汽車雨刮器故障機(jī)理與診斷方法研究.pdf

1、目前，車輛噪聲污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，汽車生產(chǎn)廠商對(duì)汽車的NVH特性逐漸重視，對(duì)汽車電機(jī)噪聲振動(dòng)的故障機(jī)理研究和故障診斷提出更高的要求。本課題源于某汽車電機(jī)生產(chǎn)廠商的降噪項(xiàng)目。該公司生產(chǎn)的一款汽車雨刮器因故障在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)過(guò)大、異響等現(xiàn)象。目前，應(yīng)用傳統(tǒng)的人工觸摸和耳聽(tīng)的方法難以保證雨刮器故障診斷的準(zhǔn)確性，而已有的故障機(jī)理研究不夠透徹和全面，已開發(fā)的在線診斷軟件不能快速準(zhǔn)確的進(jìn)行故障診斷。為此，對(duì)汽車雨刮器故障機(jī)理和診斷方法進(jìn)行深入研

2、究，并開發(fā)一套雨刮器智能診斷軟件。
　　首先，對(duì)雨刮器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析，并針對(duì)雨刮器的故障機(jī)理進(jìn)行解釋。通過(guò)與模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)對(duì)比并修正有限元參數(shù)和結(jié)構(gòu)的方法，建立了雨刮器部件的有限元模型，采用對(duì)有限元模型添加自由度約束的方法模擬部件在實(shí)際裝配條件下的狀況，利用有限元分析軟件對(duì)雨刮器各部件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析，掌握了各部件的固有頻率和振動(dòng)形態(tài)，以及轉(zhuǎn)子的模態(tài)應(yīng)力和減速器殼蓋的諧響應(yīng)特性。采用不同有限元方法對(duì)螺栓連接件進(jìn)行模擬和對(duì)比，研

3、究了不同螺栓連接替代方法對(duì)被連接件動(dòng)力學(xué)特性的影響。根據(jù)雨刮器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和機(jī)構(gòu)關(guān)系，提出四種故障類型。根據(jù)部件動(dòng)力學(xué)分析的結(jié)果和機(jī)械故障理論，對(duì)雨刮器的故障機(jī)理進(jìn)行解釋，說(shuō)明了故障的傳遞路徑。主要解釋了蝸桿蝸輪異響和滾動(dòng)軸承異響的故障產(chǎn)生和傳遞機(jī)理，以及基頻、電磁頻率、嚙合頻率調(diào)制現(xiàn)象和多故障同時(shí)發(fā)生現(xiàn)象。提出了不同故障的特征參數(shù)，為通過(guò)測(cè)量雨刮器的外部噪聲、振動(dòng)進(jìn)行故障診斷的方法提供理論依據(jù)。
　　其次，對(duì)故障診斷方法進(jìn)行研究。

4、根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷的原理和要求，選擇特征參數(shù)并整理訓(xùn)練樣本集，建立了雨刮器故障標(biāo)準(zhǔn)樣本庫(kù)，以供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的需要和雨刮器故障研究的樣本。研究BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置和訓(xùn)練參數(shù)設(shè)置對(duì)故障診斷準(zhǔn)確率的影響，得到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置和訓(xùn)練方式設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)方法。
　　最后，開發(fā)一套基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雨刮器在線智能診斷系統(tǒng)，系統(tǒng)包括在線檢測(cè)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練兩個(gè)主要部分。在線檢測(cè)程序界面可以實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)雨刮器的故障診斷，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練程序界面可以實(shí)