浅谈传动系统游动角度的检测

2010-07-12赵福财葛振东杨晓林

黑龙江交通科技 2010年3期

赵福财,葛振东,杨晓林

(1.黑龙江省收费公路管理局牡丹江处;2.黑龙江省收费公路管理局;3.黑龙江省公路工程监理咨询公司)

传动系统游动角度是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动间隙之和。它能表明整个传动系统的磨损和调整情况。通常,传动系统机件的磨损松旷是由于各部分的游动角度超过允许值的结果,因而传动系统游动角度可作为诊断参数来评价汽车传动系统的技术状况。由于游动角度可分段检测,因而还可用总成部件规定的游动角度对传动系统有关部件的技术状况进行诊断。游动角度检测仪有指针式、数字式两种。利用传动系统游动角度检测仪可对各传动部分的游度角度进行检测。

1 用数字式游动角度检测仪检测

(1)检测原理

数字式游动角度检测仪由倾角传感器和测量仪两部分组成,二者以导线相连。

倾角传感器的作用是将传感器受到的倾角变化转变为线圈电感量的变化,从而改变检测仪电路的振荡频率。因此,其倾角传感器实际上是一个倾角一频率转换器。其传感器的外壳是一个长方形的壳体,其上部开有“V”形缺口,并配有带卡扣的尼龙带,可方便地固定在传动轴上,检测时可与传动轴同步摆动;传感器的内部核心部件是弧形线圈、弧形磁棒和摆杆。弧形线圈固定在外壳夹板上,其位置随外壳的摆动而变化。其弧形磁棒通过摆杆和心轴支承在夹板的两轴承上,可绕心轴轴线转动。在重力作用下,摆杆始终偏离垂线某一固定角度。检测时,若传感器外壳随传动轴摆动,则弧形线圈也随之摆动,因而线圈与弧形磁棒的相互位置发生变化,从而改变了线圈的电感量及电路的振荡频率,其频率的变化量则反映了传动轴的游动角度。

测量仪实际上是一台专用的数字式频率计,其作用是直接显示传感器测出的倾角。测量仪采用数字集成电路,由传感器送出的振荡信号,经计数门进入主计数器,在置成的补数基础上累计脉冲数。计数结束后,在锁存器接收脉冲作用下,将主计数器的结果送入寄存器,并由荧光数码管将结果显示出来。使用中,将游动范围内的两个极限位置的倾角读出,其差值即为游动角度。

(2)检测方法

利用数字式游动角度检测仪检测时,应先将其传感器固定在被测轴上,再左右转动被测轴至两极限位置,使传感器检测出被测轴游动角度的信号,然后通过测量仪记下传感器在极限位置的倾斜角度,则两角度之差即为被测轴的游动角度。

传动系统游动角度的检测,常采用分段检测方法。检测时,传感器始终固定在传动轴上,其各段的检测方法如下。

①万向传动装置游动角度的检测:将传动轴置于驱动桥游动范围的中间或将驱动桥支起,进行驻车制动,左右转动传动轴至极限位置,测量仪显示出两个极限位置时传感器的倾斜角度,其两角度之差即为万向传动装置的游动角度。显然该角度不包括传动轴与驱动桥之间万向联轴器的游动角度。

②离合器和变速器各挡位游动角度的检测:放松驻车制动,变速器挂人选定挡位,离合器处于接合状态,传动轴位于驱动桥游动范围的中间,左、右转动传动轴至极限位置,测量仪显示的两角度之差再减去已测得的万向传动装置的游动角度,即为离合器与变速器在选定挡位下的游动角度之和。

③驱动桥游动角度的检测:变速器挂人空挡,放松驻车制动,踩下制动踏板,左、右转动传动轴至极限位置,测量仪上显示的两角度之差即为驱动桥游动角度与传动轴至驱动桥之间万向节的游动角度之和。

显然,上述三段游动角度之和即为检测的传动系统游动角度。

2 用指针式游动角度检测仪检测

指针式游动角度检测仪由指针、刻度盘和测量扳手组成。使用时,指针固定在被测轴上,可与轴同步转动;刻度盘则在适当部位固定不动,作为指针的刻度目标,用来显示指针的转动角度;测量扳手用于转动被测轴,而扳手上的刻度和指针,则用于指示转动扳手所施加的力矩。

检测游动角度时,测量扳手将被测轴从一个极限位置转至另一个极限位置,其轴上的指针在固定不动的刻度盘上所转过的角度即为被测轴的游动角度。

汽车传动系统游动角度的检测分段进行,先分别检测驱桥的游动角度、万向传动装置的游动角度、离合器与变速器各挡位的游动角度,然后求和得出传动系统的游动角度。检测各段时,应合理地固定指针及刻度盘。驱动桥游动角度检测时指针与刻度盘的固定方式。

3 检测结果分析

传动系统游动角度是传动系统各传动副间隙的总体反映。这些间隙主要是变速器、主减速器、差速器中的齿轮啮合间隙,变速器输人轴、传动轴、半轴的花键连接间隙,十字轴颈与滚针轴承的间隙以及滚针轴承与万向联轴器的间隙。这些间隙因长期的动力传递及传动副的相对滑移而逐渐增加。研究表明,传动系统各总成和机件的磨损与其游动角度有着密切关系,其传动系统总的游动角度随汽车行驶里程的增加而呈线性增加。当传动系统游动角度过大时,传动系统的工作条件将会恶化,将加速零件的磨损并增大传动的噪声,使传动系统传动效率降低。因此,应控制传动系统的游动角度,使其在规定范围之内,通常中型载货汽车传动系统游动角度及各分段的游动角度应不大于表 1所列数据。