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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃方向盤usb的報告 方向盤振動分析與優(yōu)化報告 同濟(jì)大學(xué)XX年9月1日 1 方向盤振動摸底試驗試驗?zāi)康摹 ⊥ㄟ^試驗測量方向盤在各個工況下的振動大小,了解并量化方向盤振動的特性,找出振動的問題峰值,確定優(yōu)化的目標(biāo)頻率。試驗方法 通過在方向盤上安裝一個三向加速度傳感器來測量方向盤振動信號。傳感器安裝于圖1所示坐標(biāo)系原點位置,坐標(biāo)系選擇如圖1所示。 所測量工況有怠速、2檔和3檔以及最高檔加速工況、高速巡航工況、滑行工況?! ?/p>
2、圖1方向盤振動分析坐標(biāo)系示意圖 方向盤振動試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果 通過對摸底試驗得出的數(shù)據(jù)作分析,得出以下兩個主要的結(jié)論: 在所有工況下,Z向的振動都比其它兩個方向的振動要嚴(yán)重。如下面兩圖是 怠速工況下方向盤三個方向的振動信號在頻域的對比?! D2怠速工況方向盤振動頻譜圖目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 方向盤振動峰值主要集中在20
3、-106的頻率范圍內(nèi)。在所有工況的振動峰值里,110km/h(28Hz),105km/h(28Hz),70km/h(38Hz)的振動是最嚴(yán)重的;而怠速工況的使用頻率比較高,其峰值也很重要;60,80,120km/h的32Hz振動也是很明顯的?! D320至106Hz方向盤振動頻譜峰值圖 圖4110km/h(),105km/h(),70km/h(38Hz),怠速 方向盤振動頻譜圖 圖560、80和120km/h工況下30Hz附近峰值 2 方向盤模態(tài)試驗試驗?zāi)康摹 ⊥ㄟ^試驗確定方向盤在安裝狀態(tài)下的固有頻率,以判斷是否有共振現(xiàn)象導(dǎo)致方
4、向盤的振動問題。從摸底試驗的結(jié)果可以看出,方向盤振動的問題主要是Z向振動比較大,因此模態(tài)試驗的目的是測量方向盤在Z向振動的固有頻率。試驗方案 在臺架車上,安裝狀態(tài)下,沿方向盤外沿布置8個加速度傳感器,于方向盤正中布置一個,方向均為Z向。用力錘在圖6所示位置敲擊,測量方向盤的加速度響應(yīng),以此分析出方向盤在Z向振動的固有頻率?! D6方向盤模態(tài)試驗 試驗結(jié)果目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利
5、開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 通過對模態(tài)試驗所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出方向盤Z向的固有頻率如表1所示。與摸底試驗結(jié)果對比,可以發(fā)現(xiàn),方向盤Z向第1、2階的固有頻率均與問題頻率接近,圖4中黑粗豎線表示方向盤Z向第1階的固有頻率,圖5中黑粗豎線表示方向盤Z向第2階固有頻率。 從模態(tài)試驗結(jié)果可以看出,方向盤在固有頻率下的共振是導(dǎo)致方向盤振動的原因之一。尤其是方向盤Z向一階頻率與發(fā)動機(jī)怠速下的二階頻率非常接近,極易被激發(fā)出來?! ? 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真模態(tài)分析 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真模態(tài)分析目的 通過對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作仿真模態(tài)分析,可以
6、找出在模態(tài)頻率下,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生較大應(yīng)變的區(qū)域,這表示在該區(qū)域轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度不夠。針對該區(qū)域的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)將能夠增加其剛度,提高該階模態(tài)的固有頻率,并進(jìn)而與激勵信號的頻率錯開,避免結(jié)構(gòu)的共振,降低方向盤的振動響應(yīng)。傳真計算結(jié)果 通過對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立有限元模態(tài),計算出其在前兩階模態(tài)下的應(yīng)變,如圖7與圖8所示??梢钥闯?,主要的變形發(fā)生在轉(zhuǎn)向管柱與方向盤連接的一段,以及輪輻支撐桿上。這也是需要加強(qiáng)的地方。 圖7第一階模態(tài)振型圖 圖8第二階模態(tài)振型圖目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并
7、確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 4 優(yōu)化方案的提出 在摸底試驗中我們確定了方向盤振動的問題,又通過方向盤的模態(tài)試驗找出了其固有頻率,發(fā)現(xiàn)存在模態(tài)頻率下的共振現(xiàn)象。又通過傳真分析,確定了轉(zhuǎn)向管柱與方向盤連接的一段,以及輪輻支撐桿是需要加強(qiáng)剛度的地方。因此我們提出如下的優(yōu)化方案:轉(zhuǎn)向管柱近方向盤段半徑增加2mm;輪輻支撐桿半徑增加4mm左右:市面上的游戲方向盤都是USB通信協(xié)議,用戶不了解協(xié)議內(nèi)容,無法用于自己控制要求?! 。篣S
8、B通信優(yōu)勢雖然非常明顯,但由于其協(xié)議復(fù)雜,且受其通信距離限制,USB信號一般只能在幾米的傳輸范圍內(nèi),較串口較短,因此選擇了簡易可行的串口協(xié)議?! ≡O(shè)計步驟: :了解內(nèi)部工作及傳感原理。拆開游