汽車雨刮器故障機理與診斷方法研究.pdf

1、目前，車輛噪聲污染問題日益嚴重，汽車生產(chǎn)廠商對汽車的NVH特性逐漸重視，對汽車電機噪聲振動的故障機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生產(chǎn)廠商的降噪項目。該公司生產(chǎn)的一款汽車雨刮器因故障在運行時產(chǎn)生噪聲、振動過大、異響等現(xiàn)象。目前，應(yīng)用傳統(tǒng)的人工觸摸和耳聽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)確的進行故障診斷。為此，對汽車雨刮器故障機理和診斷方法進行深入研

2、究，并開發(fā)一套雨刮器智能診斷軟件。
　　首先，對雨刮器進行動力學(xué)特性分析，并針對雨刮器的故障機理進行解釋。通過與模態(tài)敲擊實驗對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，采用對有限元模型添加自由度約束的方法模擬部件在實際裝配條件下的狀況，利用有限元分析軟件對雨刮器各部件進行動力學(xué)特性分析，掌握了各部件的固有頻率和振動形態(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螺栓連接件進行模擬和對比，研

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

4、根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進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，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)包括在線檢測和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練兩個主要部分。在線檢測程序界面可以實現(xiàn)多種型號雨刮器的故障診斷，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練程序界面可以實