论文题目: 摩托车曲轴组件动平衡检测系统的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 张雅丽
导师: 王宝光
关键词: 摩托车,曲轴组件,动平衡,振动台,惯性力椭圆
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 摩托车曲轴组件是是一种特殊的刚性转子,它由曲柄和连杆两部分组成的,属于不平衡转子。摩托车是单缸发动机,曲轴组件是在不平衡状态下运转的。由于其特殊性,研究摩托车曲轴组件动平衡检测理论在动平衡领域内占有特殊地位。本文以摩托车曲轴组件为研究对象,对其动平衡的检测提出了新的检测方法。本文首先通过对曲轴组件运动学和动力学的分析,发现其激振源包括旋转惯性力和往复惯性力两部分,这两部分惯性力矢量和的末端运动轨迹为一椭圆,因此提出了用惯性力椭圆的不平衡率η和主轴倾角φ两个参数来表示摩托车曲轴组件的动力学特性。摩托车曲轴组件动平衡的检测,主要是通过检测曲轴在旋转时引起支承(振动台)系统的振动量,经过信号处理后得到曲轴组件的不平衡量(不平衡量的大小的相位)。因此振动系统的设计是检测系统的中心问题。本文通过对软、硬支承平衡机中的振动系统做比较,根据曲轴组件动平衡检测的特殊性,设计了一种新型振动台。这种新型振动台既有硬支承平衡机支承刚度高的特点,又有软支承平衡机测量精度高的优点。在曲轴检测标定方法上,借鉴了软支承系统标定的影响系数法。在此基础上创新设计了四步标定法。基于LabVIEW开发的摩托车曲轴组件动平衡检测虚拟仪器,采用模块化设计,大大提高了整个检测系统的灵活性和扩展性。实验结果表明,本套摩托车曲轴组件检测系统具有检测精度高,效率高,低成本等优点。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 转子不平衡的产生原因及危害
1.3 动平衡技术的发展
1.4 动平衡机的分类
1.5 动平衡机的组成
1.5.1 支承系统
1.5.2 驱动系统
1.5.3 测量系统
1.6 当前摩托车曲轴组件动平衡机测试方法及其缺陷
1.7 国内现有平衡机简介
1.7.1 德国申克柔性平衡机
1.7.2 上海RYS-5A 型平衡机
1.7.3 振动测量仪
1.8 软、硬支承平衡机对比
1.9 本课题研究的主要内容
第二章 摩托车曲轴组件的动平衡理论研究
2.1 动平衡的概念
2.2 转子不平衡种类
2.3 不平衡量的表达方式
2.4 摩托车曲轴组件的运动学分析
2.5 摩托车曲轴组件的动力学分析
2.5.1 连杆质量等效变换分析
2.5.2 曲轴组件动力学分析
2.5.3 惯性力椭圆的论证
2.6 摩托车曲轴组件动力学特性的描述方法
2.7 本章小结
第三章 动平衡检测系统振动台的理论分析及设计
3.1 振动台结构设计
3.2 振动台动力学分析
3.2.1 振动台动力学模型的建立
3.2.2 振动台动力学方程固有频率分析
3.3 振动台的设计计算
3.4 振动台平动固有频率分析
3.5 本章小结
第四章 检测信号的采集及数据处理
4.1 电气控制部分的组成
4.2 信号采集及处理原理
4.3 振动信号的采集
4.3.1 振动信号的特点
4.3.2 传感器的选择
4.3.3 A/D 转换器的选择
4.3.4 增强型并行端口EPP（Enhanced Parallel Port）接口技术
4.4 振动信号的处理
4.4.1 积分器
4.4.2 RC 双T 选频放大器
4.4.3 自动跟踪数字开关式滤波器
4.5 数字信号处理
4.5.1 自适应FIR 滤波器
4.5.2 一阶Butterworth 低通滤波器
4.5.3 基于FFT 的数据处理
4.6 信号处理的结构及功能
4.7 本章小结
第五章 摩托车曲轴组件动平衡检测系统的标定
5.1 动平衡检测系统的测量方法
5.1.1 硬支承系统
5.1.2 软支承系统
5.2 CBTS 系统的标定方法
5.2.1 四步标定法的引入
5.2.2 四步标定法标定过程
5.3 本章小结
第六章 基于LabVIEW 的CBTS 检测系统虚拟仪器设计
6.1 LabVIEW 简介
6.2 虚拟仪器概念
6.3 CBTS 检测系统设计概述
6.4 CBTS 检测系统的虚拟仪器设计
6.4.1 主面板
6.4.2 次面板
6.4.3 数据库编程部分
6.4.4 CBTS 检测系统软件流程图
6.5 本章小结
第七章 CBTS 检测结果及数据分析
7.1 CBTS 检测结果
7.1.1 结果报表
7.1.2 CBTS 系统检测结果与日本检测结果对比
7.2 误差来源与采取措施
7.2.1 机械系统误差来源与采取措施
7.2.2 原理误差定性分析
7.3 本章小结
第八章 课题总结及展望
8.1 总结
8.2 特点及展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
附录
发布时间: 2007-07-10
参考文献
- [1].飞行器动平衡测试技术的实验研究[D]. 赵钧.哈尔滨工业大学2007
- [2].高精度、高效率硬支承平衡机测量系统若干关键技术研究[D]. 赵鼎鼎.上海交通大学2013
相关论文
- [1].气悬浮立式转子动平衡技术研究[D]. 陶继忠.四川大学2004
- [2].新型立式动平衡机的研制与工件动不平衡量的测量[D]. 李顶根.华中科技大学2004
- [3].摩托车发动机曲柄连杆总成动平衡测量系统与惯性力调整方法的研究[D]. 王秋晓.重庆大学2005
- [4].基于虚拟仪器的生丝抱合自动检测研究[D]. 孙鸿文.苏州大学2005
- [5].多工位全自动动平衡机设计方法及关键技术研究[D]. 刘健.浙江大学2005
- [6].不平衡量信号的精密谱分析及其在砂轮动平衡测控仪中的应用[D]. 杨晓红.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）2006
- [7].基于油膜模型的多点喷射汽油机瞬态工况控制研究[D]. 钟祥麟.吉林大学2007
- [8].航空发动机柔性转子动力特性及高速动平衡试验研究[D]. 邓旺群.南京航空航天大学2006
- [9].转子高精度动平衡测试与自动平衡技术研究[D]. 陶利民.国防科学技术大学2006
- [10].飞行器动平衡测试技术的实验研究[D]. 赵钧.哈尔滨工业大学2007