一种飞轮壳疲劳试验装置及方法与流程

本发明涉及飞轮壳的领域，尤其是涉及一种飞轮壳疲劳试验装置及方法。

背景技术：

1、飞轮壳作为发动机中连接机体和变速箱的零件，起到承载、防护的作用，且飞轮壳上通常还会安装发动机支承用于连接发动机与整车，所以飞轮壳在整个发动机中的重要性不言而喻。根据飞轮壳市场失效统计，绝大部分飞轮壳失效都是疲劳失效，所以对飞轮壳进行疲劳试验是提高飞轮壳质量的一种有效措施。由飞轮壳的受力分析可知飞轮壳主要是受到发动机本身和发动机支承传递的力，及变速箱传递的扭矩，目前飞轮壳疲劳试验主要是将飞轮壳和机体相连，通过对发动机活塞加载的方式对飞轮壳进行疲劳考核，该方法只能对飞轮壳进行z向的振动疲劳考核，和飞轮壳的实际受力情况偏差较大，且目前还没有对飞轮壳进行扭转疲劳考核的先例。鉴于目前现状，如何提供一种贴合实际情况的飞轮壳疲劳试验方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种飞轮壳疲劳试验装置及方法，以提高飞轮壳疲劳试验的精度和安全系数,并根据疲劳试验结果修正cae分析。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种飞轮壳疲劳试验装置，包括可沿xyz三方向循环加载的振动加载装置、以及设于所述振动加载装置上的动力总成，在所述动力总成包括设于所述振动加载装置上的发动机支承、设于所述发动机支承上的机体、以及设于所述机体上的飞轮壳，载荷通过所述发动机支承、所述机体传递到所述飞轮壳以实现所述飞轮壳振动疲劳考核；

3、所述机体、所述飞轮壳和所述发动机支承之间另可装配减振装置，将所述动力总成的夹板与变速箱固定连接，通过对所述夹板两端施加大小相等方向相反的循环载荷实现对所述变速箱施加扭转载荷，扭转载荷通过所述变速箱传递到所述飞轮壳以实现所述飞轮壳的扭转疲劳考核。

4、优选的，所述动力总成的所述变速箱、缸盖、曲轴、活塞采用配重块替代，配重块的质量、质心与原零件相同。

5、优选的，所述夹板两端设有安装孔，用于安装加载装置，所述夹板安装固定在所述变速箱前端后，两端安装孔到所述变速箱中心距离相等。

6、优选的，所述振动加载装置为振动台。

7、优选的，所述飞轮壳振动疲劳和扭转疲劳考核加载方式为正弦激振加载，幅值根据实际整车路谱确定，频率小于所述动力总成共振频率/√2。

8、优选的，所述动力总成共振频率是通过将所述动力总成安装于振动台上，在2～200hz区间扫频得到。

9、本发明的技术方案还提供了一种飞轮壳疲劳试验方法，包括以下步骤：

10、依次在x、y、z三个方向上对所述飞轮壳进行振动循环加载，循环次数为200万次，加载过程中实时检测所述飞轮壳的应力；

11、记录所述飞轮壳的应力随载荷变化的曲线，并实时观察所述飞轮壳情况，振动试验结束后对所述飞轮壳进行探伤；

12、判断所述飞轮壳是否损伤，若是，则记录当前试验的施加载荷大小及应力情况，对所述飞轮壳cae应力分析进行修正；若否，则继续进行下一步；

13、对所述飞轮壳进行扭转循环加载，循环次数为200万次，加载过程中实时检测所述飞轮壳的应力；

14、记录所述飞轮壳的应力随载荷变化的曲线，并实时观察所述飞轮壳情况，试验结束后进行探伤；

15、判断所述飞轮壳是否损伤，若是，则记录当前试验的施加载荷大小及应力情况，对所述飞轮壳cae应力分析进行修正；若否，则继续进行下一步；

16、考核通过，记录考核载荷及循环次数，用于修正cae寿命分析。

17、综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

18、本发明试验方法通过更贴合飞轮壳实际受力情况的方式对飞轮壳进行x、y、z三个方向振动疲劳考核及扭转疲劳考核，提高飞轮壳疲劳试验的精度和安全系数,并根据疲劳试验结果修正cae分析。

技术特征：

1.一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，包括可沿xyz三方向循环加载的振动加载装置(7)、以及设于所述振动加载装置(7)上的动力总成，在所述动力总成包括设于所述振动加载装置(7)上的发动机支承(6)、设于所述发动机支承(6)上的机体(4)、以及设于所述机体(4)上的飞轮壳(2)，载荷通过所述发动机支承(6)、所述机体(4)传递到所述飞轮壳(2)以实现所述飞轮壳(2)振动疲劳考核；

2.根据权利要求1所述的一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，所述动力总成的所述变速箱、缸盖、曲轴、活塞采用配重块替代，配重块的质量、质心与原零件相同。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，所述夹板(9)两端设有安装孔，用于安装加载装置，所述夹板(9)安装固定在所述变速箱前端后，两端安装孔到所述变速箱中心距离相等。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，所述振动加载装置(7)为振动台。

5.根据权利要求1所述的一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，所述飞轮壳(2)振动疲劳和扭转疲劳考核加载方式为正弦激振加载，幅值根据实际整车路谱确定，频率小于所述动力总成共振频率/√2。

6.根据权利要求1所述的一种飞轮壳疲劳试验装置，其特征在于，所述动力总成共振频率是通过将所述动力总成安装于振动台上，在2～200hz区间扫频得到。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的一种飞轮壳疲劳试验装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种飞轮壳疲劳试验装置及方法，涉及飞轮壳的领域，其包括可沿XYZ三方向循环加载的振动加载装置、以及设于振动加载装置上的动力总成，载荷通过发动机支承、机体传递到飞轮壳以实现飞轮壳振动疲劳考核；机体、飞轮壳和发动机支承之间另可装配减振装置，通过对夹板两端施加大小相等方向相反的循环载荷实现对变速箱施加扭转载荷，扭转载荷通过变速箱传递到飞轮壳以实现飞轮壳的扭转疲劳考核。本发明试验方法通过更贴合飞轮壳实际受力情况的方式对飞轮壳进行X、Y、Z三个方向振动疲劳考核及扭转疲劳考核，提高飞轮壳疲劳试验的精度和安全系数,并根据疲劳试验结果修正CAE分析。

技术研发人员：吴涛,杨春苗,顾春锋,杨雪,于巍,简迎新
受保护的技术使用者：上海新动力汽车科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17