專利名稱：球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，特別是汽車球籠式等速傳動軸總成圓周間隙在線快速檢測方法。
背景技術(shù)：
等速傳動軸總成是轎車系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，用于轎車車輪傳動裝置中，將發(fā)動機的輸出扭矩傳給車輪，驅(qū)動汽車行駛，并保證車輪與輸出軸等速運轉(zhuǎn)。球籠式等速傳動軸總成主要由等速萬向節(jié)和傳動軸組成，一端是固定式球籠萬向節(jié)，另一端是伸縮式球籠萬向節(jié)，中間是軸身。由于制造和裝配等方面的原因，球籠式等速萬向節(jié)中各零件之間存在間隙，是引起汽車行駛過程中振動和噪聲的主要原因之一，因此圓周間隙是評價球籠式等速傳動軸總成質(zhì)量的重要參數(shù)。目前，我國有關(guān)球籠式等速傳動軸總成圓周間隙的自動在線檢測幾乎是一片空白，所以研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的球籠式等速傳動軸總成圓周間隙的在線檢測方法，為優(yōu)化球籠式等速傳動軸總成產(chǎn)品設(shè)計以及制造技術(shù)提供可靠的試驗數(shù)據(jù)，從而提高球籠式等速傳動軸總成產(chǎn)品質(zhì)量，對促進我國汽車零部件的生產(chǎn)水平具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，為提高球籠式等速傳動軸總成產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的試驗數(shù)據(jù)。球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，包括以下步驟:(I)在能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的測試平臺上安裝由一端設(shè)有固定節(jié)和另一端設(shè)有移動節(jié)以及連接并設(shè)于固定節(jié)和移動節(jié) 之間的傳動軸構(gòu)成的傳動軸總成；(2)在固定節(jié)上端安裝第一擋靶，傳動軸并與第一擋靶對應(yīng)的位置上安裝第一數(shù)字激光器，移動節(jié)上端安裝第二擋靶，傳動軸并與第二擋靶對應(yīng)的位置上安裝第二數(shù)字激光器，此時，第一數(shù)字激光器與第一擋靶之間的距離等于第二數(shù)字激光器與第二擋靶之間的距離，此距離記為靜態(tài)初始間距；(3)將一個球籠式等速萬向節(jié)軸柄安裝在移動節(jié)的外側(cè)，并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上，將此球籠式等速萬向節(jié)軸柄記為移動節(jié)軸柄，將另一個球籠式等速萬向節(jié)軸柄安裝在固定節(jié)的外側(cè)，并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上，將另一個球籠式等速萬向節(jié)軸柄記為固定節(jié)軸柄；(4)鎖定移動節(jié)軸柄，并對固定節(jié)軸柄施加轉(zhuǎn)動力矩；(5)在施加轉(zhuǎn)矩的過程中，第一激光傳感器和第一擋靶實時產(chǎn)生第一動態(tài)間距，第二激光傳感器和第二擋靶實時產(chǎn)生第二動態(tài)間距；(6)用靜態(tài)初始間距和第一動態(tài)間距計算得到固定節(jié)的圓周間隙，用靜態(tài)初始間距和第二動態(tài)間距計算得到移動節(jié)的圓周間隙，將兩個圓周間隙相加得到傳動軸總成的圓周間隙。
進一步，本發(fā)明關(guān)于球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，具有以下特征:數(shù)字激光傳感器是非接觸式小量程的數(shù)字激光傳感器。進一步，本發(fā)明關(guān)于球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，具有以下特征:第一數(shù)字激光傳感器和第一擋靶通過磁性表架固定在固定節(jié)和傳動軸上，第二數(shù)字激光傳感器和第二擋靶通過磁性表架固定在移動節(jié)和傳動軸上。發(fā)明效果與作用綜上所述，本發(fā)明提供的球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，通過測量靜態(tài)初始間距和動態(tài)間距間接測量球籠式等速傳動軸總成的圓周間隙，檢測方法簡單，檢測時間短，檢測結(jié)果精確。另外，檢測所需的裝置簡單，安裝操作簡易，維護方便。
圖1為本發(fā)明在實施例中的測量結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明在實施例中的圓周間隙測量原理示意3為本發(fā)明在實施例中的圓周間隙和切向位移的關(guān)系圖
具體實施例方式以下參照附圖對本發(fā)明所涉及的球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法作詳細闡述。圖1為本發(fā)明在實施例中的測量結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在測試平臺上安裝固定節(jié)I和移動節(jié)3以及連接并設(shè)于固定節(jié)和移動節(jié)之間的傳動軸2。將擋靶8依靠磁性表座4吸附在固定節(jié)上，數(shù)字激光傳感器10依靠磁性表座5吸附在傳動軸上，擋靶9依靠磁性表座 吸附在移動節(jié)上，數(shù)字激光傳感器11依靠磁性表座6吸附在傳動軸上。此時，數(shù)字激光傳感器10與擋靶8之間的距離等于`數(shù)字激光傳感器11與擋靶9之間的距離。將固定節(jié)軸柄11設(shè)置在固定節(jié)的外側(cè)并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上，移動節(jié)節(jié)軸柄12設(shè)置在移動節(jié)的外側(cè)并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上。圖2為本發(fā)明在實施例中的圓周間隙測量原理示意圖。如圖2所示,傳動軸直徑14為d，數(shù)字激光傳感器10至磁性表座5底部距離15為L，數(shù)字激光傳感器10至擋靶8的靜態(tài)初始間距16為Sp鎖定移動節(jié)的軸柄13并防止其轉(zhuǎn)動，并在固定節(jié)的軸柄12端施加轉(zhuǎn)動力矩，傳動軸總成受到轉(zhuǎn)矩的作用，由于固定節(jié)存在的圓周間隙，導致數(shù)字激光傳感器10和擋靶8產(chǎn)生相對運動，使擋靶8移動到動態(tài)位置18，數(shù)字激光傳感器10至擋靶的動態(tài)間距17為S2，SpS2為圓周的切向位移量。圖3為本發(fā)明在實施例中的圓周間隙和切向位移的關(guān)系圖。如圖3所示，從運動軌跡分析可以得到固定節(jié)的初始切向位移量AB=S1對應(yīng)的角度Z AOB= Θ 17固定節(jié)的動態(tài)切向位移量AC=S2對應(yīng)的角度ZAOC=Q2，角度θ2與角度Q1之差即得到圓周間隙Λ Θ = ZAOC5根據(jù)三角函數(shù)可以直接求出圓周間隙與切向位移量的函數(shù)關(guān)系，如公式(I)。
「 A/T ^.(AC!2\ n.fAB/2)Δ沒= 2arcsm - — 2arcsm -
{ AO J{ AO J
n.f SJ2 ) n.f S1/2 )
「00241 = 2 arcsin ——r- — 2 arcsm ----
L 」{L + d/2J{L + d/2J( 1 )
由此可見，根據(jù)公式(I)可以求出固定節(jié)的圓周間隙值。同理，根據(jù)上述方法測量移動節(jié)的圓周間隙值。將固定節(jié)和移動節(jié)的圓周間隙值相加，其和即為傳動軸總成的圓周間隙值。實施方式作用與效果本實施例采用測量圓周切向位移方法間接測量球籠式等速傳動軸總成的圓周間隙，本方法能夠有效的縮短檢測時間，精確檢測結(jié)果，為提高球籠式等速傳動軸總成產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的試驗 數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，用于檢測由一端設(shè)有固定式球籠萬向節(jié)和另一端設(shè)有伸縮式球籠萬向節(jié)以及連接并設(shè)于固定式球籠萬向節(jié)和伸縮式球籠萬向節(jié)之間的傳動軸構(gòu)成的傳動軸總成的圓周間隙，其特征在于，包括以下步驟: (1)在能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的測試平臺上安裝所述傳動軸總成，將所述固定式球籠萬向節(jié)記為固定節(jié)，將所述伸縮式球籠萬向節(jié)記為移動節(jié)； (2)在所述固定節(jié)上端安裝第一擋靶，在所述傳動軸的與所述第一擋靶相對應(yīng)的位置安裝第一數(shù)字激光器，在所述移動節(jié)上端安裝第二擋靶，在所述傳動軸并與第二擋靶對應(yīng)的位置安裝第二數(shù)字激光器，使得第一數(shù)字激光器與第一擋靶之間的距離等于第二數(shù)字激光器與第二擋靶之間的距離，將第一擋靶與第一數(shù)字激光傳感器之間的距離和第二擋靶與第二數(shù)字激光傳感器之間的距離都記作靜態(tài)初始間距； (3)將一個球籠式等速萬向節(jié)軸柄安裝在所述移動節(jié)的外側(cè)，并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上，將所述球籠式等速萬向節(jié)軸柄記為移動節(jié)軸柄，將另一個球籠式等速萬向節(jié)軸柄安裝在所述固定節(jié)的外側(cè)，并使其處于沿所述傳動軸的延伸方向上，將另一個所述球籠式等速萬向節(jié)軸柄記為固定節(jié)軸柄； (4)鎖定所述移動節(jié)軸柄，并對所述固定節(jié)軸柄施加轉(zhuǎn)動力矩； (5)在施加轉(zhuǎn)矩的過程中，所述第一激光傳感器和所述第一擋靶實時產(chǎn)生第一動態(tài)間距，所述第二激光傳感器和所述第二擋靶實時產(chǎn)生第二動態(tài)間距； (6)根據(jù)所述靜態(tài)初始間距和所述第一動態(tài)間距以及所述第二動態(tài)間距計算得到所述傳動軸總成的圓周間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測的方法，其特征在于，所述數(shù)字激光傳感器是非接觸式小量程的數(shù)字激光傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測的方法，其特征在于，所述第一擋靶通過磁性表架固定在所述固定節(jié)上，所述第二擋靶通過磁性表架固定在所述移動節(jié)上，所述第一數(shù)字激光傳感器和所述第二數(shù)字激光傳感器都通過磁性表架固定在所述傳動軸上，使所述第一擋靶與第一數(shù)字激光傳感器位置相對應(yīng)，使所述第二擋靶與第二數(shù)字激光傳感器位置相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測的方法，其特征在于，用所述靜態(tài)初始間距和所述第一動態(tài)間距計算得到所述固定節(jié)的圓周間隙，用所述靜態(tài)初始間距和所述第二動態(tài)間距計算得到所述移動節(jié)的圓周間隙，將兩個圓周間隙相加得到所述傳動軸總成的圓周間隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及球籠式等速傳動軸總成圓周間隙檢測方法，包括以下步驟在測試平臺上安裝由固定節(jié)和移動節(jié)以及連接并設(shè)于固定節(jié)和移動節(jié)之間的傳動軸；分別在固定節(jié)和移動節(jié)的上端安裝擋靶，在傳動軸上與兩個擋靶對應(yīng)的位置上分別安裝數(shù)字激光傳感器，移動節(jié)和固定節(jié)上的數(shù)字激光傳感器與相對應(yīng)的擋靶之間距離為初始靜態(tài)間距；將兩個軸柄分別設(shè)置在的傳動軸上的固定節(jié)和移動節(jié)的外側(cè)，鎖定移動節(jié)軸柄，并對固定節(jié)軸柄施加轉(zhuǎn)動力矩的過程中，移動節(jié)和固定節(jié)上的激光傳感器和與之對應(yīng)的擋靶實時獲得動態(tài)間距；通過初始靜態(tài)間距和動態(tài)間距直接計算得到傳動軸總成的圓周間隙值。本發(fā)明的方法能夠快速、準確的測量球籠式等速傳動軸總成圓周間隙。
文檔編號G01B11/14GK103245298SQ20121047997
公開日2013年8月14日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者鄔敏杰, 穆平安, 戴曙光, 金晅宏 申請人:上海理工大學