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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。傳動軸是汽車傳動系統(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，與傳動軸配套的飛輪殼的安全性能對整車也有很大影響。

本文采用電阻應(yīng)變法對飛輪殼進(jìn)行動態(tài)應(yīng)變測量，分析某牽引車安裝的傳動軸對后飛輪殼發(fā)生破裂的影響。確定飛輪殼振動在原地后橋支撐和道路兩種工況下的動態(tài)應(yīng)變關(guān)系，給出了飛輪殼的動態(tài)應(yīng)變頻譜圖，并對飛輪殼易破裂的部位以及相應(yīng)危險的頻率范圍進(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)動機(jī)、離合器、變速器、傳動軸等部件經(jīng)過修理或更換新件后，在汽車長途行駛途中發(fā)生的。故障車輛的路試結(jié)果表明，當(dāng)車輛以某一時速行駛時，會發(fā)生非常明顯的振動，當(dāng)車速降低或升高后，振動就會很快消失。

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

本文在為某一牽引車更換傳動軸后，通過振動應(yīng)變測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。測量數(shù)據(jù)實時同步，可自動保存。

應(yīng)變測點位置

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

應(yīng)變測量工況

1. 原地振動測量工況

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

分別在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2300和2500r/min下測量測點的振動加速度。

2. 道路振動測量工況

道路振動試驗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，測量各測點的振動加速度。

應(yīng)變數(shù)據(jù)分析

根據(jù)測量得到的應(yīng)變幅值可計算各種工況下各測點的應(yīng)變均方根值，用以評價各測點的應(yīng)變能量的大小。

根據(jù)試驗得到的數(shù)據(jù)可得出以下幾個結(jié)論

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

2. 發(fā)動轉(zhuǎn)速在2000r/min以下的應(yīng)變值相對較小且變化不大，2000r/min以上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速引起的振動會產(chǎn)生較大的動態(tài)應(yīng)變。因此，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于2300r/min會引起飛輪殼破壞的危險轉(zhuǎn)速。

3. 牽引車行駛時的道路振動引起的飛輪殼應(yīng)變比原地發(fā)動機(jī)振動時要大3倍左右。因此路面激勵和傳動軸不平衡引起的振動對飛輪殼的破壞影響較大。

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

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