基于虚拟仪器的车轮动平衡测试技术研究

发布时间：2017-09-25 17:16

  本文关键词：基于虚拟仪器的车轮动平衡测试技术研究

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【摘要】：车轮作为连接地面与车体之间的重要部件,车轮高速旋转时,由于受到不平衡离心力的作用,导致车轮产生周期性的上下跳动和横向摆振。特别是动平衡失效时,车辆更难以驾驶,其安全性随之降低。车轮动平衡问题引起人们越来越多的关注,对车轮进行动平衡测试与校正具有重要意义。目前,国内用于检测车轮动平衡设备的测量系统是主要利用单片机完成分析处理工作。由于单片机性能的限制,该类型测量设备存在运算处理能力和扩展性有限、测试精度不够高等问题。虚拟仪器技术在测控领域应用越来越广泛,以软件为核心完成信号采集和分析处理工作,可减少硬件测试仪器的数量,提高开发效率。本文以车轮动平衡测试技术为研究点,在总结国内外动平衡测试研究现状的基础上,借助计算机强大的运算处理能力将虚拟仪器技术应用于车轮动平衡关键技术开发。简要阐述转子动平衡基本理论,在此基础上深入研究车轮动平衡理论和方法。根据理论力学空间力系分解原理,详细推导出两面平衡原理。通过建立车轮-机械支承系统两自由度动力学(平动、摆动)模型,分析支承系统在不平衡离心力作用下的振动响应,确定车轮动不平衡量的平面分离方程。针对车轮动平衡测试信号的特点,基于数据采集卡的计数器功能完成转速的测量,采用互相分析法实现振动信号特征参数的提取。结合影响系数标定法,提出双面影响系数法完成了车轮动不平衡量与左右支承处振动信号幅值间的参数标定。基于美国NI公司的PXI系统搭建硬件测试平台,并对数据采集板卡、测振传感器进行选型。采用Labview进行车轮动平衡测试应用软件的开发,编程实现参数设置、信号采集、数据分析处理以及数据管理等模块。在试验台上进行车轮动平衡实验,验证系统的有效性。
【关键词】：动平衡 影响系数法 互相关分析 虚拟仪器
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究的背景与意义10-11
• 1.2 动平衡测试技术国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 论文的主要研究内容13-16
• 第2章 转子动平衡理论和方法16-34
• 2.1 转子不平衡的基本理论16-21
• 2.1.1 转子的不平衡离心力16-17
• 2.1.2 转子不平衡量17-18
• 2.1.3 刚性转子质点离心力系的简化18-20
• 2.1.4 转子不平衡量的分类20-21
• 2.2 刚性转子的机械平衡21-29
• 2.2.1 刚性转子两面平衡原理22-23
• 2.2.2 转子—支承系统的振动响应分析23-27
• 2.2.3 车轮动平衡测试方法27-29
• 2.3 动不平衡量标定算法29-33
• 2.3.1 标定原理29-31
• 2.3.2 双面影响系数标定法31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 动不平衡信号处理方法研究34-44
• 3.1 信号采样定理34-36
• 3.2 基准信号的测量36-37
• 3.2.1 转速测量36
• 3.2.2 相位测量36-37
• 3.3 动不平衡信号的测量37-42
• 3.3.1 动不平衡信号的特点37-38
• 3.3.2 互相关分析法38-41
• 3.3.3 仿真实验41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 基于虚拟仪器的车轮动平衡测试平台设计44-66
• 4.1 虚拟仪器与LabVIEW44-48
• 4.1.1 虚拟仪器的概念和组成44-47
• 4.1.2 Labview开发平台47-48
• 4.2 车轮动平衡测试硬件选型48-54
• 4.2.1 传感器48-51
• 4.2.2 数据采集卡51-54
• 4.3 车轮动平衡测试软件设计54-62
• 4.3.1 软件总体架构54-55
• 4.3.2 参数设置模块55-57
• 4.3.3 数据采集模块57-59
• 4.3.4 数据分析处理模块59-61
• 4.3.5 数据管理模块61-62
• 4.4 车轮动平衡系统测试实验62-65
• 4.4.1 标定实验62-64
• 4.4.2 不平衡量测量实验64-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第5章 总结与展望66-68
• 5.1 工作总结66-67
• 5.2 全文展望67-68
• 参考文献68-72
• 作者简介72-74
• 致谢74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 崔秀萍;王成贵;刘万峰;梁衍龙;;汽车车轮动平衡测量系统的设计与实现[J];智能计算机与应用;2014年01期

2 杨图强;;车轮动平衡机校准浅析[J];质量技术监督研究;2013年03期

3 李传江;费敏锐;张自强;;高精度动平衡测量中不平衡信号提取方法研究[J];振动与冲击;2012年14期

4 张建平;;汽车车轮动平衡机工作原理及其检测方法的改进[J];中国计量;2011年12期

5 蒋延强;;车轮动平衡机的原理分析[J];科技资讯;2009年29期

6 隋敏;鲍国华;;车轮动平衡机及其量值校准[J];中国计量;2008年03期

7 丁晨;;专用大型车轮动平衡机研制[J];现代测量与实验室管理;2007年05期

8 杨克己;基于谐波小波的自适应滤波在高精度动平衡检测系统中的应用[J];仪器仪表学报;2005年S1期

9 杨克己,武二永;高精度动平衡测量中自适应滤波技术的应用研究[J];仪器仪表学报;2005年01期

10 刘健,潘双夏,杨克己,冯培恩;动平衡机系统误差分析及标定方法研究[J];组合机床与自动化加工技术;2004年04期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 徐娟;在线动平衡测试的相关信号处理与标定算法研究[D];合肥工业大学;2012年

2 秦鹏;基于全柔性串接式振动系统的高精度动不平衡测量研究[D];上海交通大学;2007年

3 陶利民;转子高精度动平衡测试与自动平衡技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郭伟海;基于LabVIEW的硬支承动平衡机测量系统的研制[D];上海师范大学;2014年

2 郭夏夏;动平衡测试系统的关键技术研究[D];上海交通大学;2014年

3 郭俊华;刚性转子动平衡技术及系统研究[D];昆明理工大学;2012年

4 朱小波;基于LabVIEW的火炮振动测试系统研究[D];南京理工大学;2011年

5 张高敏;动不平衡信号处理与标定算法的研究[D];辽宁大学;2011年

6 胡会杰;全自动轮胎动平衡试验机的研制[D];中国石油大学;2011年

7 曾荣;LabVIEW的旋转机械振动测试分析系统研究[D];武汉理工大学;2011年

8 孙丽萍;基于LabVIEW的现场动平衡测试系统研究[D];重庆大学;2011年

9 胡庆翰;新型高精度动平衡测量系统研究[D];上海交通大学;2007年

10 王宏亮;车轮动平衡技术应用研究[D];辽宁工程技术大学;2006年

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本文编号：918570