CN113776793A - 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法 - Google Patents

一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113776793A
CN113776793A CN202110929423.1A CN202110929423A CN113776793A CN 113776793 A CN113776793 A CN 113776793A CN 202110929423 A CN202110929423 A CN 202110929423A CN 113776793 A CN113776793 A CN 113776793A
Authority
CN
China
Prior art keywords
balance shaft
shaft module
gear
motor
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110929423.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113776793B (zh
Inventor
程党明
刘勇
郑跃伟
范艺翀
叶权源
程瑶
黄小芳
曾翠微
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangling Motors Corp Ltd
Original Assignee
Jiangling Motors Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangling Motors Corp Ltd filed Critical Jiangling Motors Corp Ltd
Priority to CN202110929423.1A priority Critical patent/CN113776793B/zh
Publication of CN113776793A publication Critical patent/CN113776793A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113776793B publication Critical patent/CN113776793B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，同时公开了其检测方法，一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，包括平衡轴模块，平衡轴模块内包含平衡轴，平衡轴模块齿轮，所述平衡轴模块齿轮安装于平衡轴的轴心，还包括被第一电机带动转动的平衡轴驱动齿轮，所述平衡轴驱动齿轮与平衡轴模块齿轮啮合，所述平衡轴通过固定板与第二电机连接，第二电机通过调节固定板的位置从而调节平衡轴模块齿轮与平衡轴驱动齿轮的中心距；在所述平衡轴模块外侧设置有NVH评价设备，还设有综合控制台。通过本发明将平衡轴模块的综合性能检测，简化为三个步骤，极大的简化了平衡轴模块综合性能评价的步骤，提升效率。

Description

一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及发动机结构设计技术领域,具体的说，公开了一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，同时公开了其检测方法，实现对平衡轴模块的综合性能评价。
背景技术
平衡轴模块的功用是平衡发动机二阶往复惯性力，改善发动机NVH，但平衡轴模块普遍采用齿轮降噪，其本身容易产生齿轮敲击或啸叫的噪音。
目前缺乏有效手段对平衡轴模块进行NVH评价，对平衡轴模块评价只能进行单个齿轮、轴承、轴进行检测，但是实际过程中涉及复杂的装配工艺，即使所有单个零件检测合格，但是平衡轴模块仍可能不合格。行业通常是发动机总成装配完成后，进行发动机台架热试，识别由平衡轴模块质量不良导致齿轮敲击或啸叫噪声，存在生产返工风险。
为解决如上问题，本发明通发明一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法，实现对平衡轴模块的综合性能评价。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，公开了一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，同时公开了其检测方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，包括平衡轴模块，平衡轴模块内包含平衡轴，平衡轴模块齿轮，所述平衡轴模块齿轮安装于平衡轴的轴心，还包括被第一电机带动转动的平衡轴驱动齿轮，所述平衡轴驱动齿轮与平衡轴模块齿轮啮合，所述平衡轴通过固定板与第二电机连接，第二电机通过调节固定板的位置从而调节平衡轴模块齿轮与平衡轴驱动齿轮的中心距；在所述平衡轴模块外侧设置有NVH评价设备，用于采集平衡轴模块啸叫/敲齿/噪音总幅值信息，还设有综合控制台，NVH评价设备采集到的信息发送至综合控制台。
所述NVH评价设备设置在距离平衡轴模块的一米处。
第二电机控制固定板上下移动，移动的距离范围在±0.25mm之间，进而控制齿轮中心距，发动机平衡轴齿轮中心距公差一般在±0.15mm。
一种平衡轴模块总成综合性能检测装置的检测方法，包括如下步骤：
S1.在齿轮中心距较小状态对低速摩擦扭矩的检测：首先通过第二电机控制固定板进而调节平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮最小中心距，在此工况下齿侧间隙小，冷启动工况易产生啸叫，并且摩擦扭矩大，第一电机与平衡轴驱动齿轮相连，通过第一电机驱动平衡轴系统并记录摩擦力矩是否满足要求，并将摩擦力矩反馈给综合控制台，如不满足，判定平衡轴模块不满足要求，流程结束，若满足要求，则进入下一步；
S2.在齿轮中心距极小状态下对全转速啸叫及噪音幅值的检测：驱动第一电机输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机最高转速6000rpm，通过NVH评价设备分析啸叫和总噪音幅值，如有啸叫，则判定平衡轴模块的综合性能不满足要求，流程结束，如无啸叫，则进入下一步；
S3.在齿轮中心距极大状态下评价低速敲击及噪音幅值：通过第二电机调节固定板位置下移，使平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮最大中心距，此时齿侧间隙大最大，驱动电机a输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机中等转速3000rpm，通过NVH评价设备分析敲齿和总噪音幅值，如满足要求，则此平衡轴模块综合性能满足要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过本发明的一种平衡轴模块总成综合性能检测装置和检测方法，可不一一检测齿轮、平衡轴等，将平衡轴模块的综合性能检测，简化为三个步骤，即在齿轮中心距极小状态下评价低速摩擦扭矩，在齿轮中心距极小状态下评价全转速啸叫及噪音幅值，以及在齿轮中心距极大状态下评价低速敲击及噪音幅值。该方法极大的简化了平衡轴模块综合性能评价的步骤，提升效率，同时能监测平衡轴模块的装配质量，避免装到发动机总成或整车评价时产生NVH问题和轴承/齿轮安装不到位情况（严重将导致发动机报废）。本装置也可进行平衡轴模块总成耐久验证，验证平衡轴、齿轮、轴承、壳体等疲劳耐久性能，代替发动机总成台架耐久，提升开发效率。
附图说明
图1为平衡轴模块总成综合性能检测装置的结构示意图；
图2为平衡轴模块内部结构示意图；
图3为本发明一种平衡轴模块总成综合性能检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1～2，本发明实施例中，首先通过电机b控制固定板进而调节平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮I最小中心距（此工况齿侧间隙小，冷启动工况易产生啸叫，并摩擦扭矩大）。电机a与驱动齿轮相连，通过电机a驱动平衡轴系统（转速不超过300rpm）并记录摩擦力矩是否满足要求，并将摩擦力矩反馈给综合控制台，如不满足，判定平衡轴模块不满足要求。
一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，包括平衡轴模块3，平衡轴模块3内包含平衡轴301，平衡轴模块齿轮302，所述平衡轴模块齿轮302安装于平衡轴301的轴心，其特征在于：还包括被第一电机1带动转动的平衡轴驱动齿轮2，所述平衡轴驱动齿轮2与平衡轴模块齿轮302啮合，所述平衡轴通过固定板4与第二电机5连接，第二电机5通过调节固定板4的位置从而调节平衡轴模块齿轮302与平衡轴驱动齿轮2的中心距；在所述平衡轴模块3外侧设置有NVH评价设备6，用于采集平衡轴模块啸叫/敲齿/噪音总幅值信息，还设有综合控制台7，NVH评价设备6采集到的信息发送至综合控制台7。
第一电机1和平衡轴驱动齿轮2驱动平衡轴模块3，其性能满足发动机转速要求（比如0～6000rpm），其驱动力矩满足平衡轴模块的最大驱动力矩（比如100Nm），并且能满足1000rpm即可达到最大扭矩性能，以便能充分模拟平衡轴模块负载。
M（电机扭矩）=J（平衡轴模块齿轮+轴旋转件惯量）×a（加速度）
同时第一电机1的驱动扭矩能反馈到综合控制台7，用于监控评价平衡轴模块3的摩擦力矩和齿轮系统的阻碍力矩。平衡轴模块3还包含滚动轴承303、壳体304、螺栓305，平时是通过曲轴上的曲轴齿轮8与平衡轴模块齿轮302并带动其转动。假设滚轴轴承和平衡轴安装不到位导致平衡轴模块摩擦力矩异常，通常此力矩在2Nm以下，如果大于摩擦力矩设定值，则判定平衡轴模块异常。
所述NVH评价设备6设置在距离平衡轴模块3的一米处。
第二电机5控制固定板4上下移动，移动的距离范围在±0.25mm之间即可，进而控制齿轮中心距，发动机平衡轴齿轮中心距公差一般在±0.15mm。
中心距对齿轮系统NVH的影响：中心距过时，对应齿轮间隙小，齿轮系统易产生啸叫，尤其是发动机刚启动冷机状态。中心距大时，对应齿轮间隙大，易产生敲击。
NVH评价设备6用于采集啸叫、敲击和平衡轴模块噪音幅值信息。
综合控制台7的作用：用于显示平衡轴模块摩擦扭矩信息，平衡轴齿轮模块啸叫、敲击和平衡轴模块噪音幅值信息，基于此信息判断平衡轴模块综合性能是否满足要求。
通过本发明的一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，可不一一检测齿轮、平衡轴等，提升效率，同时能监测平衡轴模块的装配质量，避免装到发动机总成或整车评价时产生NVH问题和轴承/齿轮安装不到位情况（严重将导致发动机报废）。本装置也可进行平衡轴模块总成耐久验证，验证平衡轴、齿轮、轴承、壳体等疲劳耐久性能，代替发动机总成台架耐久，提升开发效率。
一种平衡轴模块总成综合性能检测装置的检测方法，包括如下步骤：
S1.在齿轮中心距较小状态对低速摩擦扭矩的检测：首先通过第二电机5控制固定板进而调节平衡轴驱动齿轮2和平衡轴模块齿轮302最小中心距，平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮302的中心距在±0.25mm即可，-0.25mm代表中心距最小，在此工况下齿侧间隙小。冷启动工况易产生啸叫，并且摩擦扭矩大，第一电机1与平衡轴驱动齿轮2相连，通过第一电机1驱动平衡轴系统（转速不超过300rpm）并记录摩擦力矩是否满足要求，并将摩擦力矩反馈给综合控制台，如不满足，判定平衡轴模块不满足要求，流程结束，若满足要求，则进入下一步；
S2.在齿轮中心距极小状态下对全转速啸叫及噪音幅值的检测：驱动第一电机1输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机最高转速6000rpm，通过NVH评价设备分析啸叫和总噪音幅值（不分析敲齿，加快数据分析效率），如有啸叫，则判定平衡轴模块的综合性能不满足要求，流程结束，如无啸叫，则进入下一步；
S3.在齿轮中心距极大状态下评价低速敲击及噪音幅值：通过第二电机调节固定板4位置下移，使平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮I最大中心距，此时齿侧间隙大最大。驱动电机a输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机中等转速3000rpm，该步骤中不需评价最高转速，敲齿通常在低转速段，通过NVH评价设备分析敲齿和总噪音幅值，如满足要求，则此平衡轴模块综合性能满足要求。
在整车和发动机开发测试过程中NVH测试评价OK的模块作为标准，包含平衡轴模块总成啮合阶次、摩擦扭矩及噪音情况，为已知条件。
本案将平衡轴模块的综合性能检测，简化为三个步骤，即在齿轮中心距极小状态下评价低速摩擦扭矩，在齿轮中心距极小状态下评价全转速啸叫及噪音幅值，以及在齿轮中心距极大状态下评价低速敲击及噪音幅值。该方法极大的简化了平衡轴模块综合性能评价的步骤。本装置也可进行平衡轴模块总成耐久验证，验证平衡轴、齿轮、轴承、壳体等疲劳耐久性能，代替发动机总成台架耐久，提升开发效率。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，包括平衡轴模块（3），平衡轴模块（3）内包含平衡轴（301），平衡轴模块齿轮（302），所述平衡轴模块齿轮（302）安装于平衡轴（301）的轴心，其特征在于：还包括被第一电机（1）带动转动的平衡轴驱动齿轮（2），所述平衡轴驱动齿轮（2）与平衡轴模块齿轮（302）啮合，所述平衡轴通过固定板（4）与第二电机（5）连接，第二电机（5）通过调节固定板（4）的位置从而调节平衡轴模块齿轮（302）与平衡轴驱动齿轮（2）的中心距；在所述平衡轴模块（3）外侧设置有NVH评价设备（6），用于采集平衡轴模块啸叫/敲齿/噪音总幅值信息，还设有综合控制台（7），NVH评价设备（6）采集到的信息发送至综合控制台（7）。
2.根据权利要求1所述的一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，其特征在于：所述NVH评价设备（6）设置在距离平衡轴模块（3）的一米处。
3.根据权利要求1所述的一种平衡轴模块总成综合性能检测装置，其特征在于：第二电机（5）控制固定板（4）上下移动，移动的距离范围在±0.25mm之间，进而控制齿轮中心距，发动机平衡轴齿轮中心距公差一般在±0.15mm。
4.根据权利要求1所述的一种平衡轴模块总成综合性能检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在齿轮中心距较小状态对低速摩擦扭矩的检测：首先通过第二电机（5）控制固定板进而调节平衡轴驱动齿轮（2）和平衡轴模块齿轮（302）最小中心距，在此工况下齿侧间隙小，冷启动工况易产生啸叫，并且摩擦扭矩大，第一电机（1）与平衡轴驱动齿轮（2）相连，通过第一电机（1）驱动平衡轴系统并记录摩擦力矩是否满足要求，并将摩擦力矩反馈给综合控制台，如不满足，判定平衡轴模块不满足要求，流程结束，若满足要求，则进入下一步；
S2.在齿轮中心距极小状态下对全转速啸叫及噪音幅值的检测：驱动第一电机（1）输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机最高转速6000rpm，通过NVH评价设备分析啸叫和总噪音幅值，如有啸叫，则判定平衡轴模块的综合性能不满足要求，流程结束，如无啸叫，则进入下一步；
S3.在齿轮中心距极大状态下评价低速敲击及噪音幅值：通过第二电机调节固定板（4）位置下移，使平衡轴驱动齿轮和平衡轴模块齿轮最大中心距，此时齿侧间隙大最大，驱动电机a输入加速度至平衡轴驱动齿轮，转速由低速300rpm逐渐增加发动机中等转速3000rpm，通过NVH评价设备分析敲齿和总噪音幅值，如满足要求，则此平衡轴模块综合性能满足要求。
CN202110929423.1A 2021-08-13 2021-08-13 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法 Active CN113776793B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110929423.1A CN113776793B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110929423.1A CN113776793B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113776793A true CN113776793A (zh) 2021-12-10
CN113776793B CN113776793B (zh) 2023-10-20

Family

ID=78837823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110929423.1A Active CN113776793B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113776793B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070012130A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-18 Chevalier Steven J Gear-driven balance shaft apparatus with backlash control
JP2010169152A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Toyota Motor Corp バランスシャフトギア構造
CN101949431A (zh) * 2010-10-09 2011-01-19 重庆青山工业有限责任公司 一种微型汽车的后驱动变速器
CN102419203A (zh) * 2011-12-15 2012-04-18 朱留存 发动机平衡轴噪音测试装置
CN202403794U (zh) * 2011-12-15 2012-08-29 朱留存 发动机平衡轴噪音测试装置
CN103671822A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 宝马股份公司 齿轮传动装置
CN205503858U (zh) * 2015-11-10 2016-08-24 广州汽车集团股份有限公司 四缸发动机往复惯性力平衡机构
CN109578526A (zh) * 2019-01-28 2019-04-05 东风楚凯（武汉）汽车零部件有限公司 一种变阻尼谐波传动齿轮

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070012130A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-18 Chevalier Steven J Gear-driven balance shaft apparatus with backlash control
JP2010169152A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Toyota Motor Corp バランスシャフトギア構造
CN101949431A (zh) * 2010-10-09 2011-01-19 重庆青山工业有限责任公司 一种微型汽车的后驱动变速器
CN102419203A (zh) * 2011-12-15 2012-04-18 朱留存 发动机平衡轴噪音测试装置
CN202403794U (zh) * 2011-12-15 2012-08-29 朱留存 发动机平衡轴噪音测试装置
CN103671822A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 宝马股份公司 齿轮传动装置
CN205503858U (zh) * 2015-11-10 2016-08-24 广州汽车集团股份有限公司 四缸发动机往复惯性力平衡机构
CN109578526A (zh) * 2019-01-28 2019-04-05 东风楚凯（武汉）汽车零部件有限公司 一种变阻尼谐波传动齿轮

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴光强;吴虎威;李迪;: "汽车变速器齿轮敲击动力学问题研究综述", 同济大学学报(自然科学版), no. 02, pages 276 - 85 *
吴虎威;吴光强;: "机械变速器齿轮敲击现象建模及其影响因素", 同济大学学报(自然科学版), no. 01, pages 136 - 145 *
崔海涛;李韶辉;黄东升;: "自动传动液抗颤性能要求及评价方法", 润滑油, no. 04, pages 41 - 44 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113776793B (zh) 2023-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1743157B1 (en) Structurally tuned vibration based component checking method
EP3126811B1 (en) Method and system for use in dynamometer testing of a motor vehicle
CN109752183B (zh) 一种变速器敲击灵敏度测试方法
CN112393869B (zh) 一种乘用车变速箱冲击试验装置及其试验方法
CN107002578A (zh) 用于确定推进力矩的方法和装置
CN113776793A (zh) 一种平衡轴模块总成综合性能检测装置及检测方法
CN209745562U (zh) 可进行预测性维护的减速机测试台
CN116341123A (zh) 一种汽车变速箱敲击噪声优化方法及系统
CN111964905A (zh) 一种车辆变速器的耐久性测试装置及其耐久性测试方法
CN110887660A (zh) 减速器啮合侧隙撞击异响的主撞击点检测方法
CN212775462U (zh) 一种纯电动汽车减速器结构
Matsuo et al. Detecting nicked automotive transmission gears in the final inspection by multi-scale time synchronous averaging
CN209992173U (zh) 一种汽车水泵轴连轴承试验机
KR100535895B1 (ko) 기어 노이즈 측정 시스템
Xu et al. Structural Vibration Analysis and NVH Trouble Shooting for an Electric Drive System
CN114441030B (zh) 一种传动系统瞬态冲击clunk噪声的评价方法
CN221056608U (zh) 一种电机超速试验台
Zhang et al. Launching rattle noise test analysis and improvement for a SUV with 6AT automatic transmission
CN114893511B (zh) 法兰组件、减速器效率测试装置和测试方法
CN220060233U (zh) 一种v型发动机曲轴系结构
CN117969112A (zh) 验证电驱动总成的花键配合相位对高速轰鸣影响的方法
Cui et al. Analysis and Experimental Research on Whine Noise of the Engine Balance Shaft Gear System
CN115683618A (zh) 混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备
CN113984313A (zh) 多片离合器零件振动检测设备及检测方法、存储介质和电子设备
CN116305777A (zh) 控制纯电动汽车电力驱动系统nvh齿轮敲击噪声的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant