拖拉機整機振動特性試驗研究.pdf

1、本文針對約翰迪爾1204型拖拉機的整機振動特性進行研究。分別對拖拉機座椅做了傅里葉變換分析和小波分析，對拖拉機車體做了小波分析，對拖拉機車橋做了小波分析和混沌識別分析。將拖拉機作為一個整體，在各個部位分析的基礎(chǔ)上，綜合分析了整機的振動特性。為拖拉機整機振動研究和減振研究提供了理論支持。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)對拖拉機座椅振動的研究。利用快速傅里葉變換分析了座椅振動。得出影響拖拉機座椅振動的因素有地形條件、行駛速度以

2、及車況。拖拉機座椅處振幅隨著速度增大的變化規(guī)律為:1，先增大后減小，然后繼續(xù)隨著速度的增大而增大。2，拖拉機車速在共振頻率下的速度范圍內(nèi)時，空車車況下振動強度比負(fù)重車況下振動強度小。在車速大于共振頻率下的速度后，負(fù)重車況下振動增加的速度比空車車況下振動增加的速度慢。為達到拖拉機減振的目的，既可以采用減速的辦法，使拖拉機速度盡量接近1.40m/s，也可以給拖拉機適當(dāng)增加配重。座椅振動是一個低頻振動，固有頻率范圍為2.48Hz-3.144H

3、z，此時激振頻率1.25Hz-1.65Hz，二者接近，故拖拉機低速行駛時會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。設(shè)計拖拉機座椅時，應(yīng)該避開拖拉機駕駛員敏感頻率范圍，這樣才能提高舒適性。試驗結(jié)果為座椅設(shè)計提供了理論支持。
　　(2)對拖拉機整機振動信號的研究。利用小波變換的方法檢測了拖拉機車橋、車體、座椅等處的激勵信號。得出當(dāng)拖拉機負(fù)重時，路面激勵信號從車橋傳遞到座椅處的過程中，信號強度共衰減了大約212倍。空車時，路面激勵信號從車橋傳遞到座椅處的過程中，

4、信號強度共衰減了大約12倍。為拖拉機適當(dāng)增加配重可以提高懸架減振器的性能，使懸架減振器更高效的阻斷由地面激勵信號引起的振動。
　　(3)拖拉機單側(cè)經(jīng)過路障時，對拖拉機整機因劇烈振動而發(fā)生側(cè)翻的研究。當(dāng)拖拉機行駛途中只有一側(cè)經(jīng)過路障時，應(yīng)該盡量低速行駛，降低路面障礙物引起的拖拉機振動。拖拉機在一側(cè)遇到障礙物時，拖拉機負(fù)重情況下后橋處振動加速度大約為46g，空車情況下后橋處振動加速度44g，表明依靠增加配重拖拉機振動強度變化不明顯，增

5、加配重不能達到減振目的。此時，拖拉機速度不能超過v=5.14 m/s，否則，拖拉機就有可能發(fā)生側(cè)翻。
　　(4)對拖拉機振動信號奇異性的研究。利用小波分解的方法分析了2個頻率小波分辨率下的拖拉機振動細節(jié)信號。在2級小波分解細節(jié)信號中都檢測到了振動信號的奇異性。得出車橋處2級小波分解細節(jié)信號的奇異性主要是車橋內(nèi)部傳動系統(tǒng)造成的。車橋處2級小波分解細節(jié)信號的奇異性可以用于傳動系統(tǒng)故障檢測。為了降低傳動系統(tǒng)引起的拖拉機振動，一方面需要定

6、期保養(yǎng)維護傳動系統(tǒng)，另一方面需要加強對傳動系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，包括車橋差速器、變速箱、傳動軸等性能的研究。
　　(5)對拖拉機振動的非線性研究。利用混沌分析的方法得出拖拉機振動信號相空間重構(gòu)后的關(guān)聯(lián)維數(shù)D在1.9534-2.0800之間，不是整數(shù)，證明后橋振動信號具有混沌特性;Lyapunov指數(shù)在1.4395-1.5128之間，均大于零，則拖拉機后橋振動處于混沌狀態(tài)。拖拉機的后橋振動處于混沌狀態(tài)，那么拖拉機整機振動信號處于混沌狀態(tài)