CN103257656A - 等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，主要包括安装等速传动轴总成的两个气动卡盘和在固定节端施加转矩的蜗轮、蜗杆、减速器、伺服电机、加载气缸、比例调压阀以及测量转矩的非接触式无线扭矩传感器。本发明的主要优点在于：等速传动轴总成的安装采用气动卡盘的形式，可以通过数字信号控制卡盘的夹紧与释放，实现程序控制，同时减轻操作人员的劳动强度；采用蜗轮蜗杆传递动力的机械式转矩加载方式，控制精度高、载荷稳定，避免了液压式和气动式加载由于惯性或滞后而导致的控制精度低、载荷易受干扰产生波动而难以保持稳定的难题。

Description

等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置

技术领域

本发明涉及一种等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，特别是汽车等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置。

技术背景

等速传动轴总成是汽车发动机和驱动车轮之间的动力传动装置,保证提供汽车在各种行驶条件时所需的牵引力与车速，同时使两者能协调变化并有足够的变化范围，并保证汽车左右驱动车轮能适应差速要求。因此，等速传动轴总成的性能与质量是直接影响汽车的整车性能和行车安全的重要环节。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记作固定节，另一端式伸缩式球笼万向节记作移动节，中间是连接并设于固定节和移动节之间的传动轴，在检验和评价传动轴总成质量的环节，圆周间隙是极其重要的技术参数，其是导致汽车行驶过程中振动和噪声的主要原因。在等速传动轴总成圆周间隙检测中，转矩的加载是其中的重要环节，转矩加载的大小直接影响检测结果，因此，研发等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置具有重要意义。

等速传动轴总成作为国家汽车工业重点扶持且优先发展的关键产品之一，但由于起步较晚，与国外相比，无论产品设计还是制造技术都存在一定差距，而现有的测试手段更是与国际标准难以接轨，测试效率和测试自动化程度都比较低，特别是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。

发明内容

本发明的目的是提供一种等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，用来调控等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载大小和加载速度。

本发明采用的技术方案是：本发明提出一种等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，用来调控由移动节和固定节以及连接并设于其中的传动轴构成的传动轴总成的圆周间隙检测中的转矩，主要包括：

两个气动卡盘，将一个气动卡盘与固定节端沿传动轴水平方向上联接，另一个气动卡盘与移动节端沿传动轴水平方向上联接，将与固定节端联接的气动卡盘记作左气动卡盘，与移动节端联接的气动卡盘记作右气动卡盘；

转矩加载机构，通过法兰与左气动卡盘沿传动轴水平方向联接，对传动轴总成施加转矩；

扭矩传感器，沿传动轴水平方向与右气动卡盘联接，测量转矩并将获得转矩数据发出；

扭矩传感器接收器，位于扭矩传感器正下方，接收转矩数据；

显示模块，显示转矩数据。

进一步，上述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，具有以下特征：转矩加载机构包含伺服电机、减速器、弹性联轴器、蜗杆、加载动力支架、加载气缸、比例调节阀和控制信号部，控制信号部发出第一控制信号启动伺服电机，伺服电机通过减速器、弹性联轴器将转动动力传递给蜗杆，同时控制信号部发出第二控制信号使加载气缸动作，蜗杆在转动过程中随着加载动力支架的向下移动逐渐靠近蜗轮，最终与蜗轮啮合。

进一步，上述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，具有以下特征：传动轴总成的安装采用气动卡盘的形式，可以通过数字信号控制气动卡盘的夹紧与释放。

进一步，上述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，具有以下特征：扭矩传感器是非接触式无线扭矩传感器。

进一步，上述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，具有以下特征：比例调压阀控制蜗轮与蜗杆啮合过程的压力。

进一步，上述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，具有以下特征：通过控制信号部调控伺服电机的转速可以调节转矩的加载速度。

发明效果与作用

综上所述，本发明提供的等速传动轴总成圆周间隙检测中的转矩加载控制装置，控制精度高，控制装置结构稳定可靠，易于实现程序控制，维护方便。

附图说明

图1为本发明在实施例中的控制装置部分结构示意图

图2为本发明在实施例中的加载机构示意图

图3为本发明在实施例中的制动机构示意图

具体实施方式

检测等速传动轴总成圆周间隙的过程中，首先，需固定等速传动轴总成的移动节端，然后在等速传动轴总成的固定节端施加转动力矩，本发明主要对此转动力矩进行调控。以下参照附图对本发明所涉及的等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置作详细阐述。

图1为本发明在实施例中的控制装置部分结构示意图。如图1所示，在台架1上左端安装加载机构，右端安装制动机构，加载机构右端通过法兰7联接左气动卡盘2，制动机构左端通过法兰8联接扭矩传感器5，扭矩传感器正下方处安装扭矩传感器接收器6，扭矩传感器左端联接右气动卡盘3，传动轴总成的移动节端与右侧气动卡盘3联接，传动轴总成的固定节端与左侧气动卡盘2联接。其中，上述加载机构和制动机构如下阐述。

图3为本发明在实施例中的制动机构示意图。如图3所示，制动单元包括制动盘16、制动气缸17、制动钳18、两摩擦片19。两片摩擦片19分别安装在制动钳18的两钳爪的内侧，并分布在制动盘16的两侧。

制动过程为：计算机发出控制信号使制动气缸17动作，制动气缸17驱动制动钳18合拢，以此使两摩擦片19从两侧压紧制动盘16，使制动盘无法转动，从而锁紧传动轴总成的移动节端。在制动过程中，可以控制制动气缸的压力调节制动力的大小。

此时，可以通过等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载装置在传动轴总成固定节端施加转动力矩，则可在移动节、固定节和传动轴产生一个转矩，通过此转矩来测量等速传动轴总成的圆周间隙。

图2为本发明在实施例中的加载机构示意图，如图2所示，加载机构包括伺服电机9、减速器10、弹性联轴器11、蜗杆12、涡轮13、加载气缸20、比例调压阀21、加载动力支架22和控制信号部。

力矩加载控制过程为：控制信号部发出第一控制信号启动伺服电机9，伺服电机通过减速器10、弹性联轴器11将转动动力传递给蜗杆12，同时控制信号部发出第二控制信号使加载气缸20动作，蜗杆在转动过程中随着加载动力支架22的向下移动逐渐靠近蜗轮并最终啮合，啮合压力由比例调压阀21调节控制，当蜗杆在气缸的作用下由分离状态转换到蜗轮蜗杆啮合的工作状态，气缸压力由小逐渐增加，可以避免蜗轮、蜗杆初始接触由于错齿及压力过大而损坏齿顶或齿面。此时，伺服电机产生的转矩通过蜗轮及法兰7加载在固定节、移动节上，同时通过无线扭矩传感器测量转矩并将获得转矩数据发出，扭矩传感器接收器将接收到的转矩数据传递到显示模块上。通过控制调整伺服电机的转速可以调节转矩加载速度，从而达到了加载转矩的大小和速度可调可控的效果。

实施方式作用与效果

本实施例采用蜗轮蜗杆传递动力的机械式转矩加载方式，将伺服电机的动力通过减速器、蜗轮和蜗杆施加在传动轴总成的固定节端而产生转矩。在转矩调控过程中，通过无线扭转传感器实时测量转矩的大小，通过控制调整伺服电机的转速可以调节转矩加载速度，从而达到了加载转矩的大小和速度可调可控的效果。

Claims (6)

1.一种等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，用来调控由移动节和固定节以及连接并设于其中的传动轴构成的传动轴总成的圆周间隙检测中的转矩，其特征在于，具有：

两个气动卡盘，将一个气动卡盘与所述固定节端沿所述传动轴水平方向上联接，另一个气动卡盘与所述移动节端沿所述传动轴水平方向上联接，将与所述固定节端联接的气动卡盘记作左气动卡盘，与所述移动节端联接的气动卡盘记作右气动卡盘；

转矩加载机构，通过法兰与所述左气动卡盘沿所述传动轴水平方向联接，对所述传动轴总成施加所述转矩；

扭矩传感器，沿所述传动轴水平方向与所述右气动卡盘联接，测量所述转矩并将获得转矩数据发出；

扭矩传感器接收器，位于所述扭矩传感器正下方，接收所述转矩数据；

显示模块，显示所述转矩数据。

2.根据权利要求1所述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，其特征在于，所述转矩加载机构包含伺服电机、减速器、弹性联轴器、蜗杆、加载动力支架、加载气缸、比例调节阀和控制信号部，控制信号部发出第一控制信号启动所述伺服电机，所述伺服电机通过减速器、弹性联轴器将转动动力传递给所述蜗杆，同时所述控制信号部发出第二控制信号使加载气缸动作，所述蜗杆在转动过程中随着所述加载动力支架的向下移动逐渐靠近所述蜗轮，最终与所述蜗轮啮合。

3.根据权利要求1所述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，其特征在于，所述传动轴总成的安装采用所述气动卡盘的形式，可以通过数字信号控制所述气动卡盘的夹紧与释放。

4.根据权利要求1所述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，其特征在于，所述扭矩传感器是非接触式无线扭矩传感器。

5.根据权利要求2所述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，其特征在于，所述比例调压阀控制所述蜗轮与所述蜗杆啮合过程的压力。

6.根据权利要求2所述等速传动轴总成圆周间隙检测中转矩的加载控制装置，其特征在于，通过所述控制信号部调控所述伺服电机的转速可以调节转矩的加载速度。

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