斯太尔046整车共振质量攻关

随着斯太尔汽车产量的不断增加，重汽公司生产的斯太尔046车型不断出现整车共振现象，严重制约了该车型的生产。销售。针对这一现象，经过多次的多车型道路试验，将共振归纳为如下几点： 1．l共振程度 一种是轻微的共振，振动引起各部件及内饰件的抖动发出响声，在驾驶室连续听到“膨”的响声，该响声压迫驾驶员的耳膜，长时间影响驾驶员的听觉，使之产生疲劳感；另一种是明显的共振，除连续听到“膨”的响声外，还出现了驾驶室的明显抖动。 1．2共振现象存在的特点 a．共振汽车全部是驱动形式为4x2 长轴距车型。 b．对多台汽车共振的上下极限车速统计，发生共振现象时，汽车速度集中在50－65km／h范围之内，大部分在汽车速度为55－65km/h范围内，超出这个范围，共振现象消失。 C．在任意档位及脱档滑行，只要车速在 50－ 65km／h范围内，共振程度不变 d．越是在较平坦、坚硬的路面上行驶，共振现象越明显。 e．整车质量改变，共振车速也随之降低。如一辆汽车底盘车速为 55－65km/h时共振，加装车厢后，其共振车速下降为50～55km／h。 f．当整车共振时，中间传动轴轴承支承缓冲盘随之出现剧烈的抖动。 2分析现象排查原因 汽车本身就是一个具有质量、弹性和阻尼的振动系，各部分的结构、特性决定了它的固有频率。在行驶中，车速、车轮、发动机、传动系精度和旋转件的不平衡及悬挂系统的减振阻尼效果等都会形成激振源，当激振源与整车的固有频率接近时，就造成整车共振。寻找共振源是解决问的关键。因为产生共振的因素很多，为了便于尽快找准原因，采用正交试验方法，将主要因素排列出来并逐项试验。 主要因素有车速、发动机与传动系的平衡量及整车的各减振、阻尼、车轮总成的动平衡量。 由于斯太尔车是采用模块化、系列化的产品，6X4型车与4X2型车在结构上区别较大的就是整车悬挂系统和传动系统。所以，试验工作重点安排在悬挂系统和传动系统上分步进行。 2．l针对共振特点进行的分析 2．1．l悬挂系统 共振汽车全部是驱动形式为4X2、长轴距的；驱动型式为6 X 4的斯太尔 043车型没有共振现象，而该车型与 1291.260/046/4 X 2汽车的后桥悬挂不同。为验证汽车共振是否与悬挂系统有直接关系，把共振汽车的后桥支撑起来，使轮胎悬空，其余装配状态不变，起动发动机驱动后轮转动，共振汽车的共振现象不变。因此，排除了悬挂部分、后桥及车轮对造成汽车共振产生的影响。 2．1．2传动系统 共振集中在汽车车速为50－ 65km／h范围内（初始试验阶段为变速器i=1时所做的试验），该车速所对应的发动机转速为1550r/min－2030r/min，对应的发动机输出扭矩为最高值的范围。似乎整车共振与发动机的输出扭矩关系很大，但随着整车共振试验的进一步开展，汽车在任意档位上及脱档滑行时，共振现象及幅度不变，排除了共振的汽车与发动机扭矩输出的变化有直接关系而产生的加振力。 在凹凸不平的道路上行驶时，汽车的颠簸在一定程度上使汽车的振动幅度得以减弱。随着汽车质量的增大，汽车的重心位置也相对改变，但共振现象消除不了，不存在产生加振力的因素。 综上分析，整车共振与变速器输出的转速无关，结合整车共振时中间传动轴上轴承支承缓冲盘随之出现的剧烈抖动，确定造成整车共振的加振力产生于传动系。 2．2造成整车共振的原因 传动系的弯曲振动的加振力有几个方面：一是传动轴不平衡；二是发动机的往复质量引起惯性力的变动；三是万向节的安装角引起力的变动。依据使传动系的弯曲振动的加振力的三个因素，为消除中间传动轴上轴承支承缓冲盘的科动，采取了如下措施进行整车道路试验。 a．提高和减弱中间传动轴上轴承支承缓冲盘的硬度及轴承吊架的强度。 b．改变中间传动轴与车架上平面的夹角。 C．在变速器下测与车架横梁之间增加辅助支承，以减小变速器的振动。 d．降低传动轴的不平衡量。 在上述四项试验中，整车共振现象有的加强，有的减弱，有的没有变化，特别是将传动轴的不平衡量降到很低换装到有共振现象的整车上时，其共振现象无任何改变，而中间传动轴上轴承支承缓冲盘的抖动未消失，但在实验中发现中间传动轴花键连接盘有摆动现象。针对这一问题，假设中间传动轴的轴管与花键连接盘不垂直进行分析。 当图中传动轴花键连接盘上的A点旋转到A’点时，传动轴总成上的万向节带花键套管被拉伸；当A’点再旋转到A点时，传动轴总成上的万向节带及花键套管被压缩，传动轴每转一圈，万向节带花键套管被拉伸压缩一次。这种万向节带花键套管的往复运动肯定会产生一个外加力反作用在中间传动轴上，使轴承支承缓冲盘出现科动。为此在两辆共振的汽车上对中间传动轴的花键连接盘进行了检测。其中一根中间传动轴的花键连接盘的止口径向跳动量为0．65mm，连接盘端面跳动量为0.60mm；另一根中间传动轴的花键连接盘的止口径向跳动量为0．90mm，连接盘端面跳动量为0．75mm。较大的端面跳动量使后传动轴的万向节带花键套管往复运动产生一个外加力；较大的径向跳动量使后传动轴的万向节带花键套管产生一个径向的离心力，这个两方向上的力反作用在中间传动轴上，肯定会使轴承支承产生剧烈的抖动，这个力就是使汽车产生共振的加振力。为花键连接盘的跳动量较大所产生的外加力对中间轴上的缓冲盘带轴的受力分析。F伸、F压传动轴万向节带花键套管产生的径向力凡与花键套管及花键段之间的摩擦力见的合力。合力的大小取决于花键连接盘跳动量的大小及后传动轴花键套管与花键数之间的摩擦力。合力的方向在以中间传动为轴线F伸、F压转形成的圆锥面上，取决于花键连接盘的偏摆方向及传动轴的安装。 为了验证推论的结果，重新制做并挑选两根中间传动轴，其径向跳动量、端面跳动量均控制在0．lmm之内，换下整车共振的中间传动轴做道路试验。试验结果：在任意状态下行驶，汽车共振消失。为进一步验证，又对十辆份共振汽车的中间传动轴进行检测，返工装车试验，结果只有一二根中间传动轴装车试验有轻微的共振，其余车辆共振现象消失。 根据十辆份的试制情况，组织生产了35根中间传动轴，花键连接盘的跳动量全部控制在0．lmm之内，进行正常装车和更换共振汽车的中间传动轴，未再出现整车共振现象。这就确定了造成整车共振的原因是中间传动轴的花键连接盘跳动量较大产生的加振力，使传动系弯曲振动，通过悬挂部件传递到驾驶室等部件上，当车速在50－60km／h的范围时，由于传动轴径向跳动产生振动的频率与底盘固有频率接近，致使振动频率叠加造成整车共振。 2．3排查造成中间传动轴花键连接企跳动量较大的原因 对中间传动轴的生产过程进行调查及装车使用情况进行分析，存在如下原因： a．加工、测量基准与装车基准不统一，加工、测量基准为顶针孔，而装车基准为装配轴承的支承圆柱面。 b．焊接传动轴管与花键毅及连接*后，为解决焊接变形进行校直，冷却后存放一段时间，因材料存在的内应力自然回弹。 c. 带有花键部件及其它部件存在误差累计。 根据多次反复的试验数据，经与设计部门协商在1997年7月将中间传动轴产品图上增加了“总成装配后再进行精加工花键连接盘，保证跳动量不大于0．lmm；测量基准为装配基准”的技术要求。 3实施质量改进 根据中间传动轴在生产过程中存在的问题，为保证基准的统一性，设计部门将中间传动轴上的花键毅的有关尺寸进行了修改，保证了加工、测量、装车的基准统一。工艺部门增添了专用车床，设计了精加工花键连接盘的专用卡具，调整了花键连接盘及传动轴管与花键藏及连接*焊接后的加工工艺，确保中间传动轴花键连接盘的跳动量不大于0.1mm. 4结语 通过各种试验，找出了造成整车共振的原因，经修改产品结构、调整工艺方法，从根本上解决了中间传动轴花键连接盘跳动量较大形成的加振力使汽车产生共振的现象，同时也解决了因该加振力致使斯太尔 1291．260/ 046／ 4*2汽车中间传动轴中间支承连接板易断裂的质量问题。