梁大平 郑永明 宋 东 刘典云

（中汽研汽车检验中心（昆明）有限公司，昆明 651701）

发动机台架由测功机、发动机、连接轴、铁地板、台架小车和减振装置等单元组成，如图1所示。台架系统的振动模型较为复杂，影响因素多，且各单元之间相互作用。在进行发动机台架试验时，试验平台会产生很大的振动，如不采取相应的隔振措施，会对周围的精密仪器和仪表的正常使用、工作环境和建筑设施等带来不良影响[1]。

图1 发动机台架系统

该台架配备了HORIBA的HD576电力测功机和EME的台架小车。某重型发动机在该台架开展试验时出现了强烈的异常振动，尤其是转速为1 300 r·min-1、1 700 r·min-1和1 800 r·min-1时，振动最强烈，测量结果如图2所示。为了保护测试设备和样品，在测功机上安装了3个振动传感器，设置了振动限值（报警值为8 mm·s-1），结果发动机测试扭矩无法达到目标扭矩，导致试验无法开展。为了快速解决台架异常振动，采用异常振动故障树分析法，计算了连接轴与台架系统的匹配，分析了台架系统的振动主要激励源和铁地板质量等减振基础的影响，通过更换连接轴、空气弹簧以及采用性能更优异的减振块等措施来改善异常振动，使振动控制在可接受范围内，并按计划开展了该发动机的台架试验。

图2 台架出现异常振动

1 异常振动原因分析

从基本形式来看，发动机与测功机在试验台上通过弹性连接轴构成旋转质量系统。这种系统可以简化为由挠性轴连接的2个旋转质量系统，通常称为双质量系统[2]，如图3所示，Ie为发动机端转动惯量，Ib为测功机端转动惯量，C为传动轴刚度。……