日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

    • 在線(xiàn)課堂

    • 電車(chē)測(cè)試

傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)間隙測(cè)試

2020-06-28 21:16:42·  來(lái)源：MStarsEngineeringService  
　
介紹傳動(dòng)系間隙車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中不可避免地存在間隙。動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器，變速器，傳動(dòng)軸，主減速器，驅(qū)動(dòng)軸和車(chē)輪。間隙的來(lái)源主要是變速箱中齒輪之
介紹
傳動(dòng)系間隙
車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中不可避免地存在間隙。動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器，變速器，傳動(dòng)軸，主減速器，驅(qū)動(dòng)軸和車(chē)輪。間隙的來(lái)源主要是變速箱中齒輪之間的齒側(cè)隙，但整個(gè)動(dòng)力總成中的其他游隙也會(huì)影響間隙，如花鍵聯(lián)接的配合間隙，傳動(dòng)軸十字萬(wàn)向節(jié)或等速軸萬(wàn)向節(jié)滾珠的側(cè)向間隙，等等。另外齒輪的制造誤差、負(fù)載造成的轉(zhuǎn)軸或箱體的撓曲和熱膨脹都會(huì)對(duì)間隙大小產(chǎn)生影響。圖1為典型的傳動(dòng)系統(tǒng)及其潛在的間隙位置。從部件角度可分為變速器，差速器，傳動(dòng)軸等。
 
圖1 傳動(dòng)系統(tǒng)中潛在間隙的位置
 
問(wèn)題
01、一方面間隙會(huì)導(dǎo)致clunk，rattle等NVH問(wèn)題，間隙引起的非線(xiàn)性給傳動(dòng)系統(tǒng)控制帶來(lái)困難。
 
02、另一方面齒隙可以防止齒輪輪齒因受熱膨脹而造成的卡滯，潤(rùn)滑油也可以存儲(chǔ)在齒側(cè)之間以形成潤(rùn)滑油膜，從而改善接觸表面的邊界條件并減慢磨損。
實(shí)際工程中，控制間隙的大小成為工程師的主要任務(wù)。對(duì)各部件進(jìn)行靜態(tài)間隙評(píng)估和控制，通常比較容易實(shí)現(xiàn)，整車(chē)狀態(tài)下很難對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)間隙進(jìn)行測(cè)試。
本文給出一種動(dòng)態(tài)間隙測(cè)試的方法，基于試驗(yàn)結(jié)果可對(duì)多個(gè)NVH問(wèn)題進(jìn)行了基于動(dòng)態(tài)間隙的定量分析。
 
間隙的靜態(tài)測(cè)試
 
2、間隙可定義為：機(jī)械部件沿某個(gè)方向移動(dòng)，未對(duì)下一個(gè)部件施加明顯力或造成運(yùn)動(dòng)的最大距離或角度。包括了兩個(gè)因素，力（運(yùn)動(dòng)）和位移。
轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的間隙測(cè)試需要用扭矩和角度的辦法進(jìn)行測(cè)試。傳動(dòng)系統(tǒng)一端固定，在另一端加準(zhǔn)靜態(tài)扭矩，同時(shí)測(cè)試扭矩輸入端的轉(zhuǎn)角。
 
圖2 靜態(tài)間隙及模型
 
如圖2所示的三個(gè)階段
1、隨著轉(zhuǎn)角增大，扭矩減小由負(fù)變?yōu)榱?，此過(guò)程的紅線(xiàn)可視為系統(tǒng)負(fù)向的扭轉(zhuǎn)剛度
2、轉(zhuǎn)角繼續(xù)增加，扭矩仍保持為零，按間隙的定義，零扭矩轉(zhuǎn)過(guò)的角度即為扭矩輸入端到固定端的傳動(dòng)總間隙
3、轉(zhuǎn)角繼續(xù)增大，扭矩增大由零變?yōu)檎?，此過(guò)程的紅線(xiàn)可視為系統(tǒng)正向的扭轉(zhuǎn)剛度
靜態(tài)間隙可以在臺(tái)架上完成，甚至也可以在實(shí)車(chē)狀態(tài)下完成，比如把檔位鎖死，從車(chē)輪端進(jìn)行輸入。它能反映間隙在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)的大小，是間隙檢查和控制的基礎(chǔ)，有著重要意義。但實(shí)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)下，傳動(dòng)系統(tǒng)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，無(wú)法固定某一端；實(shí)際齒輪，轉(zhuǎn)軸，軸承，箱體受到載荷產(chǎn)生變形，受熱變形的影響，以及系統(tǒng)彈性對(duì)間隙的綜合影響，圖3給出的是回轉(zhuǎn)中心偏移對(duì)間隙的影響示意圖，動(dòng)態(tài)偏心是在旋轉(zhuǎn)件中常見(jiàn)的現(xiàn)象。這些影響均無(wú)法在靜態(tài)間隙測(cè)試中體現(xiàn)出來(lái)，需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)間隙的測(cè)試。
 
圖3 齒輪動(dòng)態(tài)偏心對(duì)動(dòng)態(tài)間隙影響
 
3、動(dòng)態(tài)間隙測(cè)試的基本原理和工況
與靜態(tài)間隙測(cè)試的基本原理一樣，動(dòng)態(tài)間隙測(cè)試也需要兩個(gè)物理量，扭矩和轉(zhuǎn)角。扭矩給出邊界信息，轉(zhuǎn)角給出間隙的大小。
傳動(dòng)系統(tǒng)是扭矩的傳遞鏈，鏈上的某個(gè)環(huán)節(jié)中斷都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鏈的中斷，也就是說(shuō)當(dāng)某對(duì)齒輪進(jìn)入到間隙狀態(tài)的時(shí)候，傳動(dòng)鏈上的輸入即為零，因此在傳動(dòng)鏈的任何部位測(cè)試扭矩均可以得到傳動(dòng)鏈上扭矩為零的時(shí)刻。
轉(zhuǎn)角信息可以通過(guò)轉(zhuǎn)速的積分得到，如圖4所示。兩齒輪的的動(dòng)態(tài)間隙可表示為            
 
其中φdl(t)為總間隙φ1(0)，φ2(0)分別為齒輪1和齒輪2的初始轉(zhuǎn)角；?φ1(in) 和?φ1(n) 為為自t0到t1時(shí)間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn)角，即N個(gè)增量的和。
 
圖4 動(dòng)態(tài)間隙測(cè)試的基本原理
轉(zhuǎn)角測(cè)試和分析的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
a、初始狀態(tài)的選擇，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角與間隙不在一個(gè)數(shù)據(jù)級(jí)上，轉(zhuǎn)角從開(kāi)始啟動(dòng)就會(huì)持續(xù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)1000rpm時(shí)一分鐘轉(zhuǎn)過(guò)360K度，而間隙只是在1-10度的范圍內(nèi)，間隙的產(chǎn)生發(fā)生在十幾到幾十毫秒的過(guò)程中。確定好初始狀態(tài)，才能在有限的總轉(zhuǎn)角過(guò)程中，把間隙的過(guò)程通過(guò)轉(zhuǎn)角差捕捉下來(lái)。
b、轉(zhuǎn)角增量測(cè)試，即類(lèi)似轉(zhuǎn)速積分的過(guò)程，分別測(cè)試兩個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)角，相減后得到某一時(shí)刻的轉(zhuǎn)角差。此時(shí)兩個(gè)變量對(duì)測(cè)試的精度會(huì)產(chǎn)生影響，一是齒輪或碼盤(pán)的齒數(shù)，另外就是脈沖測(cè)試的采樣率。當(dāng)被測(cè)輪齒較少時(shí)，也可以通過(guò)數(shù)字差值和多次統(tǒng)計(jì)的辦法得到相對(duì)好的測(cè)試精度。當(dāng)然如果被測(cè)輪齒非常多，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)傳遞誤差的測(cè)試，但此時(shí)由于輪齒的脈沖頻率會(huì)非常高，對(duì)數(shù)據(jù)采集前端的采樣頻率有了較高要求。這是一個(gè)測(cè)試精度和設(shè)備成本相平衡問(wèn)題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，利用現(xiàn)有設(shè)備，例如LMS數(shù)采，僅利用現(xiàn)有變速器上的齒輪，即可得到相當(dāng)精度的動(dòng)態(tài)間隙。
c、傳動(dòng)比的計(jì)算，需要比較高的精度，利用齒數(shù)，保留的小數(shù)位應(yīng)該較高。
在瞬態(tài)工況下，車(chē)輛在進(jìn)行諸如Tip in / out 和快速離合器分離/結(jié)合的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)，傳動(dòng)系中扭矩會(huì)快速換向，由負(fù)到正（Tip in），或由正到負(fù)(Tip out)。扭矩?fù)Q向時(shí)會(huì)穿越零點(diǎn)，由于間隙的存在，部件需消除間隙后才能傳遞反向扭矩，故存在所謂“間隙帶”階段。利用這種瞬態(tài)工況，采信扭矩和轉(zhuǎn)角的信息，即可得到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)間隙。

4、傳動(dòng)系統(tǒng)間隙測(cè)試的方案和案例
通過(guò)磁電傳感器測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪端的扭轉(zhuǎn)角度，利用加工的碼盤(pán)測(cè)試傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)角度信息。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，動(dòng)態(tài)間隙隨著扭矩的變化變化，特別在扭矩?fù)Q向的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)間隙的變化尤為劇烈，即為最大間隙。如果適當(dāng)選擇初始點(diǎn)，即可計(jì)算出最大動(dòng)態(tài)間隙的大小。
 
（a）殼體上打孔測(cè)試轉(zhuǎn)速
 
（b) 定制傳動(dòng)軸扭矩傳感器
 
圖6 傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)間隙隨扭矩的變化
同時(shí)，仔細(xì)觀察某一個(gè)過(guò)零點(diǎn)的過(guò)程，增加多個(gè)測(cè)點(diǎn)，可以進(jìn)一步細(xì)化動(dòng)態(tài)間隙的分布。
 
圖7 傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)間隙的分布
從圖可以看出，在一個(gè)過(guò)零點(diǎn)的過(guò)程中，總間隙由三個(gè)部件的間隙組成，最大的是4號(hào)間隙，其次是3號(hào)，2號(hào)代表的動(dòng)態(tài)間隙最小。
 結(jié)論  
利用扭矩和轉(zhuǎn)角測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)間隙的整車(chē)實(shí)際工況測(cè)試。測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用高品質(zhì)的扭矩信號(hào)進(jìn)行起始點(diǎn)的選擇，以及良好的轉(zhuǎn)角測(cè)試和之后的分析處理。
M-stars通過(guò)自己高精度的測(cè)試能力實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)間隙，為諸多NVH和駕駛性分析提供了量化基礎(chǔ)。
 
參考文獻(xiàn)
1）Bagad, V.S. (2009). Mechatronics (4th revised ed.). Pune: Technical Publications. ISBN 9788184314908. Retrieved 28 June 2014.
2）Jie Liu, She Liu, Weiqiang Zhao , and Lei Zhang：Dynamic Characteristics of Spur Gear Pair with Dynamic Center Distance and Backlash， Volume 2019 |Article ID 2040637
 
 
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25