CN112577734A - 换挡机构的测试工装和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种换挡机构的测试工装和测试方法；所述测试工装包括：连接部、测量杆和限位部；所述连接部固定设置于所述测量杆的一端，所述测量杆与所述限位部活动连接；所述连接部与换挡机构的选挡杆活动连接；所述限位部固定于换挡机构的安装座中，能够限制所述测量杆的移动范围；换挡机构的选挡杆能够带动所述测量杆相对于所述限位部进行移动。本申请的测试工装能够将提拉块到限位块的选挡行程舍去，定义到换挡机构的选挡输出端，避开换挡机构的传动公差，以换挡机构的选挡结果作为判定，能够很好地甄别存在问题的换挡机构；通过检测的换挡机构能够较好地与变速器端进行匹配，完成选挡。
Description
技术领域
本申请涉及换挡机构的质量检测技术领域，具体涉及一种换挡机构的测试工装和测试方法。
背景技术
6MT换挡机构相对5MT有换挡平顺、燃油经济性好、噪音相对较低等优点。一些型号的6MT变速器在整车装配后，存在空挡不能正常进入1/2挡的问题，严重影响车辆的操控性和驾驶品质。
产品规定空挡到1/2挡行程为：挡杆提拉块到机构限位面行程，由于换挡机构的传动公差等因素，该行程无法较精准的达到变速器端选挡行程；出现换挡机构的选挡到位了，但变速器端选挡未到位的情况，导致不能完成空挡到1/2挡的选挡或出现较明显卡滞的不良感受。
相关技术中，目前还没有质检手段能够有效检测出存在上述问题的换挡机构。因此需要一种有效的质检手段来甄别存在上述问题的换挡机构，避免有缺陷的换挡机构被安装到汽车上之后流入市场。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种换挡机构的测试工装和测试方法。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种换挡机构的测试工装，包括：连接部、测量杆和限位部；所述连接部固定设置于所述测量杆的一端，所述测量杆与所述限位部活动连接；
所述连接部与换挡机构的选挡杆活动连接；所述限位部固定于换挡机构的安装座中，能够限制所述测量杆的移动范围；换挡机构的选挡杆能够带动所述测量杆相对于所述限位部进行移动。
进一步地，所述连接部为圆环形，换挡机构的选挡杆的底端枢接于圆环中；选挡杆的换挡动作能够带动所述连接部和所述测量杆进行移动。
进一步地，所述测量杆为圆柱形的刚性杆，与所述限位部滑动连接。
进一步地，所述限位部为圆柱形结构，圆柱的轴线位置开设有通孔；所述测量杆从所述限位部的通孔中穿过，所述测量杆能够相对于所述限位部进行滑动。
进一步地，所述限位部的外侧壁上开设有一个沿整个圆周的环形卡槽；所述限位部的环形卡槽能够固定卡合于换挡机构的安装座中。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种换挡机构的测试方法，包括：
将测试工装安装到待测的换挡机构中；
记录测试工装的初始位置；
在待测的换挡机构上进行换挡操作；
测量测试工装的行程位移；
根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格；
其中，所述测试工装为如上任意一种实施例所述的测试工装。
进一步地，测试工装的初始位置为测量杆末端的初始位置；测试工装的行程位移是测量杆末端产生的位移。
进一步地，所述根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格，包括：
根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程；
将行程位移与理论行程进行比较；
如果行程位移落在理论行程的范围之内，则待测的换挡机构合格；否则不合格。
进一步地，所述根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程，包括：
根据换挡机构的选挡摇臂长度L、摇臂旋转角度β计算理论行程计算行程变化量S；
根据行程变化量S和换挡拉锁传递效率η计算理论行程的范围。
进一步地，所述行程变化量
本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
本申请的测试工装能够将提拉块到限位块的选挡行程舍去，定义到换挡机构的选挡输出端，避开换挡机构的传动公差，以换挡机构的选挡结果作为判定，能够很好地甄别存在问题的换挡机构；通过检测的换挡机构能够较好地与变速器端进行匹配，完成选挡。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种测试工装的结构示意图。
图2是图1示出的一种测试工装的剖面图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种测试工装与换挡机构结合的结构示意图。
图4是图3示出的测试工装与换挡机构的剖面图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种换挡机构的测试方法流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种换挡机构的空挡位置示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种换挡机构的王字槽位置示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种变速器端的摇臂尺寸示意图。
图9是换挡机构的王字槽未到达限位钢柱位置(选挡行程小于理论行程)的示意图。
图10是换挡机构的王字槽未到达限位钢柱位置(选挡行程大于理论行程)的示意图。
图11是换挡机构顺利进入1/2挡时王字槽位置的示意图。
图中：1-连接部；2-测量杆；3-限位部；4-选挡杆；5-安装座；6-换挡限位面；7-提拉块。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种换挡机构的测试工装的结构示意图。参照图1和图2，测试工装包括：连接部1、测量杆2和限位部3；所述连接部1固定设置于所述测量杆2的一端，所述测量杆2与所述限位部3活动连接。
如图3和图4所示，所述连接部1与换挡机构的选挡杆4活动连接；所述限位部3固定于换挡机构的安装座5中，能够限制所述测量杆2的移动范围；换挡机构的选挡杆4能够带动所述测量杆2相对于所述限位部3进行移动。
本申请的测试工装能够将提拉块到限位块的选挡行程舍去，定义到换挡机构的选挡输出端，避开换挡机构的传动公差，以换挡机构的选挡结果作为判定，能够很好地甄别存在问题的换挡机构；通过检测的换挡机构能够较好地与变速器端进行匹配，完成选挡。
如图3所示，一些实施例中，所述连接部1为圆环形，换挡机构的选挡杆4的底端枢接于圆环中；选挡杆4的换挡动作能够带动所述连接部1和所述测量杆2进行移动。
一些实施例中，所述测量杆2为圆柱形的刚性杆，与所述限位部3滑动连接。
一些实施例中，所述限位部3为圆柱形结构，圆柱的轴线位置开设有通孔；所述测量杆2从所述限位部3的通孔中穿过，所述测量杆2能够相对于所述限位部3进行滑动。
如图4所示，一些实施例中，所述限位部3的外侧壁上开设有一个沿整个圆周的环形卡槽；所述限位部3的环形卡槽能够固定卡合于换挡机构的安装座5中。
图5是根据一示例性实施例示出的一种换挡机构的测试方法流程图。该方法使用了如上任意一种实施例所述的测试工装。该测试方法包括：
步骤S1：将测试工装安装到待测的换挡机构中；
步骤S2：记录测试工装的初始位置；
步骤S3：在待测的换挡机构上进行换挡操作；
步骤S4：测量测试工装的行程位移；
步骤S5：根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格。
一些实施例中，测试工装的初始位置为测量杆2末端的初始位置；测试工装的行程位移是测量杆2末端产生的位移。
一些实施例中，所述根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格，包括：
根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程；
将行程位移与理论行程进行比较；
如果行程位移落在理论行程的范围之内，则待测的换挡机构合格；否则不合格。
一些实施例中，所述根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程，包括：
根据换挡机构的选挡摇臂长度L、摇臂旋转角度β计算理论行程计算行程变化量S；
根据行程变化量S和换挡拉锁传递效率η计算理论行程的范围。
下面结合具体的应用场景，对本申请的方案进行拓展说明。
首先对换挡机构出现故障的原因进行分析。
6MT换挡系统主要由选挡杆4、安装座5、选换挡拉索、变速器组成，选挡杆4、换挡安装座5布置在驾驶室内，变速器布置在发动机舱，而选换挡拉索则连接变速器端选换挡座和换挡机构。6MT换挡机构总共7个挡位，6个前进挡，1个倒车挡，倒车挡布置在1挡旁边。
如图6所示，图中为该换挡机构的空挡位置。当提拉块7贴着换挡限位面6时，即为选挡到1/2挡。换挡机构存在故障时的表现为：空挡时，挂1挡或者2挡，不能顺利进入，有明显的阻碍力。通过实车操作实验，故障主要表现为两种形式，第一种选挡杆要想进入1/2挡，提拉块7必须稍微远离换挡限位面6(不能贴紧换挡限位面6)；第二种为选挡杆要想进入1/2挡，提拉块7必须贴紧换挡限位面6，同时向换挡限位面6施力才能进入1/2挡位。经批量故障车调查分析，车型从空挡位不能进入1/2挡原因为换挡机构的1/2挡选挡行程与变速器端的1/2挡选挡行程不匹配，导致变速器端不能进入1/2挡，即表现出需将选挡杆提拉块7在挨住换挡限位面6时，后退少许或用力贴合限位面才能进入1/2挡。
本申请的方案将换挡机构空挡到1/2挡的选挡行程结果作为控制点，可有效避开换挡机构自身零部件偏差、传动效率等影响，可较好的与变速器端选挡行程进行匹配，使空挡选挡进入1/2挡的概率近乎100％。
6MT换挡机构控制空挡到1/2挡选挡行程以换挡块到限位块尺寸为主，要实现空挡到1/2挡选挡，传动路径即：换挡块-换挡选挡结构传动-选挡拉锁-变速器，换挡块与限位块尺寸较好控制，但换挡机构选挡传动偏差不易控制，当换挡机构选挡传动结果不在变速器的选挡行程内，则变速箱端无法从空挡选挡到1/2挡。如果以换挡机构选挡结果作为换挡机构空挡进入1/2挡的控制点，即排除了换挡块、换挡机构选挡传动等误差及零部件制造公差影响，即换挡机构选挡行程(空挡-1/2挡)-选挡拉锁-变速器，100％规避6MT变速器空挡到1/2挡的选挡不到位或卡滞现象。
对本申请测试方法的原理进行详细说明如下。
1、换挡机构选挡行程控制理论：
如图7所示的变速器选换挡简单示意图，王字槽运动、限位钢柱固定。
如图8所示的变速器选挡设计尺寸，变速器端选挡摇臂设计值85±0.2mm，1/2挡到空挡(空挡到1/2挡)摇臂旋转角度设计值8°±1.5°。选挡变化时，变速器端选挡拉索行程变化量S＝2πLβ/360(变速器选挡摇臂长度L，摇臂旋转角度β)，如下表所示：
换挡机构到变速器端换挡拉锁传递效率η＝85％-90％，换挡机构端选挡拉索行程变化量S1＝S/η。
当拉索传动效率为85％时，即：S1min＝9.62/0.85＝11.32mm；S1max＝14.1/0.85＝16.59mm。
当拉索传动效率为90％时，即：S1min＝9.62/0.9＝10.69mm；S1max＝14.1/0.9＝15.67mm。
换挡机构端拉索行程变化量与变速器端能正常进入1/2挡几率关系如下表所示：
依据上表，规定换挡机构端空挡到1/2挡选挡行程S1＝13±1mm,将该值作为6MT空挡到1/2挡选换挡的关键控制尺寸，并根据该尺寸制作控制工装。
2、空挡到1/2挡的选挡行程测量方法：空挡位置记录拉索芯与套管尺寸s1，选挡杆选挡到1/2挡时(套管固定，拉索芯可移动)记录拉索芯与套管尺寸s2，选挡行程s＝s1-s2。
应用该测量方法进行故障车实车测量，换挡机构端空挡到1/2挡行程出现两极化，即S1≤11mm或S1≥16mm，变速器端空挡到1/2挡行程测量值分布较集中，S≈11.8mm。将该值与上述理论规定值对比分析，该车型空挡位不能正常进入1/2挡原因为换挡机构空挡到1/2挡的选挡行程小于或大于了变速器端空挡到1/2挡的选挡行程，导致不能正常进入1/2挡。
如图9所示，当换挡机构端空挡到1/2挡选挡行程≤11mm时，王字槽处于未到达1/2挡槽未到达限位钢柱。此时，换挡机构选挡杆的提拉块7必须贴紧换挡限位块且用力，增大空挡到1/2挡的行程，才能使王字槽的1/2挡槽进入到限位钢柱。
如图10所示，当换挡机构端空挡到1/2挡选挡行程≥16mm时，王字槽处于1/2挡槽未到达限位钢柱。此时，换挡机构选挡杆的提拉块7必须从贴紧换挡限位块状态变为稍微远离换挡限位块一些，才能使王字槽的1/2挡进入限位钢柱。
上述两种情况与存在问题的换挡机构表现情况相符。
3、换挡机构端选挡行程规定值正确性/适用性反证方法：
η＝90％时：S1＝13mm时，S＝11.7mm，摆角β＝7.89°；
S1＝12～14mm时，S＝10.8mm～12.6mm，摆角β＝7.3°～8.5°。
η＝85％时：S1＝13mm时，S＝11.05mm，摆角β＝7.45°；
S1＝12～14mm时，S＝10.2～11.9mm，摆角β＝6.88°～8.02°。
如图11所示，变速器摇臂摆角β范围为6.88°～8.5°，在变速器的规定摆角范围内(8°±1.5°)，即当换挡机构端空挡到1/2挡选挡行程在13±1mm，能确保换挡手柄顺利进入1/2挡。
4、换挡机构选挡行程控制方法：
利用上述选挡行程规定值制作换挡机构的测试工装，模拟选挡拉索，一端(连接部1)连接换挡机构的选挡杆4，限位部3固定在换挡机构的安装座5中。即选挡杆从空挡位置选挡到1/2挡位置，提拉块与限位块贴合，工装的活动杆伸长，且伸长到工装标识范围内(预先将理论行程进行标识)则该换挡机构合格，即满足空挡到1/2挡选挡行程13±1mm，若伸长量没有达到标识范围或超过了标识范围该换挡机构不合格，即该换挡机构空挡到1/2挡选挡行程不足12mm或超过14mm，不满足规定要求。
该工装同时也可以用于换挡机构拉锁尺寸质量检验(以前该车型换挡机构选挡行程无法检验)，避免由于零部件制造公差或配合件的装配公差影响，导致相同的提拉块与换挡限位块尺寸，但空挡到1/2挡选挡拉索行程不一样。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种换挡机构的测试工装，其特征在于，包括：连接部、测量杆和限位部；所述连接部固定设置于所述测量杆的一端，所述测量杆与所述限位部活动连接；
所述连接部与换挡机构的选挡杆活动连接；所述限位部固定于换挡机构的安装座中，能够限制所述测量杆的移动范围；换挡机构的选挡杆能够带动所述测量杆相对于所述限位部进行移动。
2.根据权利要求1所述的检测工装，其特征在于：所述连接部为圆环形，换挡机构的选挡杆的底端枢接于圆环中；选挡杆的换挡动作能够带动所述连接部和所述测量杆进行移动。
3.根据权利要求1所述的检测工装，其特征在于：所述测量杆为圆柱形的刚性杆，与所述限位部滑动连接。
4.根据权利要求3所述的检测工装，其特征在于：所述限位部为圆柱形结构，圆柱的轴线位置开设有通孔；所述测量杆从所述限位部的通孔中穿过，所述测量杆能够相对于所述限位部进行滑动。
5.根据权利要求4所述的检测工装，其特征在于：所述限位部的外侧壁上开设有一个沿整个圆周的环形卡槽；所述限位部的环形卡槽能够固定卡合于换挡机构的安装座中。
6.一种换挡机构的测试方法，其特征在于，包括：
将测试工装安装到待测的换挡机构中；
记录测试工装的初始位置；
在待测的换挡机构上进行换挡操作；
测量测试工装的行程位移；
根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格；
其中，所述测试工装为权利要求1-5任一项所述的测试工装。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，测试工装的初始位置为测量杆末端的初始位置；测试工装的行程位移是测量杆末端产生的位移。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据行程位移判断待测的换挡机构是否合格，包括：
根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程；
将行程位移与理论行程进行比较；
如果行程位移落在理论行程的范围之内，则待测的换挡机构合格；否则不合格。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据待测的换挡机构的尺寸计算理论行程，包括：
根据换挡机构的选挡摇臂长度L、摇臂旋转角度β计算理论行程计算行程变化量S；
根据行程变化量S和换挡拉锁传递效率η计算理论行程的范围。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述行程变化量
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