本文针对约翰迪尔1204型拖拉机的整机振动特性进行研究。分别对拖拉机座椅做了傅里叶变换分析和小波分析,对拖拉机车体做了小波分析,对拖拉机车桥做了小波分析和混沌识别分析。将拖拉机作为一个整体,在各个部位分析的基础上,综合分析了整机的振动特性。为拖拉机整机振动研究和减振研究提供了理论支持。本文主要研究内容和结论如下:(1)对拖拉机座椅振动的研究。利用快速傅里叶变换分析了座椅振动。得出影响拖拉机座椅振动的因素有地形条件、行驶速度以及车况。拖拉机座椅处振幅随着速度增大的变化规律为:1,先增大后减小,然后继续随着速度的增大而增大。2,拖拉机车速在共振频率下的速度范围内时,空车车况下振动强度比负重车况下振动强度小。在车速大于共振频率下的速度后,负重车况下振动增加的速度比空车车况下振动增加的速度慢。为达到拖拉机减振的目的,既可以采用减速的办法,使拖拉机速度尽量接近1.40m/s,也可以给拖拉机适当增加配重。座椅振动是一个低频振动,固有频率范围为2.48Hz—3.144Hz,此时激振频率1.25Hz—1.65Hz,二者接近,故拖拉机低速行驶时会产生共振现象。设计拖拉机座椅时,应该避开拖拉机驾驶员敏感频率范围,这样才能提高舒适性。试验结果为座椅设计提供了理论支持。(2)对拖拉机整机振动信号的研究。利用小波变换的方法检测了拖拉机车桥、车体、座椅等处的激励信号。得出当拖拉机负重时,路面激励信号从车桥传递到座椅处的过程中,信号强度共衰减了大约212倍。空车时,路面激励信号从车桥传递到座椅处的过程中,信号强度共衰减了大约12倍。为拖拉机适当增加配重可以提高悬架减振器的性能,使悬架减振器更高效的阻断由地面激励信号引起的振动。(3)拖拉机单侧经过路障时,对拖拉机整机因剧烈振动而发生侧翻的研究。当拖拉机行驶途中只有一侧经过路障时,应该尽量低速行驶,降低路面障碍物引起的拖拉机振动。拖拉机在一侧遇到障碍物时,拖拉机负重情况下后桥处振动加速度大约为46g,空车情况下后桥处振动加速度44g,表明依靠增加配重拖拉机振动强度变化不明显,增加配重不能达到减振目的。此时,拖拉机速度不能超过v=14.5 m/s,否则,拖拉机就有可能发生侧翻。(4)对拖拉机振动信号奇异性的研究。利用小波分解的方法分析了2个频率小波分辨率下的拖拉机振动细节信号。在2级小波分解细节信号中都检测到了振动信号的奇异性。得出车桥处2级小波分解细节信号的奇异性主要是车桥内部传动系统造成的。车桥处2级小波分解细节信号的奇异性可以用于传动系统故障检测。为了降低传动系统引起的拖拉机振动,一方面需要定期保养维护传动系统,另一方面需要加强对传动系统稳定性的研究,包括车桥差速器、变速箱、传动轴等性能的研究。(5)对拖拉机振动的非线性研究。利用混沌分析的方法得出拖拉机振动信号相空间重构后的关联维数D在1.9534—2.0800之间,不是整数,证明后桥振动信号具有混沌特性;Lyapunov指数在1.4395—1.5128之间,均大于零,则拖拉机后桥振动处于混沌状态。拖拉机的后桥振动处于混沌状态,那么拖拉机整机振动信号处于混沌状态。本章研究结果可以应用于拖拉机安全警报,当拖拉机经过崎岖道路时,混沌分析方法结合计算机硬件系统可以提前预测到拖拉机发生跳跃,警告拖拉机驾驶员安全驾驶,避免发生拖拉机整机脱离地面的险情。