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近年來，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車的安全性能越來越受到人們的重視。傳動(dòng)軸是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中傳遞力矩的關(guān)鍵零件之一，它直接影響汽車是否能正常工作，與傳動(dòng)軸配套的飛輪殼的安全性能對(duì)整車也有很大影響。

本文采用電阻應(yīng)變法對(duì)飛輪殼進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量，分析某牽引車安裝的傳動(dòng)軸對(duì)后飛輪殼發(fā)生破裂的影響。確定飛輪殼振動(dòng)在原地后橋支撐和道路兩種工況下的動(dòng)態(tài)應(yīng)變關(guān)系，給出了飛輪殼的動(dòng)態(tài)應(yīng)變頻譜圖，并對(duì)飛輪殼易破裂的部位以及相應(yīng)危險(xiǎn)的頻率范圍進(jìn)行了分析。

現(xiàn)有問題

飛輪殼破裂的位置大多是從固定啟動(dòng)電機(jī)的螺孔開始，向上壁沿鑄造分型處延伸，或是從飛輪殼與缸體后端的聯(lián)接螺孔向周圍延伸。

飛輪殼的破裂通常發(fā)生在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、傳動(dòng)軸等部件經(jīng)過修理或更換新件后，在汽車長(zhǎng)途行駛途中發(fā)生的。故障車輛的路試結(jié)果表明，當(dāng)車輛以某一時(shí)速行駛時(shí)，會(huì)發(fā)生非常明顯的振動(dòng)，當(dāng)車速降低或升高后，振動(dòng)就會(huì)很快消失。

飛輪殼破裂是由于汽車在行駛時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)引起的，而汽車行駛過程產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)表明汽車傳動(dòng)過程中出現(xiàn)了離心力系的不平衡。造成離心力系不平衡的原因，可能是傳動(dòng)系統(tǒng)的某一部件或組件存在不平衡量超差，或者是傳動(dòng)系統(tǒng)是某一聯(lián)接部位緊固失效或車架變形，或由發(fā)動(dòng)機(jī)支承失效造成的傳動(dòng)中心偏移引起。

本文在為某一牽引車更換傳動(dòng)軸后，通過振動(dòng)應(yīng)變測(cè)量分析了飛輪殼可能出現(xiàn)破裂的部位以及出現(xiàn)破裂的原因。儀器采用聚航科技生產(chǎn)的JHDY動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，精度高、穩(wěn)定性好、抗*擾能力強(qiáng)，軟件式操作，可直接顯示所需物理量。測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，可自動(dòng)保存。

應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位置

飛輪殼上部左側(cè)靠發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接處（飛輪殼破裂處）為測(cè)點(diǎn)1^#，飛輪殼上部中間靠發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接處為測(cè)點(diǎn)2^#，飛機(jī)殼上部右側(cè)靠發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接處為測(cè)點(diǎn)3^#，飛輪殼上部中間靠離合器殼聯(lián)接處為測(cè)點(diǎn)4^#。

應(yīng)變測(cè)量工況

1. 原地振動(dòng)測(cè)量工況

為了分析傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)變速箱的影響，測(cè)量狀態(tài)分為兩種：1.變速箱處于空擋、發(fā)動(dòng)機(jī)工作、整車原地不動(dòng)；2.后橋支撐，使后輪懸空、變速箱分別掛上五檔和六檔、發(fā)動(dòng)機(jī)工作、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)、整車原地不動(dòng)。

分別在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2300和2500r/min下測(cè)量測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)加速度。

2. 道路振動(dòng)測(cè)量工況

道路振動(dòng)試驗(yàn)選擇在某高速路段進(jìn)行。車度分別在五檔40、50、60、70km/h和六檔50、60、70、80、90km/h時(shí)，測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)加速度。

應(yīng)變數(shù)據(jù)分析

根據(jù)測(cè)量得到的應(yīng)變幅值可計(jì)算各種工況下各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變均方根值，用以評(píng)價(jià)各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變能量的大小。

根據(jù)試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可得出以下幾個(gè)結(jié)論

1. 各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值相差很大，其中1^#測(cè)點(diǎn)比2^#和3^#測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值大5倍左右，1^#測(cè)點(diǎn)比4^#測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值大10倍以上。因此，就當(dāng)前的測(cè)點(diǎn)而言，1^#測(cè)點(diǎn)附近是飛輪殼最容易破裂的部位。

2. 發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速在2000r/min以下的應(yīng)變值相對(duì)較小且變化不大，2000r/min以上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速引起的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于2300r/min會(huì)引起飛輪殼破壞的危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速。

3. 牽引車行駛時(shí)的道路振動(dòng)引起的飛輪殼應(yīng)變比原地發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)要大3倍左右。因此路面激勵(lì)和傳動(dòng)軸不平衡引起的振動(dòng)對(duì)飛輪殼的破壞影響較大。

4. 換傳動(dòng)軸后各工況下的飛輪殼應(yīng)變比原傳動(dòng)軸的應(yīng)變都有不同程度的降低，原地后橋支撐振動(dòng)的*大應(yīng)變降低1.5倍左右，道路振動(dòng)的*大應(yīng)變降低1.7倍左右。

飛輪殼動(dòng)態(tài)應(yīng)變的頻譜分析表明，動(dòng)態(tài)應(yīng)變的峰值頻率一般出現(xiàn)在5-60HZ范圍內(nèi)，100Hz以上的振動(dòng)對(duì)飛輪殼應(yīng)變的影響不大。