CN105136084A - 一种发动机皮带横向窜动位移测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种发动机皮带横向窜动位移测量装置及其测量方法，它涉及发动机皮带窜动位移测量装置及测量方法。本发明的目的是为了解决现有技术无法实现对皮带轴向位移窜动两的测试的问题。本发明包括发动机皮带、保持架、位移传感器、数据线和信号读取器，保持架套设在发动机皮带外部，保持架的左右两侧均设有若干滚动轴承，滚动轴承的轴线与皮带的传动方向垂直，发动机皮带仅与其左右两侧的滚动轴承接触并带动滚动轴承转动，保持架左侧或右侧连接位移传感器，位移传感器的输出端通过数据线与信号读取器建立连接。本发明解决由于皮带窜动量过大，而造成的发动机振动加大、皮带啸叫以及皮带异常磨损的问题。

Description

一种发动机皮带横向窜动位移测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及发动机皮带窜动位移测量装置及测量方法，具体涉及一种发动机皮带横向窜动位移测量装置及其测量方法，属于发动机工况测量技术领域。

背景技术

目前随着汽车行业的快速发展。汽车使用量不断增加，随之而来的汽车在长期运行过程中频繁出现各种耐久性故障。其中，发动机由于轮系异常抖动造成的振动加大，皮带啸叫、外轮系皮带异常磨损等故障成为常见故障，所以，为避免发动机出现此类故障，在发动机设计之初便要对发动机各个轮系中皮带在轴向上位移窜动量进行测试。但现有技术无法实现对皮带轴向上位移窜动量的测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术无法实现对皮带轴向位移窜动两的测试的问题。

本发明的技术方案是：一种发动机皮带横向窜动位移测量装置，包括发动机皮带、保持架、位移传感器、数据线和信号读取器，保持架套设在发动机皮带外部，保持架的左右两侧均设有若干滚动轴承，滚动轴承的轴线与皮带的传动方向垂直，发动机皮带仅与其左右两侧的滚动轴承接触并带动滚动轴承转动，保持架左侧或右侧连接位移传感器，位移传感器的输出端通过数据线与信号读取器建立连接。

所述保持架包括保持架包括左右两个轴承固定板和若干连接杆，两个轴承固定板通过连接杆建立平行连接，所述滚动轴承安装在轴承固定板上，减轻保持架的重量，防止因自重过大造成抖动，产生测量误差。

所述轴承固定板为H形，滚动轴承安装在轴承固定板的凹槽部分，简化轴承固定板的结构，防止因滚动轴承在转动过程中引起不必要的抖动，造成测量误差。

所述轴承固定板的中部开设有固定孔，位移传感器的探针深入固定孔内。

基于发动机皮带横向窜动位移测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤一：将发动机暖机至水温达到87℃；

步骤二：在稳态工况下对发动机皮带传动量位移进行测量，测量过程包括：将测试过程分成10个测试周期，每个测试周期的周期时间为80s，将每个周期时间平均分成4个时间段，第一时间段至第四时间段的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，各周期的发动机的转速以500rpm为公差递增，第一时间周期的发动机转速为1000rmp，所述信号读取器3的采样频率为1KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值；

步骤三：利用步骤二所测的每个时间周期的最大位移数值与该时间周期的发动机转速数据生成转速-位移量曲线；

步骤四：在动态工况下对发动机皮带传动量位移进行测量，测量过程包括：将测试过程分成4个测试周期，每个测试周期的周期时间为350s，每个周期时间分成三个时间段，第一时间段、第二时间段和第三时间段的时间依次为50s、100s和200s，第一周期、第二周期、第三周期和第四周期的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，每个周期的发动机转速在1000rpm至6000rpm之间，所述信号读取器3的采样频率为10KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值；

步骤五：记录步骤四所述动态工况下加速时间及位移量变化值。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明只有固定轴承与发动机皮带相接触，使发动机皮带纵向抖动则不受限制，这样可以避免纵向抖动分量对位移传感器的干扰。本发明的设计测试发动机在各个运行工况下，内、外轮系中皮带在轴向上的位移窜动量，从而解决由于皮带窜动量过大，而造成的发动机振动加大、皮带啸叫以及皮带异常磨损等现象，可以从根源上避免此类故障的发生，提高发动机整体品质。

附图说明

图1，本发明的整体结构示意图；

图2，图1的俯视图；

图3，图1中发动机皮带和保持架的左视图；

图4，转速-位移量曲线图。

图中1、发动机皮带，2、位移传感器，3、信号读取器，4、滚动轴承，5、轴承固定板，6、固定孔，7、连接杆，8、数据线。

具体实施方式

结合附图说明本发明的具体实施方式：本实施方式的一种发动机皮带横向窜动位移测量装置包括发动机皮带1、保持架、位移传感器2、数据线8和信号读取器3，保持架套设在发动机皮带1外部，保持架的左右两侧均设有若干滚动轴承4，滚动轴承4的轴线与皮带1的传动方向垂直，发动机皮带1仅与设在其左右两侧的滚动轴承4接触并带动滚动轴承4转动，保持架左侧或右侧连接位移传感器2，位移传感器2的输出端通过数据线8与信号读取器3建立连接。

所述保持架包括保持架包括两个轴承固定板5和若干连接杆7，两个轴承固定板5通过连接杆7建立平行连接，所述滚动轴承4安装在轴承固定板5上，连接杆7与发动机皮带1之间留有缝隙。

所述轴承固定板5为H形，滚动轴承4安装在轴承固定板5的凹槽部分。

所述轴承固定板5的中部开设有固定孔6，位移传感器2的探针深入固定孔6内。

在进行皮带窜动量位移测试时，需要选取发动机轮系中发动机皮带1悬空距离最长的一段位置。取其中点端固定位移窜动量传感器和固定装置，确认无误后将发动机起车。

发动机皮带横向窜动位移测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤一：进行暖机工况，将发动机水温达到87℃时，认为暖机完成，开始位移量测试；

步骤二：测试过程为10个周期，每个周期的周期时间为80s，每个周期时间平均分成4个时间段，第一时间段至第四时间段的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，各周期的发动机的转速以500rpm为公差递增，第一时间周期的发动机转速为1000rmp，所述信号读取器3的采样频率为1KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值；具体测量工况如表1；

表1，发动机皮带窜动量位移测试试验稳态工况表；

步骤三：利用步骤二所测的每个时间周期的最大位移数值与该时间周期的发动机转速数据生成转速-位移量曲线；

步骤四：在动态工况下对发动机皮带传动量位移进行测量，测量过程包括：将测试过程分成4个测试周期，每个测试周期的周期时间为350s，每个周期时间分成三个时间段，第一时间段、第二时间段和第三时间段的时间依次为50s、100s和200s，第一周期、第二周期、第三周期和第四周期的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，每个周期的发动机转速在1000rpm至6000rpm之间，所述信号读取器3的采样频率为10KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值，具体动态工况如表2所示；

表2，发动机皮带窜动量位移测试试验动态工况表；

步骤五：记录步骤四所述动态工况下加速时间及位移量变化值，进而分析加速时间长短对位移量变化的影响。

发动机进行450小时耐久以50小时时间间隔进行发动机外特性试验，同时测试在每个符合下皮带位移窜动量，从而得到皮带疲劳恶化曲线，完成测试。

Claims (5)

1.一种发动机皮带横向窜动位移测量装置，包括发动机皮带(1)、保持架、位移传感器(2)、数据线(8)和信号读取器(3)，保持架套设在发动机皮带(1)外部，其特征在于：保持架的左右两侧均设有若干滚动轴承(4)，滚动轴承(4)的轴线与皮带(1)的传动方向垂直，发动机皮带(1)带动滚动轴承(4)转动，保持架左侧或右侧连接位移传感器(2)，位移传感器(2)的输出端通过数据线(8)与信号读取器(3)建立连接。

2.根据权利要求1所述一种发动机皮带横向窜动位移测量装置，其特征在于：所述保持架包括保持架包括左右两个轴承固定板(5)和若干连接杆(7)，两个轴承固定板(5)通过连接杆(7)建立平行连接，发动机皮带(1)与连接杆(7)之间留有缝隙。

3.根据权利要求2所述一种发动机皮带横向窜动位移测量装置，其特征在于：所述轴承固定板(5)为H形，滚动轴承(4)安装在轴承固定板(5)的凹槽部分。

4.根据权利要求2所述一种发动机皮带横向窜动位移测量装置，其特征在于：所述轴承固定板(5)的中部开设有固定孔(6)，位移传感器(2)的探针深入固定孔(6)内。

5.基于权利要求1所述发动机皮带横向窜动位移测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将发动机暖机至水温达到87℃；

步骤二：在稳态工况下对发动机皮带传动量位移进行测量，测量过程包括：将测试过程分成10个测试周期，每个测试周期的周期时间为80s，将每个周期时间平均分成4个时间段，第一时间段至第四时间段的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，各周期的发动机的转速以500rpm为公差递增，第一时间周期的发动机转速为1000rmp，所述信号读取器3的采样频率为1KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值；

步骤三：利用步骤二所测的每个时间周期的最大位移数值与该时间周期的发动机转速数据生成转速-位移量曲线；

步骤四：在动态工况下对发动机皮带传动量位移进行测量，测量过程包括：将测试过程分成4个测试周期，每个测试周期的周期时间为350s，每个周期时间分成三个时间段，第一时间段、第二时间段和第三时间段的时间依次为50s、100s和200s，第一周期、第二周期、第三周期和第四周期的油门开度依次为30％、50％、80％和100％，每个周期的发动机转速在1000rpm至6000rpm之间，所述信号读取器3的采样频率为10KHZ，通过信号读取器3记录每个时间周期的位移值；

步骤五：记录步骤四所述动态工况下加速时间及位移量变化值。