[发明专利]汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法，尤指一种基于有限元分析的汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法。

背景技术

汽车座椅导轨是汽车座椅与车身之间的连接件，在车辆行驶或者座椅滑动过程中导轨若产生明显的噪声将使乘客对整车质量留下不好的印象。乘客体验已经越来越受制造商重视，因此解决汽车座椅导轨异响问题具有实际意义。汽车座椅导轨主要由内轨、外轨、钢珠、保持架、卡舌等组成，导轨内部钢珠与内外轨之间结合部的动态特性是振动噪声的主要来源之一。当前解决这些振动噪声的方法主要是凭工人的经验，遇到问题，再临时寻找解决的方法，难以彻底有效地解决座椅异响问题。

在对座椅各主要连接部件分析的基础上，可以确定结合部的动态特性与内外轨和钢珠之间的装配间隙关系密切，因此合理的装配间隙对减震降噪具有重要意义。在实际装配中，内外轨和钢珠之间的装配关系为过盈配合，即内外轨和钢珠之间的间隙为负值，但在外部动态激励下，内外轨和钢珠之间的间隙会发生变化。如果该间隙为负值，则内外轨和钢珠紧密配合，不会产生噪声；如果间隙为正值，则导轨会在内外轨之间运动，产生异响。因此合理确定内外轨和钢珠之间的预压量，即“间隙”，对提高导轨的装配精度、降低噪声具有重要意义。由于导轨工作时，其激励为路面的随机激励，内外轨和钢珠之间的间隙也是随机值，难以准确及直观的来探究间隙的变化情况，亦不能给出合理装配预压指导值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法，解决由于路面随机激励导致的内外轨和钢珠之间的间隙为随机值，探究间隙变化情况的难度大，不能给出合理装配预压指导值，以及无法解决汽车座椅导轨异响等问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法，包括：

建立汽车座椅导轨有限元模型，以弹簧阻尼单元表征所述汽车座椅导轨内部直线滚子结合部动态特性；

采集汽车行驶过程中所述汽车座椅导轨与车身安装位置的随机响应信号；

以所述随机响应信号为激励信号，对所述汽车座椅导轨有限元模型进行动力学分析，输出所有弹簧阻尼单元两端点之间相对位移随激励时间的变化曲线；

对所述变化曲线上的数据点进行数学统计，分析所述弹簧阻尼单元两端点之间相对位移的分布类型及特征参数；

根据统计学数据，得出所述汽车座椅导轨装配预压指导值。

采用有限元模型仿真模拟汽车座椅导轨，以弹簧阻尼单元来表征汽车座椅导轨内钢珠与内外轨之间的接触关系，通过随机路面激励作用下弹簧阻尼单元两端点间相对位移表示内外轨和钢珠之间的间隙变化，通过统计学分析弹簧阻尼单元两端点之间的相对位移，可以给出合适间隙的预估值，在汽车座椅导轨装配中预压此预估值，可以很大程度减少间隙的产生，有效解决了汽车座椅导轨振动噪声的问题。

本发明汽车座椅导轨直线滚子结合部间隙评价方法的进一步改进在于，建立汽车座椅导轨有限元模型包括如下步骤：

对汽车座椅导轨的样件进行模态试验，获取模态试验中所述汽车座椅导轨的样件的固有频率及振型；

建立所述汽车座椅导轨的有限元模型，在所述有限元模型中于所述汽车座椅导轨中的钢珠与内外轨的结合部嵌入弹簧阻尼单元用以等效所述钢珠；

通过优化算法以模态试验中所述汽车座椅导轨的样件的固有频率及振型为目标值，以所述弹簧阻尼单元的刚度为设计变量，进行所述弹簧阻尼单元的刚度优化，从而获得优化后的等效刚度；

在给定激励条件下对汽车座椅导轨的样件进行扫频试验，获取响应点的样件响应曲线；

以相同的激励对所述汽车座椅导轨的有限元模型进行动力学分析，输出对应所述汽车座椅导轨的有限元模型的响应点的有限元模型响应曲线；

通过优化软件对所述样件响应曲线和所述有限元模型响应曲线进行拟合，在拟合过程中所述弹簧阻尼单元的阻尼作为设计变量，进行所述弹簧阻尼单元的阻尼优化，从而获得优化后的等效阻尼；

以优化所得等效刚度及阻尼重新建立汽车座椅导轨的有限元模型。

附图说明

图1为对汽车座椅导轨样件力锤激励模态试验稳定图；

图2为对汽车座椅导轨样件力锤激励的第一阶振型；

图3为对汽车座椅导轨样件力锤激励的第二阶振型；

图4为汽车座椅导轨的有限元模型结构示意图；

图5为汽车座椅导轨有限元模型内设置弹簧阻尼单元的结构示意图；