【摘要】 本发明公开了一种大功率柴油机动力总成六点悬置系统设计方法。涉及的部件有： 拉力传感器、摆盘、橡胶隔振器等。悬置系统设计主要可以分为悬置点选择、试验测取 动力总成质量——惯性特性参数、悬置角度确定和橡胶隔振器特性参数确定等四大步。 根据动力总成低阶纵向弯曲模态确定悬置点的位置；根据对称布置，各支承点位于通过 主惯性轴的平面上的理论确定悬置的安装角度；根据能量解耦法对橡胶隔振器的三向刚 度参数进行优化设计。六点悬置系统设计方法简单适用，可以实现80％以上的振动解耦， 在多个机型上使用验证，隔振效果良好。 【专利类型】发明授权 【申请人】天津大学; 潍柴动力股份有限公司 【申请人类型】企业,学校 【申请人地址】300072天津市南开区卫津路92号 【申请人地区】中国 【申请人城市】天津市 【申请人区县】南开区 【申请号】CN200810053279.4 【申请日】2008-05-28 【申请年份】2008 【公开公告号】CN100595084C 【公开公告日】2010-03-24 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN100595084C 【授权公告日】2010-03-24 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】B60K5/12 【发明人】张俊红; 毕凤荣; 韩峰; 胡春林; 田新伟 【主权项内容】1.大功率柴油机动力总成六点悬置系统设计方法，涉及部件有动力总成、拉力传感器、摆盘、橡胶隔振器，其特征是设计方法包括以下步骤： (1)最佳悬置点的选择： (1.1)构建体现动力总成外形的结构简图，布置测点，并将简化的动力总成(I)几何结构输入计算机测试系统； (1.2)将动力总成悬吊，选择任意一个非振动节点测点为激励点，测取其他点的振动响应，每个测点重复多次采样，然后平均，消除信号中的噪声； (1.3)依次逐点采样，每点数据采样后，观察传递函数波形和传递函数峰值处的相干性函数曲线，相干值大于0.8的数据予以存盘，否则重新采样； (1.4)确定模态阶数：用其中一个测点的Y力向的传递函数为基础，根据该传递函数幅值的分布特征以及实频及虚频曲线特征，结合其它所有点传递函数的图形，确定模态阶数； (1.5)模态拟合和振型编辑：将动力总成质量单位化，进行振型编辑，得到机体结构的各阶振型； 根据低阶弯曲模态振型，确定悬置点位置为弯曲振动节点处； (2)试验测取动力总成质量——惯性特性参数： 所述参数包括质量、质心、转动惯量、惯性矩， (2.1)用三个拉力传感器(II)将动力总成(I)水平悬吊置于三维直角坐标的任意一个平面，由力矩平衡法，计算出质心坐标在该水平面内的两个投影坐标： 其中，F1、F2、F3分别为三个拉力传感器承受的拉力；L1和L3是三个吊点与坐标系x轴的距离，L2是其中两个吊点距坐标系y轴的距离； (2.2)重复步骤(2.1)，分别得到质心坐标在其它两个平面的投影Y、Z； (2.3)利用计算公式(b)，由三线摆扭振周期法测取转动惯量，测取动力总成的扭转周期，得到动力总成绕过质心的垂向坐标轴的转动惯量， 式中，G：被测物体的重量(N)，R：摆盘半径(m)T：扭振周期(s)，L：吊绳长度(m) (2.4)重复步骤(2.3)，分别得到绕过质心的其它两个坐标轴的转动惯量值；(3)悬置角度的确定： 布置三个橡胶隔振器(IV-1，IV-2，IV?3)，三个橡胶隔振器位于过主惯性轴的平面内，确定悬置的安装角度； (4)橡胶隔振器特性参数的确定： (4.1)建立系统的六自由度振动数学模型，不考虑悬置元件在其三个弹性主轴方向的阻尼，采用动力总成悬置系统的动力学方程： 式中： {q}-系统广义位移向量，{q}＝{x，y，z，α，β，γ}T； -系统广义加速度向量； [M]-系统的质量矩阵； [K]-系统的刚度矩阵； (4.2)计算系统振动能量矩阵，由动力总成悬置系统的动力学方程式(c)求得动力总成悬置系统的各阶模态固有频率——振型矩阵Φ，由系统的质量矩阵M和振型矩阵Φ，求出系统在作各阶主振动时的能量分布矩阵KET，当系统以第i阶固有频率振动时，此矩阵的第k行l列元素为： 式中，Φi为矩阵Φ的第i个列向量，即系统的第i阶主振型；(Φi)k和(Φi)l分别为Φi的第k及第l个元素；mkl为系统质量矩阵第k行l列元素；ωi为系统第i阶固有频率；i，k，l＝1，2，…，6。 系统以第i阶固有频率振动时第k个广义坐标分配到的能量占系统总能量的百分比为： 由式(f)可得系统以解耦度为评价指标的振动能量矩阵KET； (4.3)在设定范围内改变橡胶隔振器的三向刚度值，计算新的振型矩阵和振动能量矩阵，得出系统频率控制在 范围内，且解耦程度最大情况下的橡胶隔振器刚度参数和振动能量矩阵，ω为激励频率。 【当前权利人】天津大学; 潍柴动力股份有限公司 【当前专利权人地址】天津市津南区海河教育园区雅观路135号天津大学北洋园校区; 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲 【专利权人类型】; 股份有限公司(台港澳与境内合资、上市) 【统一社会信用代码】12100000401359321Q; 913700007456765902 【引证次数】5.0 【他引次数】5.0 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】20
