商用车离合器在线综合测试机优化分析

赵文龙 闫胤兆

商用车离合器在线综合测试机优化分析

赵文龙 闫胤兆

（法士特伊顿（西安）动力传动系统有限责任公司，陕西 西安 710077）

本文从生产实际出发，就商用车离合器在线综合测试机在使用过程中存在的测试准确性低、重复测试误差大等问题，从测试机设计、编程思路及被测试产品自身特性等方面分析其产生的根本原因，并提出改进措施，对测试机的设计制造有一定的借鉴意义。

测试机：离合器：性能：提升

1 离合器综合测试机使用现状

为保证出厂离合器的可靠性，现国内主要的离合器生产厂家均实行离合器100%下线检测。离合器主要由从动盘和盖总成组成，分别由两台不同的测试机完成下线综合测试，因测试设备为非标设备，国内目前研究生产的企业较少，尤其综合测试设备因其集成测试项目较多，现国内生产均以仿造国外设备为主，在实际应用过程中准确度及稳定性较差，且容易发生故障［1］。

2 测试机使用过程中存在的问题及优化措施

2.1 离合器盖总成测试机

2.1.1 测试分离特性，压盘升程。测试机使用过程中，与实验室传统测试方法测试结果进行对比，发现测试分离特性过程中，盖总成压盘与测试机油缸驱动盘分开时对应的分离行程较实验室长，且压盘升程较实验室测试偏小。

分析这一动力执行过程，通过标定排除了LVDT及力传感器不准确的可能性，进而对液压系统驱动提供的测试位置的准确性及稳定性提出了质疑。通过用百分表测量油缸驱动盘发现，在测试分离特性时，随着压盘作用在油缸上的力逐渐减小，直到压盘与油缸驱动盘分离的过程中，油缸驱动盘有明显的向油缸受力反方向的移动趋势，移动量为0.2mm，这与LVDT在此过程中的读数变化是一致的。

分析油缸驱动盘移动量，通过计算可以得出液压油的压缩量，已知压盘压紧力为35 000N，油缸直径φ 12.5cm，油液高度25mm，计算如下：

式中：∆H为液体被压缩高度（mm）；P为系统压强（MP）；H为油液高度（mm）；K为弹性模量，此处取1.4×103MP。

通过上述计算可以认为，0.2mm的移动量并非全部来自液体的压缩，考虑到油液中可能混有气泡及机械原件存在变形，但排气后重新测量改善效果并不明显，所以决定用限位块限制油缸驱动盘的移动量，方案如图1所示。

按照上述方案改善设备前后测试结果如图2、3所示，楔形块只在新点进行了应用，旧点并未使用，比较结果显示，新点图形前后斜率发生了变化，而旧点则保持不变，效果比较明显。图2为改善前，图3为改善后。

图1 限位块原理图

图2 改善前

图3 改善后

至于压盘升程测量值偏小，则是因为测试该值的3个LVDT是安装在油缸驱动盘上的，在油缸回弹时，LVDT与之随动，使压盘升程被油缸回弹位移抵消掉一部分，造成测试结果偏小。

2.1.2 分离行程的控制。测试分离特性时，设备关于分离行程应按照从起点开始设定相对距离（如图5所示），如设定为绝对坐标值，则分离行程会因为离合器总成存在一定的差异而出现件与件相比、新旧点相比长短不一的情况（如图4所示），有可能会测试不到取值点。将分离行程的设定由绝对坐标改为相对距离后，测试对比如图4、5所示。

图4 优化前分离曲线

图5 优化后分离曲线

2.2 离合器从动盘测试机

在从动盘扭转特性测试过程中，发现有打滑现象的出现（如图6所示），分析了测试机的设计及测试程序，发现测试机压紧从动盘的压板材质及粗糙度与离合器压盘是比较接近的，压紧力大小也比较接近盖总成压紧力。

图6 扭转特性曲线

离合器扭矩容量计算公式如下［2］：

式中：Tf为离合器扭矩容量（Nm）；R0为摩擦片外径（mm）；Ri为摩擦片内径（mm）；μ为摩擦系数；N为正压力（N）。

从式中可以看出，要避免打滑现象出现，就要尽可能提高压紧力N，或者增加摩擦系数 μ。增加压紧力，可在不损坏摩擦片的前提下，增加测试机压板的粗糙度，以提供更大的摩擦系数。再者，可改变测试程序的编程思路，按照底部扭矩的评判标准设定扭转的目标扭矩，使扭转进行到目标扭矩时停止扭转，这时可能不会出现底部扭矩，但可判断底部扭矩肯定会大于目标扭矩，产品为合格件，这样也可以在很大程度上降低打滑出现的概率（见图7）。

图7 扭转特性曲线

3 结语

通过上述分析可知，离合器综合测试机确实可在很大程度上提高测试效率，但在设计及使用时，应充分了解被测试离合器自身的特性，全面考虑测试环境中的各种影响因素，以便尽可能地提高测试的准确性及稳定性。

［1］徐石安.汽车离合器［M］.北京：清华大学出版社，2005.

［2］王巨涛.汽车离合器盖总成综合性能检测机结构误差分析与综合［D］.天津：天津理工大学，2010.

Optimization Analysis of Commercial Vehicle Clutch On-Line Tester

Zhao Wenlong Yan Yinzhao
（Fast Eaton(Xi'an)Power Transmission System of Limited Liability Company，Xi'an Shaanxi 710077）

In this paper,starting from the actual production,testing accuracy of commercial vehicle clutch comprehensive online testing machine used in the process are low,repeat the test error,from the design,testing machine programming ideas and tested products characteristic analysis of its root causes and im⁃provement,also the design of testing machine the manufacturing has certain reference significance.

testing machine；clutch；performance；improvement

U463.2

A

1003-5168（2017）10-0090-02

2017-09-02

赵文龙（1988-），男，本科，助理工程师，研究方向：离合器设计。