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技术文章
车辆传动轴系应力应变测试研究
点击次数：18 发布时间：2024/3/13 9:39:41
各种机械设备的传动轴系因机械、动力和负荷等原因，会发生短暂或持续的转矩波动或振荡，从而使旋转轴系产生扭转振动。扭振产生的扭转应力会使轴系各断面受到交变的剪切应力，造成轴系材料疲劳失效，产生噪声并加速零件的磨损，甚至导致轴系的破坏，造成严重的后果。因此，有必要对车辆传动轴系扭振进行测量。
本文利用应变电测技术对某车辆传动轴系的扭振进行测量。应变电测技术是应力应变测试中应用广泛和适用性强的方法。应变电测法是根据电阻丝的电阻率随电阻丝的变形而变化的关系，把力学参数转换成与之成比例的电学参数，通过测量电学参数并按照一定的比例关系将其转换成试件的应变值。
测试设备与操作
仪器采用聚航科技JHDY多通道动态应变仪，全软件操作，测量数据高度实时同步，自动保存，自动生成报表。
在测点1（分力轴Ⅰ）和测点2（分力轴Ⅱ）上粘贴应变片，并将各个测点上的应变片按全桥方式连接。集流环通过联轴器和两分力轴固联。分力轴上应变片测得的应变信号通过集流环传递到应变仪进行采集，并通过pc机进行采样记录以便对数据进一步的处理和分析。
扭振曲线
此次现场测试有四种工况：1.空载A路面启动行驶转弯；2.满载A路面启动行驶转弯；3.D路面行驶；4.C路面行驶。通过对实测的应变数据进行处理和计算，得出了该轮式传动轴在以上四种工况下的扭振特性曲线，如图1-图4。
1.空载A路面启动行驶转弯
从图1可以看出，应变片所在轴I的两截面相对转角大值达到了0.048°，轴Ⅱ的两截面相对转角大值达到了0.049°。从图中可知，传动轴启动时会产生较大的扭振冲击，在启动后扭振幅值减小。图1中的两条曲线波形相近，方向相反，可以清楚地反映该轮式车原地转弯时的两传动轴旋转方向相反。
2.满载A路面启动行驶转弯
从图2可以看出，应变片所在轴Ⅰ、Ⅱ的两截面相对转角大值都为0.04°。图2中的两条曲线波形相近，且方向相反，可以清楚地反映该轮式车原地转弯时的两转动轴旋转方向相反。
3. D路面行驶
从图3可以看出，应变片所在轴Ⅰ的两截面相对转角大值为0.034°，轴Ⅱ的两截面相对转角大值为0.048°。图3中时域波形图可反映该种路面的激励频率比水泥路高.
4.C路面行驶
从图4可以看出，应变片所在轴Ⅰ的两截面相对转角大值为0.05°，轴Ⅱ的两截面相对转角大值为0.06°。由图4中时域波形图可看出，该种工况比三种都要差，两根传动轴的扭振幅值波动较大。
图1-图4反映了该轮式车在不同路面（工况1-4）启动行驶中的扭振情况，为传动轴的设计提供了可靠的实验依据。
本文采用应变电测法可准确地测量四种不同工况下的某轮式车辆传动轴系扭振情况，为某车传动轴系的设计和改进提供了可靠的依据。
原创作者：南京聚航科技有限公司
