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汽车自动调整臂失效检测技术研究
| 论文题名： | 汽车自动调整臂失效检测技术研究 |
| 关键词： | 汽车自动调整臂;失效检测技术;有限元分析;虚拟仪器;Radon变换法 |
| 摘要： | 自动调整臂安装在S型凸轮轴的扭矩输入端,是汽车制动系统自动补偿制动衬片磨损量的关键部件。自动调整臂工作环境的恶劣及负载条件的复杂是其失效难以避免的主因,对自动调整臂进行失效检测,有利于及时预防和规避制动系统失效的发生。现有的失效检测设备受到设计模型和测试精度等条件的局限,很难实现在线条件下对失效源的检测,阻碍了故障源的查找和故障诊断。因此,提出了基于失效模型的自动调整臂失效检测技术,主要研究内容包括四部分: (1)基于FTA分析法,建立了自动调整臂系统故障树模型,对自动调整臂的全部18个零件进行了失效事件的预测。在此基础上,利用常温耐久性测试台对实验对象进行疲劳试验,统计出自动调整臂各零部件的失效概率,并进一步得出HSC Unit和OWC Unit是故障易发单元。 (2)建立了理论条件下的HSC Unit失效模型和OWC Unit失效模型。依据实车环境下自动调整臂的工作原理,以及综合考虑研究对象的力学工作特征和自身的材料特性,分别对HSC Unit和OWC Unit建立了力学模型,通过设定受力及材料的极限值来预测自动调整臂的失效临界状态。 (3)利用ANSYS Workbench有限元仿真平台,对HSC Unit和OWC Unit建立了计算机失效仿真分析模型。通过导入实车条件下的分离力、分离间隙、调整力矩等动态参数,利用计算机高速计算平台,计算出HSC Unit和OWC Unit失效的各项参数指标和失效云图。 (4)基于HSC Unit失效模型和OWC Unit失效模型,设计了自动调整臂失效检测装置。该失效检测装置包括精密加载模块和自动装夹模块;采用LabVIEW软件平台实现虚拟测控;设计了基于Radon变换的分离间隙提取算法,大大提高了动态测试系统的检测精度。该失效检测装置的设计完全仿真实车的底盘工作环境,有效的降低了测试参数的动态误差。自动调整臂失效检测装置能够检测HSC Unit失效模型和OWC Unit失效模型需要的分离力、分离间隙、调整力矩等动态参数,从而评估出自动调整臂失效发生的根源和破坏程度。 对基于模型的失效检测方法进行单组实验验证,实验表明,检测装置的测量能力指数(Cg,Cgk)均≥2。精度提高方面,利用Radon变换法的计算误差比梯度极值法等传统算法的计算误差至少降低10倍。本文研究的基于模型的失效检测技术已在杭州沃镭科技有限公司成功推广,工程应用价值明显。 |
| 作者： | 江文松 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 罗哉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国计量学院 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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