CN112781541B - 一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法 - Google Patents

一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，其特征在于：测量系统包括分别设于齿轮箱两端的输出端测功机和输入端测功机；在所述齿轮箱输出端与输出端测功机之间设有第一角度编码器，在所述齿轮箱的输入端与输入端测功机之间设有第二角度编码器；所述第一角度编码器和第二角度编码器连接至数据采集前端；测量时，通过控制测功机控制齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，通过两个角度编码器分别测量不同工况下被试件输入端与输出端的角度信号，通过数据采集前端对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机。本发明可适用齿轮箱动态过程中齿轮间隙测量，可靠性及准确度高，具有较强的实用性和较好的应用前景。

Description

一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，更具体地说，涉及一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法。
背景技术
随着当今汽车技术的不断发展，对变速箱噪声、振动与声振粗糙度NVH品质要求也越来越高，而在汽车变速器制造过程中，如果齿轮设计制造精度不足，及安装过程的影响，会导致档位齿轮副间隙较大，从而引起齿轮敲齿噪声和变速箱的寿命减少，因此为了保证齿轮的制造精度，对变速器齿轮间隙的测量就显得尤为重要。现有技术中，对齿轮间隙多为静态化测量，可靠性及准确性差，且费时费力。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可适用齿轮箱动态过程中齿轮间隙测量，可靠性及准确度高的齿轮箱齿轮间隙动态测量方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，其特征在于：测量系统包括分别设于齿轮箱两端的输出端测功机和输入端测功机；在所述齿轮箱输出端与输出端测功机之间设有第一角度编码器，在所述齿轮箱的输入端与输入端测功机之间设有第二角度编码器；所述第一角度编码器和第二角度编码器连接至数据采集前端；测量时，通过控制测功机控制齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，通过两个角度编码器分别测量不同工况下被试件输入端与输出端的角度信号，通过数据采集前端对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机。
为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：
所述第一角度编码器的测量的角度信号与齿轮箱传动比相乘后减去第二角度编码器的测量的角度信号，得出角度差值。
所述设定一个工况测量得出角度差值Θ1，在该试验工况的数据采集成功后将输入端测功机控制的扭矩反向，可以得到反向工况下的动态角度差为Θ2。
用正向工况和反向工况的绝对值相减得出测试结果。
在转速与扭矩稳定后每个工况采集三组角度差值数据，得出三个值，试验工况结束后检查数据有效性，取平均值使用。
所述在输出端测功机和输入端测功机上均连接有第一扭矩传感器和第二扭矩传感器。
该测量系统中，通过输入端测功机控制扭矩，通过输出端测功机控制转速。
所述输出端测功机和输入端测功机布置在试验台底座上，所述齿轮箱通过齿轮箱固定架支撑在试验台底座上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，可适用齿轮箱动态过程中齿轮间隙测量，可靠性及准确度高，具有较强的实用性和较好的应用前景。
附图说明
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量系统结构示意图；
图中标记为：1、输出端测功机；2、第一扭矩传感器；3、第一联轴器；4、第一工装法兰；5、输出端轴承座；6、第一角度编码器；7、半轴；8、齿轮箱；9、齿轮箱固定架；10、输入端轴承座；11、第二角度编码器；12、第二工装法兰；13、第二联轴器；14、第二扭矩传感器；15、输入端测功机；16、试验台底座；17、第一角度编码器底座；18、数据采集前端；19、第二角度编码器底座；20、数据采集计算机。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，测量系统包括分别设于齿轮箱两端的输出端测功机1和输入端测功机15；在齿轮箱8输出端与输出端测功机1之间设有第一角度编码器6，在齿轮箱的输入端与输入端测功机15之间设有第二角度编码器11；第一角度编码器6和第二角度编码器11连接至数据采集前端18，数据采集前端18对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机20。测量时，通过控制测功机控制齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，通过两个角度编码器分别测量不同工况下被试件输入端与输出端的角度信号，通过数据采集前端18对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机20。
本发明中，该测量系统可用于齿轮箱齿轮的动态测量，试验所需测量的量为齿轮箱输入端角度信息，通过第二角度编码器11测量；齿轮箱输出端角度信息，通过第一角度编码器6测量。通过数据采集前端对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机20。
本发明中，该测量系统通过输入端测功机15控制扭矩，通过输出端测功机1控制转速。
本发明中，在输出端测功机1输出端连接有第一扭矩传感器2，齿轮箱8的输出端连接有半轴7，第一角度编码器6一端连接半轴7，另一端通过第一联轴器3连接至第一扭矩传感器2，第一角度编码器6的轴端设有连接至第一联轴器3上的第一工装法兰4。第一角度编码器6的连接轴通过输出端轴承座5转动支撑。
本发明中，在输入端测功机15输出端连接有第二扭矩传感器14，第二角度编码器11一端连接至齿轮箱8的输入端轴承座10上，另一端通过第二联轴器13连接至第二扭矩传感器14，第二角度编码器11的轴端设有连接至第二联轴器13上的第二工装法兰12。
本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量系统，还设有试验台底座16，输出端测功机1和输入端测功机15布置在试验台底座16上，齿轮箱8通过齿轮箱固定架9支撑在试验台底座16上；第一角度编码器6通过第一角度编码器底座17支撑在试验台底座16上，第二角度编码器11通过第二角度编码器底座19支撑在试验台底座16上。
本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，该试验方法通过控制测功机达到齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，该试验通过两个角度编码器分别测量该工况下被试件输入端与输出端的角度信号，第一角度编码器6的角度信号与齿轮箱传动比相乘后减去第二角度编码器11的角度信号，定义该角度差Θ，此时可以得到在该工况下的动态角度差为Θ1；在该试验工况的数据采集成功后将输入端测功机控制的扭矩反向，此时齿轮的啮合面改变，转速与扭矩稳定后采集角度信号数据，此时可以得到在该工况下的动态角度差为Θ2，Θ2减去Θ1的绝对值即为测试结果。数据采集前端18采集数据后输出至数据采集计算机20，设定数据采集计算机20计算过程，按上述计算方式计算输出测量的齿轮间隙值。在转速与扭矩稳定后采集三组数据，得出三个值，试验工况结束后检查数据有效性，有效可用，计算平均数值，否则重新试验。
本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，一种实施方式，通过控制测功机达到齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，输入端控制扭矩，输出端控制转速，转速控制在200rpm，扭矩20Nm，转速与扭矩稳定后采集三组数据，计算得到在该工况下的动态角度差为Θ1；在该试验工况的数据采集成功后将输入端测功机控制的扭矩反向，转速200rpm，扭矩-20Nm，此时齿轮的啮合面改变，转速与扭矩稳定后采集三组数据，此时可以得到在该工况下的动态角度差为Θ2，Θ2减去Θ1的绝对值即为测试结果。
本发明齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，可适用齿轮箱动态过程中齿轮间隙测量，可靠性及准确度高，具有较强的实用性和较好的应用前景。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种齿轮箱齿轮间隙动态测量方法，其特征在于：测量系统包括分别设于齿轮箱两端的输出端测功机和输入端测功机；在所述齿轮箱输出端与输出端测功机之间设有第一角度编码器，在所述齿轮箱的输入端与输入端测功机之间设有第二角度编码器；所述第一角度编码器和第二角度编码器连接至数据采集前端；测量时，通过控制测功机控制齿轮箱齿轮间隙测量需要的扭矩与转速，通过两个角度编码器分别测量不同工况下被试件输入端与输出端的角度信号，通过数据采集前端对角度编码器的信号进行采集并输出至数据采集计算机；所述第一角度编码器的测量的角度信号与齿轮箱传动比相乘后减去第二角度编码器的测量的角度信号，得出角度差值；在所述输出端测功机和输入端测功机上均连接有第一扭矩传感器和第二扭矩传感器；该测量系统中，通过输入端测功机控制扭矩，通过输出端测功机控制转速；
设定一个试验工况测量得出角度差值Θ1，在该试验工况的数据采集成功后将输入端测功机控制的扭矩反向，可以得到反向工况下的动态角度差为Θ2；用正向工况和反向工况的绝对值相减得出测试结果；
在转速与扭矩稳定后每个工况采集三组角度差值数据，得出三个值，试验工况结束后检查数据有效性，取平均值使用；
所述输出端测功机和输入端测功机布置在试验台底座上，所述齿轮箱通过齿轮箱固定架支撑在试验台底座上。
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