叉車發動機懸置系統優化設計

摘要：針對某7t叉車配裝五十鈴6BG1型發動機存在怠速振動過大問題，對原車的懸置系統隔振效果進行測試。結合測試數據和動力總成已知參數，對懸置系統的解耦率、固有頻率及相應的能量分布等進行分析，通過Adamas軟件對懸置系統參數進行優化，調整發動機懸置系統剛度，以改善怠速時振動過大問題。

關鍵詞：懸置系統;剛度;固有頻率;Adamas軟件

0" "前言

發動機懸置系統是指在發動機總成和車架之間放置較為柔軟的部件，隔絕兩者的振動傳遞。發動機本身是一個內在的振動源，同時也受到各種外部的振動干擾，需要合理地設置懸置系統，將發動機傳遞到車架的振動減小到最低限度。

發動機懸置既是彈性元件，又是隔振裝置，其設計應滿足如下要求[1]：一是具備支承作用。發動機懸置是一個支承元件，它必須能承受發動機總成的質量，使其不產生過大的靜位移而影響工作。二是具備限位作用。發動機在受到各種干擾力（如制動、加速或其他動載荷）作用下，懸置應能有效限制其最大位移，以避免與相鄰零件碰撞與干涉，確保發動機能正常工作。三是具備隔振作用。懸置是底盤與發動機之間的連接件，它應具有良好的隔振作用。一方面，它要阻止作為振源的發動機向車架傳遞振動力;另一方面，發動機懸置須阻止路面不平激勵等傳遞給發動機。

從隔振角度來講，希望懸置越軟越好，以期將振動隔離到最小;而從支承和限位角度來說，考慮到空間結構的緊湊性和有限性，又希望懸置越硬越好。此二者是一個矛盾體，因此在懸置設計中，如何最優化選取懸置剛度是一個難題。本文以某款7t叉車為例，對發動機懸置剛度優化過程進行闡述。

1" "故障現象

某款叉車由發動機和變速箱構成動力總成，動力總成由4個懸置安裝在車架上。該叉車配裝五十鈴6BG1型發動機，在發動機怠速工況下整車振動過大，嚴重影響操作舒適性。

2" "原車振動測試

為了查找故障的原因，我們對原車的懸置系統隔振效果進行測試。在發動機轉速為730r/min時，對司機座椅、方向盤、發動機、懸置振動進行測試，采集數據如表1和表2所示。

3" "原車動力總成懸置系統設計驗算

3.1" "發動機激振頻率計算

發動機的振動分為燃燒激振和慣性力激振，怠速振動異常一般是由燃燒激振導致，其激振頻率就是發動機的點火頻率，點火頻率的計算公式[1]如下：

3.2" "懸置系統參數確定

為便于計算，先設定動力總成的原點坐標系。以發動機曲軸中心線與發動機飛輪殼后端面的交點為原點，朝向風扇端為X軸，從風扇端看朝向右側為Y軸，朝向上為Z軸。如圖1所示。

3.3" "固有頻率及振型分析計算

4" "懸置系統優化

5" "試驗驗證

懸置系統優化后試驗測試數據如表10和表11所示。

從表10和表11可看出，調整懸置剛度值后，動力總成懸置的隔振率得到了明顯的提升，方向盤和座椅的振動也得到極大改善。

6" "結論

發動機懸置系統設計是個比較復雜的問題，設計的因素較多，其設計的優劣對整車的振動特性產生重要的影響。本文針對7t叉車怠速振動過大問題，在不改變懸置系統的結構形式、幾何位置和懸置軟墊結構情況下，通過簡化計算模型，以懸置的支撐力初步計算垂直方向的剛度值，再運用Adamas軟件對懸置系統參數進行解耦運算，校對懸置剛度取值是否合理，最終通過改變懸置的剛度值改善了整車振動問題。

參考文獻

[1] 趙彤航.CA161汽車發動機懸置系統隔振的研究[D].長春：吉林大學，2002.

[2] 陸軍.客車發動機懸置固有頻率選擇[J]2015（2）： 96-99.