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发动机FEAD系统旋转振动的实测与计算方法研究
| 论文题名： | 发动机FEAD系统旋转振动的实测与计算方法研究 |
| 关键词： | 发动机;动力性能;旋转振动;测试系统;频谱分析 |
| 摘要： | 发动机前端附件驱动（简称EFEAD）系统是一种重要的动力传输机构，发动机曲轴产生的扭矩通过皮带传递给各附件轮——水泵轮、空调压缩机轮、惰轮、发电机轮以及张紧轮，为整车各工作系统的正常运行提供动力。对FEAD系统旋转振动的研究，对优化FEAD空间布置位置、保证传动品质、减振降噪，从而提高发动机的动力性能都具有很大意义。鉴于FEAD系统旋转振动的实测与计算方法研究的重要性，本文主要进行了以下几个方面的研究： 本研究采用NI软硬件平台，通过对比分析PXI、CompactDAQ、CompactRIO各自的性能与优势，从成本、测试环境等方面综合考虑，选择了Compact RIO模块化系统为测试平台；以对FEAD系统最小的介入及扰动为目标，选择了测试方案和传感器等硬件设备；建立了六轮-带FEAD系统的旋转振动模型，并搭建了FEAD系统旋转振动实时测试系统。 论文介绍了FEAD系统旋转振动测试所需的NI软硬件，探讨了此测试系统的评价参数：对六轮-带FEAD系统进行静态与动态特性测试，主要测量了张紧轮两侧皮带的动态张力；运用数学知识换算得到发动机曲轴轮的转速及其波动率；由附件轮-带间的相对速度计算出发动机轮-带间的滑移率；最紧边皮带中点处带的横向振动等参数。 搭建了基于LabVIEW平台的对带段的静态张力、动态张力、曲轴轮的转速、滑移率以及皮带的横向振动的测试系统，改进了系统中曲轴轮的转速、附件带轮和皮带之间的滑移率等参数的计算方法，并与LabVIEW软件结合起来编写了相关参数的测试程序，并利用加窗、滤波等方法对采集信号进行处理，降低其它噪声的干扰，实现了对FEAD系统各相关参数的低扰动准确测量。 实现了皮带动态张力、曲轴转速波动率、发电机轮-带间的滑移率以及带的横向振动等相关参数的实测结果显示与分析；利用LabVIEW的数据分析功能，对曲轴转速信号进行了频谱分析，得到了发动机在稳态下的频谱分析结果，用于判断发动机的运行状态；对发动机曲轴振动信号进行阶次分析，用于研究系统旋转振动的不稳定性，从而保证本测试系统测试结果的准确性。 实测结果表明，基于LabVIEW的FEAD系统旋转振动测试系统可以满足对FEAD系统中各相关参数的测试要求，利用该系统得到的测试及分析数据对FEAD系统旋转振动的进一步研究和FEAD系统的设计具有很高的应用价值。 |
| 作者： | 顾锋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邹旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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