动力总成质心及惯量测量报告.doc

1、第一章 用绳带悬挂法测量一、悬挂系统标定1、姿态1混凝土块质量为95馆，转动惯量为厶=8.23馆5?,周期为102.1s , 计算得到0.000789。2、姿态 2 混凝土块体的尺寸为:ax = 1,® =q = 0.2 , a2=b2= 0.3,c? = 0.15姿态2姿态2中混凝土块体1的转动惯量计算公式为：J =+ y2)dxdydz 代入数据后得出= 8.23烧-m2姿态2中混凝土块体2的转动惯量计算公式为：p(x2 + y2)dxdydz代入数据后得出J2=0.48.m2 所以姿态2的转动惯量为兀态厂厶+丿2 = &7迦加2，姿态2质量为127鏡，周期为91.3s。

2、计算得到a2 = 0.00104 0 3、姿态3混凝土块体的尺寸为:a3 = b3=c3= 0.3姿态3姿态3的转动惯量计算为:厶+ y2)dxdydz代入数据后得出厶=096馆 m2所以姿态3的转动惯量为：J就3 =厶+厶=9.19馆-nr #姿态3质量为159馆，周期为85.5s。计算得到色=0.00126。4、MT动力总成的总质量为M = 175馆，按照线性插值可以得出&为0.00137 0二、悬挂法测量动力总成的惯性参数三种悬挂姿态分别如下图所示:姿态1 （绕z轴旋转）姿态2 （绕y轴旋转）姿态3 （绕x轴旋转）测得MT动力总成的悬转周期和转动惯量分别列表如下:绕X旋转绕y旋转

3、绕z旋转悬转周期63.60390.46789.9转动惯量(kgm2 5.5411.2111.07)第二章 采用四簧倒立试验台测量一、概况基于振动理论中的周期法,设计了一种测量动力总成惯性参数!1!簧倒立试验台,介绍了!1!簧倒立试验台的惯性参数的测量方法。动力总成的惯性参数是指其质量、质心位置和关于质心的3个正交轴的惯性矩和惯性积,它是动力总成动力学和车辆系统动力学研究的重要参数之一,对动力总成动态特性分析和悬置隔振系统的设计 有着重要意义。图2丄利用悬挂传感器测动力总成的质量和质心动力总成的质量可以用高精度悬挂传感器测出（见图1 L该动力总成的质量M = 175馆。因为动力总成是一个由不同材

4、质、形状复杂的零部件组合而成，其质心参数几乎不可能用解析方法进行计算。二、四簧倒立试验台采用倒立摆方式，通过质量周期法测量发动机振动周期，经过计算可获得被测物体的转动惯量。根据质量周期法的测试原理，考虑试验振动系统的安全性哉们设计出一种测试动力总成转动惯性矩和惯性积的U!簧倒立试验台（见图2.2）,并对其测试理论进行了探讨。图2.2四簧倒立试验台三、空间坐标系、发动机参考坐标系(a )固定于托盘上的空间坐标系OX/*取一正方形的托盘”在托盘的下表面刻两条相互垂直且平行于正方形边长的直线分别作为空间坐标系OXX乂的X和X)轴，而*3轴与托盘面垂直(见图2.3 ),坐标的原点在板下表面,托盘绕疋旋

5、转振动。空间坐标下的空间点通过x来刻画:X =(1)(b)固定于动力总成质心位置的参考坐标系祇戸站在动力总成上设参考坐标系。中丹，该参考坐标系的坐标轴与空 间坐标系的坐标轴平行®心3坐标系的原点落在发动机的质心上內 轴与动力总成转动主轴平行”占轴与发动机顶盖垂直(见图2.3 ) 0动力总成坐标系发动机X3Ig图2.3空间坐标系OX/?%和参考坐标系0屮站四、动力总成重心在动力总成表面选取四个定位点,动力总成在托盘上的位置和取向通过该四个定位点可以确定。四个定位点的在发动机参考坐标系下的坐标为x-(p = 1,2,3,4 )(见图2.4),这些坐标点通过坐标测量仪确定。2.5坐标测量仪

6、确定空间点的坐标值图2.4动力总成表面上的四点定位图对于给定的动力总成在托盘上的六种姿态(g = l,2,6 )，我们使用坐标测 量仪测量动力总成表面四个定位点的空间坐标X丽(p = 1,23,4 )(注：p表示 定位点，q表示姿态)，策g种姿态动力总成的质心坐标为&。如果第g姿态相对 参考动力总成的取向为IT，我们有(2)xp'q -cq = Rqxp ,( p = 1,2,4 )R9为发动机相对于动力总成参考姿态的转动张量。从（2 ）式，得Xpq - X4g = （xp - x4） , （p = l,2,3）（3 ）将（3）式合并成Xu - X仏,X% - X%,X坯-X仙

7、=Rx1 - x4,x3 - x4,x3 -x4（ 4 ）或R9 = Xu - X仙,X% - X仙於? - X伽X】-x4,x2 - x4,x3 - x4-1（ 5 ）而策q种姿态的动力总成的重心坐标为e = xp'g - r*（ 6 ）采用二次悬挂法，可以确定动力总成的重心兀。策一次悬挂：利用激光仪 在动力总成表面确定三个点，该三点与悬挂线在同一平面上,该三点给出截面一。 让总成绕策一悬挂线转一个角度（最好是90。）,利用经纬仪，可以确定截面二。 同样，利用激光仪可以确定策二次悬挂动力总成的截面三和截面四。两次悬挂在 发动机表面总共标定了 12个点。取一测量参考坐标系，测量参考坐标

8、轴与参考坐标轴的方向一致，但测量参 考坐标原点落在总成飞轮端的飞轮中点。利用坐标测量仪器（见图2.5 ）测量总 成表面的12个点灯的坐标值（在测量参考坐标系下）和四个截面。 经测量和计算得到动力总成的重心坐标为xc - （.丫 + *?） / 2 = 385.52”yc =（必 + 儿）/2=16.18皿（7 ）亠=（二1 + 二？）/ 2 = 68.69动力总成重心坐标为动力总成坐标系下的结果,动力总成坐标系如图2.3。动力(8)总成在参考坐标系下的坐标0 （p = 1,2,丄2 ）为五、MT动力总成的测量结果1、动力总成的惯性参数经过实验测量和计算，在参考坐标系下（动力总成的重心为坐标的原点）,动力总成的转动惯量和惯性积张量为Jx = （a? + X3 ）dm = J32 4- J33 = 5 A3 kg - rrr ;r J MJ” =