JPH0257936A

JPH0257936A - 回転物の捩り振動試験方法

Info

Publication number: JPH0257936A
Application number: JP63209849A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yokoyama; 横山　嘉昭
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1990-02-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、回転物の捩り振動を試験するための方法に関
する。

（従来の技術）従来、回転物に発生する捩り振動を試験的に測定する際
には、該回転物に解析用の捩り信号を入力して、その結
果を測定する方法が用いられる。

このときの試験方法としては、第９図に示すように回転
物１を回転させながら解析用信号を入力する動的加振方
式と、第１Ｏ図に示すように回転物を固定した状態で解
析用信号を入力する静的加振方式・とが知られている。

尚、第９図中１は動力源、２は回転物の回転角変位で加
振力を与えて解析用信号を出力する回転捩り加振機、３
はモニター、４は例えばトランスミッション等の供試体
、５および６は人、出力軸およびカウンターシャフト等
の回転物、７は軸受、８は測定用センサー、９はスリッ
プリング、１０はトルクメータ、１１は上記動力源１で
与えられる回転の吸収源、１２は制御システムであり、
該制御システム１２にはモニター３で検出された発生信
号Ａが入力されると共に、該制御システム１２から回転
捩り加振機２に制御信号Ｂが出力される。

また、第１０図では供試体４の出力側（解析用信号の入
力側とは反対側）が固定される。同図中２０は入力側に
設けられた加振用ホイール（又はアーム）、２１．２１
ａは第１１図に示すように該加振用ホイール２０の両端
に加振棒２２．　２２ａを介して接続され、回転物の回
転方向接線に対して直線的な加振を行う加振機、２３は
制御システムに発生信号を出力するセンサーで、該加振
機２１．２１ａから出力される加振方向は、同図に示す
ようにａとｂ又はＣとｄがそれぞれ同時に行われる。

そして、上記第９図に示した動的加振方式では、回転物
５，６を実際に回転させつつ加振力を加える動的な方法
であるため、実機運転時の捩り振動を精度良く再現しつ
つ加振を行うことができる特徴がある。

一方、上記第１０．１１図に示した静的加振方式では、
回転物５，６を常に一方向に回転させることなく直線的
な加振方法の任意の組み合わせにより、捩り方向に加振
力を与えるもので、使用する設備を簡単化することがで
きる特徴がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前者の動的加振方式では回転物５．６の
回転を吸収するための吸収源１１が必要である上、−数
的には油圧による回転角変位で加振力を与える方式とな
っており、設備が大型化されてしまうと共に、油圧を用
いた加振であるため加振周波数の上限が大きく制限され
、例えば上限の周波数としては略１５０１１ｚしか得ら
れなくなってしまう。

一方、後者の静的加振方式では回転物５．６が回転され
ないことから、解析用信号を広い範囲に亙って出力した
としても、実際に回転させたときの現象を正確に再現す
ることができなくなってしまうという課題があった。

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、設備の簡
単な静的加振方式を用いて回転物を実際に回転させたと
同様の測定結果を得ることができる回転物の捩り振動試
験方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するために請求項１の発明は、捩り振
動試験を行おうとする回転物に、捩り方向の解析用信号
を入力し、その結果を測定する回転物の捩り振動試験方
法において、上記回転物の解析用信号の入力側とは反対側を固定した
状態で信号人力する加振方式を用い、上記解析用信号に
、該回転物を回転させた場合に相当する模擬回転信号成
分を合成する。

また、請求項２の発明では上記請求項１の発明にあって
、上記解析用信号および上記模擬回転信号成分が、回転
物の回転方向接線に対して直線的な加振を行う加振機に
よって得られることを特徴とする。

更に、請求項３の発明では上記請求項１又は２の発明に
あって、上記模擬回転信号成分が、回転物の回転角変位
で加振力を与える回転捩り加振機によって得られること
を特徴とする。

（作用）上記方法により本発明の回転物の捩り振動試験方法の請
求項１では、模擬回転信号成分を解析用信号に合成した
ため、静的加振方式にあっても該模擬回転信号成分によ
って、回転物を実際に回転させた状態に略近い状態を作
り出すことができる。

また、請求項２では、解析用信号および模擬回転信号成
分が、回転物の回転方向接線に対して直線的な加振を行
う加振機によって得られるため、極めて高周波領域の捩
り加振を行うことができる。

更に、請求項３では、模擬回転信号成分が、回転物の回
転角変位で加振力を与える回転捩り加振機によって得ら
れるため、実際に回転物を回転させた状態での測定に、
より近付けることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、本発明の捩り振動試験方法は、上記第１Ｏ図に示
したと同様の設備（以下本実施例の説明に同図および同
図の符号を用いる。）を用いた静的加振方式を採用し、
制御システム１２から加振機２１，２１ａに出力される
制御信号Ｆは、第１図に示すように制御システム１２内
に設けられた回路Ｉから発生される解析用信号ｆと、回
路■から発生される模擬回転信号ｆ、とを回路■によっ
て合成したものが用いられる。

上記解析用信号ｒは比較的高い周波数成分が用いられ、
かつ、上記模擬回転信号ｆ、は実際に回転物５．６を回
転させた場合に発生される種々の動的な回転成分を想定
して決定され、上記解析用信号ｆより低い周波数が用い
られる。

第２図（ａ）は、上記制御システム１２から出力される
制御信号を基に、上記加振機２１．２１ａから回転物５
，６に加振される加振波形（発生信号）を周波数分析し
た特性図を示し、同図から明らかなように、比較的高周
波側に解析用信号ｆが現れ、かつ、比較的低周波側に模
擬回転信号ｆ、が現れている。

また、第２図（ｂ）は上記第２図（ａ）の加振波形を時
間波形に置き換えた特性図で、低周波の模擬回転信号ｆ
、波形に沿って高周波の解析用信号ｆが合成されている
。

以上のように本実施例の捩り回転試験方法にあっては、
解析用信号ｆに低周波の模擬回転信号ｆ、が合成されて
いるため、該解析用信号ｒには第３図に示したように、
模擬回転信号ｆ、による速度成分Ｖが与えられることに
なり、第４図に示すようなμ−Ｖ特性が得られる。尚、
μは摩擦係数である。

従って、実際の機械構造物（例えば、軸受とか歯車）が
、実際に回転している時の動的な状態（例えば、動的な
捩り剛性）を再現しつつ、解析用信号ｆにより着目すべ
き周波数成分での加振を行えることになる。

尚、ここで、Ｖの値は模擬回転信号ｆ、の位相（タイミ
ング）により、周期的に０〜Ｖい、値まで変化すること
になるが、このＶ変化は周期的（例えば、数１０）＋２
）に変化しているため、その変化に対する影響は決して
大きくはなく、静的加振方式での測定結果は実際の回転
状態に即して精度が大幅に向上される。

また、本実施例の捩り振動試験方法にあっては、回転物
の回転方向接線に対して直線的な加振を行う加振機２］
、２１ａによって、静的な（回転物５．６の回転を伴わ
ない）状態で加振できるため、変位以外に加速度制御に
よる加振も簡単に行うことができ、極めて高周波領域、
例えば１５０１１２〜２Ｋ）１２までの捩り加振を、簡
易な小型の設備を用いて行うことができる。

尚、測定しようとする回転物の捩り振動特性としては、
例えば、共振周波数とかダンピング係数等がある。

第５図は他の実施例を示す特性図で、この実施例におけ
る捩り振動試験方法は、上記第４図に示したμｍ■特性
のＶの値を、より実際の回転状態に合わせることができ
るようにしたものである。

即ち、この実施例では上記第３図の縦軸の振幅レベルを
与えられた周波数特性内で任意に選択し、かつ、その絶
対値を変更できるようにすると共に、疑似回転信号ｆＰ
内において任意のタイミングで第５図（Ｃ）のトリガ信
号をかけつつ、第５図（ｂ）の解析用信号ｆを発生させ
ることにより、第５図（ａ）に示すスレッシュホールド
（Ｔ、　　Ｉ−１，）レベルにおいて、一定のＶの条件
でデータを取り込むようにする。

尚、上記第５図（ａ）の模擬回転信号ｆ、と（ｂ）の解
析用信号ｆとを剛性した発生信号は、第６図のようにな
る。

従って、この実施例にあっては、上記実施例と同様の効
果を発揮できることは勿論のこと、更に、Ｖの値が模擬
回転信号ｆＦの位相により発生する誤差を無くして、高
精度の検出値を得ることができる。

また、上記各実施例にあっては、模擬回転信号ｆ、およ
び解析用信号ｆを任意に変更（例えば、実際の回転信号
に応じた周波数でスウィーブ）できることは勿論である
。

更に、第７図は他の実施例に用いられる設備を示し、上
記各実施例の静的加振方式に加えて、回転物の回転角変
位で加振力を与える回転捩り加振機３０（第９図参照）
を付加し、該回転捩り加振機３０によって模擬回転信号
ｆｐを発生させるものである。

即ち、この実施例にあっては模擬回転信号ｆ。

に動的な加振方法を加味することができ、第８図に示す
ような加振波形の周波数特性をもって、該模擬回転信号
成分により大きなゲインを稼ぐことができ、更に実機に
近い状態を再現することができるようになる。

なお、この実施例では回転捩り加振機３０による加振と
、加振機２１，２１ａによる直線的な加振とを併せて用
いることができるのは勿論のこと、両者をそれぞれ独立
して用いることができることはいうまでもない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の回転物の捩り振動試験方
法にあっては、請求項１によって静的加振方式にあって
、回転物を回転させた場合に相当する模擬回転信号成分
を発生させ、該模擬回転信号成分と解析用信号とを合成
して回転物に出力したので、設備の小型化を図りつつ、
実際に回転させた場合に近い状態を再現させつつ捩り振
動を測定することができる。

また、請求項２によって解析用信号および模擬回転信号
成分が、回転物の回転方向接線に対して直線的な加振を
行う加振機から出力されることにより、極めて高周波領
域までの捩り加振を行うことができ、試験の測定範囲を
著しく拡大して、大幅な性能の向上を図ることができる
。

更に、請求項３によって回転物の回転角変位で加振力を
与える回転捩り加振機によって、模擬回転信号成分が与
えられるため、回転物の捩り振動特性を実際に回転させ
た場合に極めて近い状態を再現しつつ検出することがで
きるという各補優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転物の捩り振動試験方法の一実
施例を示す説明図、第２図（ａ）は本発明の一実施例に
おける加振波形の周波数特性図、第２図（ｂ）は本発明
の一実施例における加振波形の合成特性図、第３図は本
発明に用いられる模擬回転信号成分中に存在する速度成
分方向を示す説明図、第４図は第３図の速度成分と摩擦
係数との関係を示す特性図、第５図（ａ）、（ｂ）、（
ｃ）は本発明の他の実施例で現れる各信号特性図、第６
図は第５図の他の実施例における加振波形の剛性特性図
、第７図は本発明の更に他の実施例に用いられる設備の
概略構成図、第８図は第７図の実施例における加振波形
の周波数特性図、第９図は従来の捩り振動試験方法にあ
って動的加振方式に用いられる設備の概略構成図、第１
０図は従来の捩り振動試験方法にあって静的加振方式に
用いられる設備の概略正面図、第１１図は第１０図に示
される設備の概略側面図である。４・・・供試体、５．６・・・回転物、１２・・・制御
システム、２１，２１ａ・・・加振機、３０・・・回転
捩り加振機、ｆ・・・解析用信号、ｆ２・・・模擬回転
信号。外２名第３図第４図Ｖ　（”’／５ｅｃ）第７図第５図第６図＃５１を二ず２シ１う′

Claims

【特許請求の範囲】

（１）捩り振動試験を行おうとする回転物に、捩り振動
特性を測定するための解析用信号を入力する回転物の捩
り振動試験方法において、上記回転物の解析用信号の入力側とは反対側を固定した
状態で信号入力する加振方式を用い、上記解析用信号に
、該回転物を回転させた場合に相当する模擬回転信号成
分を合成したことを特徴とする回転物の捩り振動試験方
法。
（２）上記解析用信号および上記模擬回転信号成分は、
回転物の回転方向接線に対して直線的な加振を行う加振
機によって得られることを特徴とする請求項１記載の回
転物の捩り振動試験方法。
（３）上記模擬回転信号成分は、回転物の回転角変位で
加振力を与える回転捩り加振機によって得られることを
特徴とする請求項１又は２記載の回転物の捩り振動試験
方法。