内燃叉车悬置系统减振性能分析与优化

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近年来,我国城市化建设进程在不断深入,工程机械的需求量也随之保持稳定增长状态。同时,随着人们生活水平与环保意识的逐步提高,振动、噪声与舒适性(Noise,Vibration,Harshness; NVH)已成为工程机械性能的评价指标之一。悬置系统设计的优劣对整机NVH性能有很大影响。虽然国内外关于该方面的研究成果很多,但主要集中在汽车领域,针对叉车减振的文献极少。而且,我国在减振降噪关键技术的研究上与国外还存在较大差距。因此,为解决某型内燃叉车关键位置振动剧烈的问题,本文对其动力总成及驾驶室悬置系统的设计、分析与优化进行了探讨,主要工作如下:  第一,采集了某型内燃叉车悬置点、车身及门架系统相关位置在各个作业工况下的振动信号,通过数值与频谱分析,评价了该型叉车动力总成悬置系统的减振性能及关键测点的振动水平。接着,在深入分析了该型叉车主要部件的基本结构及其装配关系后,总结了整机的振动传递路径。最后,结合试验结果及国内外相关文献,拟定了减振方案。  第二,参照虚拟样机建模、仿真及分析的一般流程,对某型内燃叉车动力总成悬置系统的减振性能进行了优化。首先,通过三线摆试验台测得了该型叉车动力总成的惯性参数;利用Pro/E与ADAMS软件建立了整机的几何模型与振动激励;根据先验知识对轮胎、路面及运动副等参数进行了设置;最终得到了该型叉车的参数化虚拟样机并验证了其计算精度。接着,对建立的模型进行了振动分析,理清了该型叉车悬置系统还存在的问题及可优化空间。最后,对其减振性能进行了优化,并提出了实际改进措施。  第三,通过对车架进行自由模态分析,证实了驾驶室地板在怠速工况下易发生共振的推断。然后,基于能量解耦理论,运用虚拟样机技术,对全浮式驾驶室进行了设计、分析与优化。结果表明,其固有频率分布范围及模态解耦率均达到了工程要求。  最后,企业对某型内燃叉车进行了相关整改并重新进行了振动测试。结果显示,其动力总成悬置系统减振性能大幅提高,关键点振动水平明显降低。
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