方以及前方方向近場的C、D、E、F點(diǎn)以及遠(yuǎn)場的G、H、1、J點(diǎn)，用于測量正時(shí)皮帶的噪聲；將五個(gè)激光測振儀分別布置在正對五段正時(shí)皮帶(正時(shí)皮帶被張緊輪、曲軸皮帶輪、惰輪和兩個(gè)凸輪軸皮帶輪間隔成五段)的K、L、M、N、P點(diǎn)，用于測量正時(shí)皮帶的振動(dòng)；將轉(zhuǎn)速傳感器布置在靠近曲軸皮帶輪的位置，用于測量曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速。
[0008]第三步、將五個(gè)激光測振儀、八個(gè)噪聲傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器與LMS測試系統(tǒng)的采集設(shè)備連接，并且設(shè)置LMS測試系統(tǒng)的通道參數(shù)。
[0009]第四步、在正時(shí)皮帶允許的最小張緊力與最大張緊力之間(包括最小張緊力、最大張緊力)選取m個(gè)張緊力，其中m2 5;在靠近凸輪軸皮帶輪的O點(diǎn)(即張緊輪可以布置的上極限位置)與靠近曲軸皮帶輪的B點(diǎn)(即張緊輪可以布置的下極限位置)之間(包括O點(diǎn)、B點(diǎn))選取n個(gè)待測量的張緊輪位置，其中η 2 5。
[0010]第五步、擰松調(diào)節(jié)螺栓，并用力作用于張緊輪調(diào)節(jié)板的左端部，使張緊輪調(diào)節(jié)板相對于連接件轉(zhuǎn)動(dòng)，張緊輪調(diào)節(jié)板的右端部帶著張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)到第四步中選取的某個(gè)待測量的張緊輪位置，然后擰緊調(diào)節(jié)螺栓。
[0011]第六步、旋轉(zhuǎn)張緊輪上的張緊力調(diào)節(jié)板，使張力儀測量到的張緊力等于第四步中選取的某個(gè)張緊力。
[0012]第七步、通過調(diào)速電機(jī)上的調(diào)速器調(diào)節(jié)調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其從第一轉(zhuǎn)速設(shè)定值均勻加速到第二轉(zhuǎn)速設(shè)定值，然后再從第二轉(zhuǎn)速設(shè)定值均勻減速到第一轉(zhuǎn)速設(shè)定值，在該加減速工況下，LMS測試系統(tǒng)的采集設(shè)備采集五個(gè)激光測振儀測量的正時(shí)皮帶振動(dòng)信號、八個(gè)噪聲傳感器測量的正時(shí)皮帶噪聲信號、轉(zhuǎn)速傳感器測量的曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速信號，并送入LMS測試系統(tǒng)進(jìn)行處理分析，得到反映正時(shí)皮帶的噪聲、振動(dòng)隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖(即具有斑點(diǎn)狀圖形的頻譜圖)。
[0013]第八步、旋轉(zhuǎn)張緊輪上的張緊力調(diào)節(jié)板，使張力儀測量到的張緊力等于第四步中選取的下一個(gè)張緊力。
[0014]第九步、按順序重復(fù)第七、第八步，直至將第四步中選取的m個(gè)張緊力測完，得到m幅噪聲隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖(即具有斑點(diǎn)狀圖形的頻譜圖)和對應(yīng)的m幅振動(dòng)隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖(即具有斑點(diǎn)狀圖形的頻譜圖)。
[0015]第十步、從第九步的m幅噪聲隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖中選出表現(xiàn)最好(即斑點(diǎn)狀圖形最少)的一幅，保存該幅頻譜圖，并記錄該幅頻譜圖所對應(yīng)的張緊力以及張緊輪位置。
[0016]第十一步、擰松調(diào)節(jié)螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)張緊輪調(diào)節(jié)板使張緊輪到達(dá)第四步中選取的下一個(gè)待測量的張緊輪位置，然后擰緊調(diào)節(jié)螺栓。
[0017]第十二步、按順序重復(fù)第六、第七、第八、第九、第十、第十一步，直至將第四步中選取的η個(gè)待測量的張緊輪位置測完，得到η幅噪聲隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖以及對應(yīng)的η組張緊力和張緊輪位置。
[0018]第十三步、從第十二步的η幅噪聲隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖中選出表現(xiàn)最好(即斑點(diǎn)狀圖形最少)的一幅，記錄該幅頻譜圖所對應(yīng)的那組張緊力和張緊輪位置，在該幅頻譜圖所對應(yīng)的張緊輪位置布置張緊輪并使張緊力等于該幅頻譜圖所對應(yīng)的張緊力時(shí)，正時(shí)皮帶的聲品質(zhì)最優(yōu)，該幅頻譜圖所對應(yīng)的張緊輪位置為正時(shí)皮帶聲品質(zhì)最優(yōu)點(diǎn)。
[0019]為了使張緊輪位置調(diào)節(jié)更方便，所述張緊輪調(diào)節(jié)板的左部呈“人”形，其傾斜臂上開設(shè)有與調(diào)節(jié)螺栓配合的弧形調(diào)節(jié)孔，調(diào)節(jié)螺栓安裝在臺架上，通過擺動(dòng)張緊輪調(diào)節(jié)板的傾斜臂，使弧形調(diào)節(jié)孔相對于調(diào)節(jié)螺栓運(yùn)動(dòng)，可改變張緊輪位置(即實(shí)現(xiàn)張緊輪位置的調(diào)節(jié))。
[0020]本發(fā)明采用張緊輪調(diào)節(jié)板對張緊輪位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用張緊輪上的張緊力調(diào)節(jié)板對正時(shí)皮帶的張緊力進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用張力儀對正時(shí)皮帶的張緊力進(jìn)行測量，采用激光測振儀對正時(shí)皮帶的振動(dòng)進(jìn)行測量，采用噪聲傳感器對正時(shí)皮帶的噪聲進(jìn)行測量，采用帶有調(diào)速器的調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)曲軸皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用轉(zhuǎn)速傳感器測量曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)加減速工況，并且將各路測量信號輸入LMS測試系統(tǒng)的采集設(shè)備中，由LMS測試系統(tǒng)分析、處理，得到反映正時(shí)皮帶的噪聲、振動(dòng)隨曲軸皮帶輪的轉(zhuǎn)速變化的頻譜圖。其利用不同張緊力以及不同張緊輪位置測量的數(shù)據(jù)(得到的頻譜圖)來確定最終的張緊輪位置以及正時(shí)皮帶的張緊力大小，從而優(yōu)化了正時(shí)皮帶聲品質(zhì)，用在項(xiàng)目開發(fā)初期，能獲得可靠的正時(shí)皮帶輪系系統(tǒng)，解決了 CAE分析的誤差和后期優(yōu)化成本高等問題。
【附圖說明】
[0021]圖1為張緊輪調(diào)節(jié)板與正時(shí)皮帶輪系系統(tǒng)的位置關(guān)系示意圖。
[0022]圖2為張緊輪調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為激光測振儀、噪聲傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的布置示意圖。
[0025]圖5為噪聲傳感器在正時(shí)皮帶外圍的前方方向的布置示意圖。
[0026]圖6為某噪聲通道時(shí)域數(shù)據(jù)示意圖。
[0027]圖7為某激光測振通道時(shí)域數(shù)據(jù)示意圖。
[0028]圖8為轉(zhuǎn)速通道時(shí)域數(shù)據(jù)示意圖。
[0029]圖9為某通道的頻譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0031]如圖1至圖5所示，調(diào)節(jié)張緊輪位置及張緊力優(yōu)化正時(shí)皮帶聲品質(zhì)的試驗(yàn)方法，采用的試驗(yàn)裝置包括LMS測試系統(tǒng)(即市面上已有的LMS SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括采集設(shè)備和處理系統(tǒng))、臺架1、帶有調(diào)速器的調(diào)速電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器11(采用光電式轉(zhuǎn)速傳感器，即光電頭)、張力儀8(為手持式數(shù)顯張力儀，測量后可直接顯示張緊力大小)、張緊輪調(diào)節(jié)板4、五個(gè)激光測振儀9和八個(gè)噪聲傳感器10。張緊輪調(diào)節(jié)板4的右端部開設(shè)有張緊輪安裝孔41、中部開設(shè)有調(diào)節(jié)板安裝孔42，張緊輪調(diào)節(jié)板4的左部呈“人”形，其傾斜臂上開設(shè)有弧形調(diào)節(jié)孔43，臺架I上安裝有與弧形調(diào)節(jié)孔43配合的調(diào)節(jié)螺栓12，張緊輪調(diào)節(jié)板4的傾斜臂可通過弧形調(diào)節(jié)孔43與調(diào)節(jié)螺栓12的配合固定在臺架I上，而擺動(dòng)張緊輪調(diào)節(jié)板4的傾斜臂，使弧形調(diào)節(jié)孔43相對于調(diào)節(jié)螺栓12運(yùn)動(dòng)，則可改變張緊輪位置，實(shí)現(xiàn)張緊輪位置的調(diào)
-K-
T O
[0032]如圖1至圖9所示，具體試驗(yàn)步驟包括:
第一步、將曲軸皮帶輪6、惰輪7和兩個(gè)凸輪軸皮帶輪2按照實(shí)車上的布置位置安裝在臺架I上，將帶有調(diào)速器的調(diào)速電機(jī)安裝在臺架I下方，調(diào)速電機(jī)的輸出軸與曲軸皮帶輪6連接，將正時(shí)皮帶5套在凸輪軸皮帶輪2、曲軸皮帶輪6上并與惰輪7配合;將張緊輪調(diào)節(jié)板4通過連接件13與調(diào)節(jié)板安裝孔42的配合安裝在臺架I上，并使張緊輪調(diào)節(jié)板4能相對臺架I轉(zhuǎn)動(dòng)，張緊輪調(diào)節(jié)板4形成以連接件13為支點(diǎn)的調(diào)節(jié)杠桿;將張緊輪3通過張緊輪安裝孔41安裝在張緊輪調(diào)節(jié)板4的右端并與正時(shí)皮帶5配合，將張緊輪調(diào)節(jié)板4的傾斜臂通過調(diào)節(jié)螺栓12固定在臺架I上。調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)曲軸皮帶輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，正時(shí)皮帶5傳動(dòng)，模擬實(shí)車上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸皮帶輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，正時(shí)皮帶5的傳動(dòng)狀態(tài);張緊輪3上的裝配孔31為偏