Abstract: Bilang isang mahalagang bahagi para sa pagpapadala ng kapangyarihan sa isang sasakyan, ang pagganap ng NVH ng transmission shaft ay seryosong nakakaapekto sa pagganap ng NVH ng sasakyan. Ipinakilala ng artikulo ang proseso ng paghawak sa problema ng abnormal na ingay sa transmission shaft ng isang light truck, at nagsasagawa ng pag-troubleshoot mula sa mga aspeto tulad ng dynamic na balanse ng transmission shaft, system resonance, at transmission shaft angle, at sa wakas ay malulutas ang problema ng abnormal ingay.
Mga Keyword: Abnormal na ingay; Resonance; Anggulo ng transmission shaft
P reface
Sa pag-unlad ng lipunan, ang mga gumagamit ay may lalong mataas na mga kinakailangan para sa kaginhawaan ng mga produktong automotive, lalo na ang pagganap ng NVH ng mga sasakyan, na nakakatanggap ng pagtaas ng atensyon mula sa mga gumagamit. Ang transmission shaft, bilang isang mahalagang bahagi para sa pagpapadala ng kapangyarihan sa buong sasakyan, ang pagganap ng NVH nito ay seryosong nakakaapekto sa pagganap ng NVH ng sasakyan. Sa panahon ng pagbuo at pag-verify ng isang tiyak na light truck, isang problema ng abnormal na ingay ang natagpuan sa buong sasakyan. Pagkatapos ng pagsusuri at kumpirmasyon, natukoy na ang pinagmulan ng abnormal na ingay sa buong sasakyan ay ang transmission shaft.
1 Fault phenomenon
Sa panahon ng pagpapatunay ng bagong kotse, natuklasan ng mga eksperimento na mayroong "buzzing" na ingay kapag nagmamaneho sa mataas na bilis (higit sa 60km/h), at habang tumataas ang bilis, unti-unting tumaas ang ingay. Matapos suriin at kumpirmahin ng mga propesyonal na evaluator ang maraming sistema, napag-alaman na ang pinagmulan ng abnormal na ingay ng sasakyan ay ang transmission shaft.
2 Pagsisiyasat ng kasalanan
Karaniwang may tatlong dahilan para sa abnormal na ingay sa transmission shaft: 1. Mahinang dynamic na balanse ng transmission shaft; 2. Resonance sa pagitan ng transmission shaft at power system; 3. Ang kasamang anggulo ng transmission shaft ay hindi makatwiran.
2.1 Pag-troubleshoot ng mahinang dynamic na balanse
Ang dynamic na balanse ng transmission shaft ng may sira na sasakyan ay nasubok at napag-alaman na ang transmission shaft ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo, na may dynamic na imbalance na mas mababa sa 40gcm. Ang lahat ng mga produkto ng light truck transmission shaft ay sumusunod sa pamantayan ng dynamic na balanse na ito, at walang masamang phenomena, kaya ang kadahilanan ng mahinang dynamic na balanse ay pinasiyahan.
2.2 Pag-troubleshoot ng resonance ng transmission shaft at power system
Kalkulahin ang kritikal na bilis ng transmission shaft. Ayon sa disenyo ng Automotive [1], ang kritikal na bilis ng transmission shaft ay kinakalkula ayon sa formula (1):
Kung saan, ang D ay ang panlabas na diameter ng transmission shaft tube, ang d ay ang panloob na diameter ng transmission shaft tube, at L ang haba ng transmission shaft. Matapos kalkulahin ang panlabas na diameter ng transmission shaft na 69mm, ang panloob na diameter ng 63mm, at ang haba ng 850mm, ang kritikal na bilis ng transmission shaft ay 15518rpm. Isinasaalang-alang ang Factor ng kaligtasan ng 1.5, ang maliit na kritikal na bilis ng Z ay maaaring umabot sa 10345rpm.
Sabay-sabay na kalkulahin ang Z-major frequency ng transmission shaft operation [2].
Kabilang sa mga ito, ang Vmax ay ang Z high speed, ang ig ay ang transmission ratio ng gearbox Z high gear, ang io ay ang pangunahing reducer transmission ratio, ang K ay ang pangunahing harmonic order ng engine torque (para sa isang four cylinder four stroke engine, ang ang pangunahing harmonic order ay 2), at ang r ay ang wheel rolling radius.
Palitan ang Vmax=120km/h, ig=0.77, io=6.142, K=2, r=0.360m sa equation (2), at kalkulahin ang f=158Hz. Ang na-convert na bilis ay 9480rpm, na mas mababa kaysa sa kritikal na bilis ng transmission shaft na 10345rpm.
Samakatuwid, ang kadahilanan ng resonance sa pagitan ng transmission shaft at ng power system ay hindi kasama.
2.3 Pagsisiyasat ng hindi makatwirang anggulo sa pagitan ng mga transmission shaft
Suriin ang kasamang anggulo ng transmission shaft [1], at ang schematic diagram ng kasama na anggulo ng transmission shaft ay ipinapakita sa Figure 1.
Figure 1 Schematic diagram ng transmission shaft angle
Pagkatapos ng pag-verify, ang kasamang anggulo ng transmission shaft sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon sa pagtatrabaho ay ipinapakita sa Talahanayan 1, at ang katumbas na kasamang anggulo ay umabot sa 3.9 ° sa ilalim ng walang load, na mas malaki kaysa sa pinapahintulutang katumbas na kasamang anggulo na 3°sa disenyo. Samakatuwid, ang isang labis na katumbas na anggulo sa disenyo ng transmission shaft ay maaaring maging sanhi ng abnormal na ingay sa transmission shaft.
Batay sa teoretikal na pagsusuri sa itaas, i-optimize ang disenyo ng anggulo ng transmission shaft.
Batay sa nakaraang theoretical analysis ng transmission shaft angle, pag-aralan at ayusin ang rear axle elevation angle para bawasan ang α 3. Maaari nitong bawasan ang katumbas na kasamang anggulo φ 。Ang orihinal na estado ng disenyo ay may rear axle elevation angle na 7.5 °, at pagkatapos inaayos ang rear axle elevation angle sa 8.5 °, ang mga resulta ng verification ay ipinapakita sa Table 2. Ang mga resulta ng verification ay nagpapakita na kapag ang rear axle elevation angle ay tumaas sa 8.5 °, ang indibidwal na kasama anggulo ng transmission shaft α 2 α 3 reduction, katumbas kasama anggulo φ Makabuluhang nabawasan, 1.9 ° lamang sa ilalim ng walang-load na kondisyon. Kung ikukumpara sa orihinal na estado ng disenyo, ito ay nabawasan ng 2 °.
Talahanayan 2: Ang teoretikal na kasamang anggulo ng transmission shaft kapag inaayos ang rear axle elevation angle sa 8.5 °
I-adjust ang rear axle elevation angle sa 8.5 ° para sa verification: magdagdag ng 1 ° inclined pad iron sa rear axle steel bracket, ayusin ang rear axle elevation angle sa 8.5 °, at subukang mag-install ng 2 sasakyan para sa verification; Iniulat ng mga tagasubok na ang abnormal na ingay ay mas malinaw at mas malala kaysa sa lumang estado.
Ang mga resulta ng pag-verify sa itaas ay makabuluhang naiiba sa teoretikal na pagsusuri. Samakatuwid, napagpasyahan na sukatin ang kasama na anggulo ng transmission shaft. Ang pagsukat ng anggulo ng transmission shaft ay isinagawa gamit ang tatlong coordinate para sa isang offline na sasakyan sa orihinal nitong estado at dalawang sasakyan sa naayos na rear axle elevation state. Ang mga resulta ng pagsusulit ay ipinapakita sa Talahanayan 3.
Talahanayan 3: Aktwal na kasamang anggulo ng transmission shaft kapag inaayos ang rear axle elevation angle sa 8.5 °
Ang mga nasusukat na resulta sa itaas ay malaki ang pagkakaiba sa teoretikal na pagsusuri. Mula sa mga sinusukat na resulta, makikita na ang aktwal na katumbas na anggulo ng sasakyan sa orihinal nitong estado ng disenyo ay umabot sa 6.2 °, na higit na lumampas sa pangkalahatang kinakailangan na 3 °.
Matapos imbestigahan ang paglihis sa pagitan ng pisikal at teoretikal na kondisyon sa itaas, napag-alaman na ang posisyon ng makina ay nasa direksyon ng Z, at ang aktwal na estado ay 12mm na mas mababa kaysa sa teoretikal na estado. Dahil sa maikling wheelbase (2800mm) ng problemadong modelo, ang haba ng disenyo ng front transmission ay 472mm lamang, at ang kasamang anggulo ng transmission shaft ay lubhang naaapektuhan ng paglihis ng posisyon ng pag-install (ang aktwal na estado ay 2.6 ° na naiiba sa estadong teoretikal).
Ayon sa pisikal na kondisyon, ang anggulo sa pagitan ng transmission shaft ay naayos sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 10mm pad iron sa hanging point sa gitna ng transmission shaft, at sinusukat. Ang mga resulta ay ipinapakita sa Talahanayan 4.
Talahanayan 4 Pagsasaayos ng kasamang anggulo ng transmission shaft batay sa mga sinusukat na resulta
Samakatuwid, matutukoy na ang abnormal na ingay ng transmission shaft ay sanhi ng labis na anggulo sa pagitan ng transmission shaft. Matapos bawasan ang kasamang anggulo ng transmission shaft, lalo na ang katumbas na kasamang anggulo ng transmission shaft, ang abnormal na ingay ay makabuluhang napabuti.
3 Konklusyon
1) Ang pagsisiyasat ng abnormal na ingay sa transmission shaft ay dapat na sistematikong imbestigahan, kabilang ang dynamic na balanse, system resonance, at transmission shaft angle;
2) When analyzing problems, it is necessary to combine theory with actual testing (measurement) to avoid making incorrect judgments based solely on theoretical values;
3) The angle between the transmission shaft is unreasonable, which is often prone to batch production issues. It is necessary to conduct sufficient verification and evaluation during the design and development verification stage to avoid batch user complaints after the product is launched;
4) Through fault handling, it is more fully demonstrated the necessity of requiring an equivalent angle of less than 3°or the transmission shaft.
More about VAFEM Agricultural bearings：
Agricultural machinery requires better seals for contaminated conditions, provisions for misalignment, and economical mountings for shafts and housings. VAFEM offers bearings for disc harrows, planters, mowers, rakes, all types of balers, tillage, seeding and forage harvester equipment, combines, cotton pickers/stripers, and other agricultural equipment like silo unloaders and grain elevators.
We also offer a complete line of insert ball bearings, shaft mounted with either tapered adapters or locking collar or set screws. Our proven seal designs include low torque shields to heavy-duty triple lip seals. Disc harrow bearings are also available with either round, square, or hexagonal bores. All bearings are available with or without re-lubrication holes.
https://www.vafem.com/products/Agricultural-Bearings/775.html
2023-07-11