CN103245298A - 球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，包括以下步骤：在测试平台上安装由固定节和移动节以及连接并设于固定节和移动节之间的传动轴；分别在固定节和移动节的上端安装挡靶，在传动轴上与两个挡靶对应的位置上分别安装数字激光传感器，移动节和固定节上的数字激光传感器与相对应的挡靶之间距离为初始静态间距；将两个轴柄分别设置在的传动轴上的固定节和移动节的外侧，锁定移动节轴柄，并对固定节轴柄施加转动力矩的过程中，移动节和固定节上的激光传感器和与之对应的挡靶实时获得动态间距；通过初始静态间距和动态间距直接计算得到传动轴总成的圆周间隙值。本发明的方法能够快速、准确的测量球笼式等速传动轴总成圆周间隙。

Description

球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法

技术领域

本发明涉及一种球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，特别是汽车球笼式等速传动轴总成圆周间隙在线快速检测方法。

技术背景

等速传动轴总成是轿车系统中的关键部件，用于轿车车轮传动装置中，将发动机的输出扭矩传给车轮，驱动汽车行驶，并保证车轮与输出轴等速运转。球笼式等速传动轴总成主要由等速万向节和传动轴组成，一端是固定式球笼万向节，另一端是伸缩式球笼万向节，中间是轴身。由于制造和装配等方面的原因，球笼式等速万向节中各零件之间存在间隙，是引起汽车行驶过程中振动和噪声的主要原因之一，因此圆周间隙是评价球笼式等速传动轴总成质量的重要参数。

目前，我国有关球笼式等速传动轴总成圆周间隙的自动在线检测几乎是一片空白，所以研制具有自主知识产权的球笼式等速传动轴总成圆周间隙的在线检测方法，为优化球笼式等速传动轴总成产品设计以及制造技术提供可靠的试验数据，从而提高球笼式等速传动轴总成产品质量，对促进我国汽车零部件的生产水平具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，为提高球笼式等速传动轴总成产品质量提供可靠的试验数据。

球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，包括以下步骤：

（1）在能够产生转矩的测试平台上安装由一端设有固定节和另一端设有移动节以及连接并设于固定节和移动节之间的传动轴构成的传动轴总成；

（2）在固定节上端安装第一挡靶，传动轴并与第一挡靶对应的位置上安装第一数字激光器，移动节上端安装第二挡靶，传动轴并与第二挡靶对应的位置上安装第二数字激光器，此时，第一数字激光器与第一挡靶之间的距离等于第二数字激光器与第二挡靶之间的距离，此距离记为静态初始间距；

（3）将一个球笼式等速万向节轴柄安装在移动节的外侧，并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上，将此球笼式等速万向节轴柄记为移动节轴柄，将另一个球笼式等速万向节轴柄安装在固定节的外侧，并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上，将另一个球笼式等速万向节轴柄记为固定节轴柄；

（4）锁定移动节轴柄，并对固定节轴柄施加转动力矩；

（5）在施加转矩的过程中，第一激光传感器和第一挡靶实时产生第一动态间距，第二激光传感器和第二挡靶实时产生第二动态间距；

（6）用静态初始间距和第一动态间距计算得到固定节的圆周间隙，用静态初始间距和第二动态间距计算得到移动节的圆周间隙，将两个圆周间隙相加得到传动轴总成的圆周间隙。

进一步，本发明关于球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，具有以下特征：数字激光传感器是非接触式小量程的数字激光传感器。

进一步，本发明关于球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，具有以下特征：第一数字激光传感器和第一挡靶通过磁性表架固定在固定节和传动轴上，第二数字激光传感器和第二挡靶通过磁性表架固定在移动节和传动轴上。

发明效果与作用

综上所述，本发明提供的球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，通过测量静态初始间距和动态间距间接测量球笼式等速传动轴总成的圆周间隙，检测方法简单，检测时间短，检测结果精确。另外，检测所需的装置简单，安装操作简易，维护方便。

附图说明

图1为本发明在实施例中的测量结构示意图

图2为本发明在实施例中的圆周间隙测量原理示意图

图3为本发明在实施例中的圆周间隙和切向位移的关系图

具体实施方式

以下参照附图对本发明所涉及的球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法作详细阐述。

图1为本发明在实施例中的测量结构示意图。如图1所示，在测试平台上安装固定节1和移动节3以及连接并设于固定节和移动节之间的传动轴2。将挡靶8依靠磁性表座4吸附在固定节上，数字激光传感器10依靠磁性表座5吸附在传动轴上，挡靶9依靠磁性表座7吸附在移动节上，数字激光传感器11依靠磁性表座6吸附在传动轴上。此时，数字激光传感器10与挡靶8之间的距离等于数字激光传感器11与挡靶9之间的距离。将固定节轴柄11设置在固定节的外侧并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上，移动节节轴柄12设置在移动节的外侧并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上。

图2为本发明在实施例中的圆周间隙测量原理示意图。如图2所示，传动轴直径14为d，数字激光传感器10至磁性表座5底部距离15为L，数字激光传感器10至挡靶8的静态初始间距16为S₁。锁定移动节的轴柄13并防止其转动，并在固定节的轴柄12端施加转动力矩，传动轴总成受到转矩的作用，由于固定节存在的圆周间隙，导致数字激光传感器10和挡靶8产生相对运动，使挡靶8移动到动态位置18，数字激光传感器10至挡靶的动态间距17为S₂，S₁、S₂为圆周的切向位移量。

图3为本发明在实施例中的圆周间隙和切向位移的关系图。如图3所示，从运动轨迹分析可以得到固定节的初始切向位移量AB=S₁对应的角度∠AOB=θ₁，固定节的动态切向位移量AC=S₂对应的角度∠AOC=θ₂，角度θ₂与角度θ₁之差即得到圆周间隙Δθ=∠AOC；根据三角函数可以直接求出圆周间隙与切向位移量的函数关系，如公式（1）。

$\mathrm{\Δ\θ}=2\arcsin \left(\frac{\mathrm{AC}/2}{\mathrm{AO}}\right)-2\arcsin \left(\frac{\mathrm{AB}/2}{\mathrm{AO}}\right)$

$=2\arcsin \left(\frac{S_2/2}{L+d/2}\right)-2\arcsin \left(\frac{S_1/2}{L-d/2}\right)---\left(1\right)$

由此可见，根据公式（1）可以求出固定节的圆周间隙值。

同理，根据上述方法测量移动节的圆周间隙值。

将固定节和移动节的圆周间隙值相加，其和即为传动轴总成的圆周间隙值。

实施方式作用与效果

本实施例采用测量圆周切向位移方法间接测量球笼式等速传动轴总成的圆周间隙，本方法能够有效的缩短检测时间，精确检测结果，为提高球笼式等速传动轴总成产品质量提供可靠的试验数据。

Claims (4)

1.一种球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测方法，用于检测由一端设有固定式球笼万向节和另一端设有伸缩式球笼万向节以及连接并设于固定式球笼万向节和伸缩式球笼万向节之间的传动轴构成的传动轴总成的圆周间隙，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在能够产生转矩的测试平台上安装所述传动轴总成，将所述固定式球笼万向节记为固定节，将所述伸缩式球笼万向节记为移动节；

（2）在所述固定节上端安装第一挡靶，在所述传动轴的与所述第一挡靶相对应的位置安装第一数字激光器，在所述移动节上端安装第二挡靶，在所述传动轴并与第二挡靶对应的位置安装第二数字激光器，使得第一数字激光器与第一挡靶之间的距离等于第二数字激光器与第二挡靶之间的距离，将第一挡靶与第一数字激光传感器之间的距离和第二挡靶与第二数字激光传感器之间的距离都记作静态初始间距；

（3）将一个球笼式等速万向节轴柄安装在所述移动节的外侧，并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上，将所述球笼式等速万向节轴柄记为移动节轴柄，将另一个球笼式等速万向节轴柄安装在所述固定节的外侧，并使其处于沿所述传动轴的延伸方向上，将另一个所述球笼式等速万向节轴柄记为固定节轴柄；

（4）锁定所述移动节轴柄，并对所述固定节轴柄施加转动力矩；

（5）在施加转矩的过程中，所述第一激光传感器和所述第一挡靶实时产生第一动态间距，所述第二激光传感器和所述第二挡靶实时产生第二动态间距；

（6）根据所述静态初始间距和所述第一动态间距以及所述第二动态间距计算得到所述传动轴总成的圆周间隙。

2.根据权利要求1所述球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测的方法，其特征在于，所述数字激光传感器是非接触式小量程的数字激光传感器。

3.根据权利要求2所述球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测的方法，其特征在于，所述第一挡靶通过磁性表架固定在所述固定节上，所述第二挡靶通过磁性表架固定在所述移动节上，所述第一数字激光传感器和所述第二数字激光传感器都通过磁性表架固定在所述传动轴上，使所述第一挡靶与第一数字激光传感器位置相对应，使所述第二挡靶与第二数字激光传感器位置相对应。

4.根据权利要求1所述球笼式等速传动轴总成圆周间隙检测的方法，其特征在于，用所述静态初始间距和所述第一动态间距计算得到所述固定节的圆周间隙，用所述静态初始间距和所述第二动态间距计算得到所述移动节的圆周间隙，将两个圆周间隙相加得到所述传动轴总成的圆周间隙。

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