一种变速器高速动态传动误差试验测量方法技术

本发明专利技术公开了一种变速器高速动态传动误差试验测量方法，包括如下步骤：使待测变速器达到实车工况下的转速扭矩状态；采用包含圆光栅和两个读数头的角位移传感器分别对待测变速器的输入端和输出端进行角位移信号的测量；对同一个角位移传感器在同一时间采集到的两个角位移信号进行算术平均，作为该角位移传感器在该时间采集到的角位移信号；采用比角位移传感器的检测信号更高频率的第一采集信号对角位移传感器检测的角位移信号进行第一次采集；采用比第一采集信号更低频率的第二采集信号对第一次采集的角位移信号进行第二次采集，作为最终采集到的角位移信号。本发明专利技术具有采样频率高，数据处理量大，裁量精度高等优点。

A test and measurement method for high speed dynamic transmission error of transmission

The invention discloses a test measurement method for high-speed dynamic transmission error of transmission, which includes the following steps: to make the transmission to be measured reach the speed and torque state under the real vehicle condition; to measure the angular displacement signals of the input and output terminals of the transmission to be measured respectively by using an angular displacement sensor including a circular grating and two reading heads. Quantity; The two angular displacement signals collected by the same angular displacement sensor at the same time are averaged arithmetically as the angular displacement signals collected by the angular displacement sensor at that time; The angular displacement signals detected by the first acquisition signal with higher frequency than the detection signal of the angular displacement sensor are processed into the angular displacement signals detected by the Diagonal displacement sensor. The first acquisition is performed, and the second acquisition signal with lower frequency than the first acquisition signal is used to acquire the angular displacement signal for the second time as the final acquisition of the angular displacement signal. The invention has the advantages of high sampling frequency, large amount of data processing and high accuracy of discretion.

【技术实现步骤摘要】
一种变速器高速动态传动误差试验测量方法
本专利技术涉及变速器试验
，特别的涉及一种变速器高速动态传动误差试验测量方法。
技术介绍
变速器作为现代汽车传动系统的主要部件之一，其性能对整车性能的影响起着至关重要的作用。因此，变速器各种性能的检测技术也在不断进步，汽车变速器主要通过不同齿轮副相互啮合来改变传动比，从而使汽车在不同工况下能够更好的行驶，但是由于齿轮副加工、安装、受载变形等原因，传动时会产生传动误差，表现为瞬时传动比的不断变化，这也是影响变速器齿轮噪声的主要原因之一，因此传动误差的检测对变速器性能评价十分重要。汽车变速箱常常工作在较高转速下，工作转速下的传动误差更能全面反映变速器工作性能，但是现目前传动误差检测分析方法，都是在低速（远低于变速器正常工作转速，通常输入端转速小于100rpm）或者静止状态下的静态传动误差检测，在高转速（接近变速器正常工作转速，即1000rpm以上）下，轴系偏心安装或者轴系的跳动，都会影响被试变速器的传动误差。而且高速时相应的特征频次也会增高，如低速时，齿轮啮合频次是2Hz，在高速时，齿轮啮合频次将变成600Hz，如果高低速用同样的采样频率，不止分析带宽不够，而且高速和低速下，两个采样点间转过的角位移将会有很大差别，需要用更高分辨率的传感器进行采集。但是，高分辨率的传感器的数据量处理也是一个严峻的问题，如在低速时，一圈可以产生450000个脉冲，测量时转速2rpm，采集卡一秒内只会收到2/60*450000=15000个脉冲，而高速2000rpm时，即使不提高分辨率，一秒钟采集卡将会收到2000/60*450000=15000000个脉冲，这对采集设备的要求也大大提高，再大者，高速下转速波动较，频谱分析已经不再准确，需另外寻找适合用于高速动态传动误差分析方法。对于解决变速器工作转速下动态传动误差检测过程中数据量大，采样频率低，台架高速下自身误差对测量结果，转速波动大，高速动态传动误差信号分析方法缺失等遇到的难题，目前国内外还没有相关的试验检测分析方法报道，因此，亟需设计一种变速箱工作转速（即输入端转速高于1000rpm）下的传动误差试验测量方法，能够在变速器的工作转速下，克服测试过程中遇到的种种问题，准确的检测传动误差并用合适的分析方法进行分离提取出特征频次及分析，这对于变速器性能检测优化具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种采样频率高，数据处理量大，裁量精度高的变速器高速动态传动误差试验测量方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，包括如下步骤：将待测变速器安装在试验测量装置上，采用闭环控制方式对待测变速器进行转速扭矩调节，使待测变速器达到实车工况下的转速扭矩状态；采用包含圆光栅和两个读数头的角位移传感器分别对待测变速器的输入端和输出端进行角位移信号的测量，两个所述读数头沿径向对称设置在对应的圆光栅两侧；对同一个角位移传感器在同一时间采集到的两个角位移信号进行算术平均，作为该角位移传感器在该时间采集到的角位移信号；对原始检测信号进行脉冲细分处理：采用比角位移传感器的检测信号更高频率的第一采集信号对角位移传感器检测的角位移信号进行第一次采集；对第一次采集的角位移信号进行倍频脉冲计数处理：采用比第一采集信号更低频率的第二采集信号对第一次采集的角位移信号进行第二次采集，作为最终采集到的角位移信号；对最终采集到的角位移信号进行脉冲信号计数，并将最终采集到的角位移信号的脉冲数量除以光栅旋转一圈产生的总脉冲数量，计算出旋转的角位移量；根据传动误差公式TE=驱动端角位移-加载端角位移*传动比得到传动误差原始波形曲线。进一步的，检测前，先获取如下结构的试验测量装置：包括底座，安装在底座上的变速器安装架，以及安装在所述变速器安装架上的待测变速器；所述待测变速器的输入端和输出端分别连接有驱动机构和加载机构，所述驱动机构包括依次连接设置的驱动电机、驱动减速机、驱动端转速扭矩传感器以及驱动端角位移传感器；所述加载机构包括加载电机、加载减速机、加载端转速扭矩传感器以及加载端角位移传感器；所述驱动端角位移传感器和加载端角位移传感器包括同轴安装在待测变速器的输入端或输出端上的圆光栅，以及相对所述底座静止且沿径向对称地设置在所述圆光栅两侧的读数头；还包括用于信号采集和进行加载控制的测控系统，所述测控系统包括测控计算机，连接在所述测控计算机上的高速数据采集卡、驱动电机控制器和加载电机控制器；所述驱动端转速扭矩传感器、驱动端角位移传感器、加载端转速扭矩传感器以及加载端角位移传感器均连接至所述高速数据采集卡，所述驱动电机电连接至所述驱动电机控制器，所述加载电机电连接至所述加载电机控制器。进一步的，所述驱动减速机和所述加载减速机均为孔输入型减速机；所述驱动电机的输出轴插入所述驱动减速机的输入孔，并通过螺栓与所述驱动减速机安装为一体；所述加载电机的输出轴插入所述加载减速机的输入孔，并通过螺栓与所述加载减速机安装为一体。进一步的，所述驱动端转速扭矩传感器的一端通过膜片联轴器与所述驱动减速机相连，另一端与所述待测变速器的输入端之间还设置有通过轴承座支撑的驱动连接轴；所述加载端转速扭矩传感器的一端通过膜片联轴器与所述加载减速机相连，另一端与所述待测变速器的输出端之间还设置有通过轴承座支撑的加载连接轴。进一步的，所述底座上具有沿长度方向设置的第一导轨，以及安装在所述第一导轨上的加载机构底座和驱动机构底座；所述加载机构底座包括可滑动地安装在所述第一导轨上的滑座和安装在所述滑座上的加载安装座；所述滑座上具有沿所述底座的宽度方向倾斜设置的斜面，以及沿斜面设置的第二导轨；所述加载安装座可滑动地安装在所述第二导轨上，且顶部为水平设置的安装面；所述加载机构安装在所述加载安装座上；所述滑座和加载安装座之间还安装有与所述第二导轨平行设置的第一丝杆螺母机构，所述第一丝杆螺母机构的丝杆上端安装有把手；所述驱动机构底座包括固定安装在所述第一导轨上的垫板和安装在所述垫板上的驱动安装座；所述垫板和驱动安装座的顶部均为水平设置的安装面，所述垫板上具有沿宽度方向设置的第三导轨，所述驱动安装座可滑动地安装在所述第三导轨上；所述驱动机构和所述变速器安装架均安装在所述驱动安装座上；所述垫板与所述驱动安装座之间安装有沿所述第三导轨设置的第三丝杆螺母机构，所述第三丝杆螺母机构的丝杆上端安装有把手。进一步的，所述滑座与所述底座之间安装有沿所述第一导轨平行设置的第二丝杆螺母机构，所述底座的端部安装有调节电机，所述调节电机与所述第二丝杆螺母的丝杆之间安装有蜗轮蜗杆减速机。进一步的，所述驱动安装座上具有沿所述底座的长度方向设置的第四导轨，以及可滑动地安装在所述第四导轨上的底板，所述驱动机构安装在所述底板上；所述驱动安装座背离所述加载机构的一端具有垂直安装的支架，所述底板的底部具有沿所述第四导轨设置的第四丝杆螺母机构，所述第四丝杆螺母机构的丝杆穿过所述支架，并安装有把手。进一步的，所述底座上还安装有沿所述底座的宽度方向设置的工装装夹台，所述工装装夹台位于所述加载机构底座和驱动机构底座之间，所述工装装夹台低于所述待测变速器的安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，包括如下步骤：将待测变速器安装在试验测量装置上，采用闭环控制方式对待测变速器进行转速扭矩调节，使待测变速器达到实车工况下的转速扭矩状态；采用包含圆光栅和两个读数头的角位移传感器分别对待测变速器的输入端和输出端进行角位移信号的测量，两个所述读数头沿径向对称设置在对应的圆光栅两侧；对同一个角位移传感器在同一时间采集到的两个角位移信号进行算术平均，作为该角位移传感器在该时间采集到的角位移信号；对原始检测信号进行脉冲细分处理：采用比角位移传感器的检测信号更高频率的第一采集信号对角位移传感器检测的角位移信号进行第一次采集；对第一次采集的角位移信号进行倍频脉冲计数处理：用比第一采集信号更低频率的第二采集信号对第一次采集的角位移信号进行第二次采集，作为最终采集到的角位移信号。

【技术特征摘要】
1.一种变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，包括如下步骤：将待测变速器安装在试验测量装置上，采用闭环控制方式对待测变速器进行转速扭矩调节，使待测变速器达到实车工况下的转速扭矩状态；采用包含圆光栅和两个读数头的角位移传感器分别对待测变速器的输入端和输出端进行角位移信号的测量，两个所述读数头沿径向对称设置在对应的圆光栅两侧；对同一个角位移传感器在同一时间采集到的两个角位移信号进行算术平均，作为该角位移传感器在该时间采集到的角位移信号；对原始检测信号进行脉冲细分处理：采用比角位移传感器的检测信号更高频率的第一采集信号对角位移传感器检测的角位移信号进行第一次采集；对第一次采集的角位移信号进行倍频脉冲计数处理：用比第一采集信号更低频率的第二采集信号对第一次采集的角位移信号进行第二次采集，作为最终采集到的角位移信号。2.如权利要求1所述的变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，检测前，先获取如下结构的试验测量装置：包括底座（1），安装在底座（1）上的变速器安装架（2），以及安装在所述变速器安装架（2）上的待测变速器（3）；所述待测变速器（3）的输入端和输出端分别连接有驱动机构（4）和加载机构（5），所述驱动机构（4）包括依次连接设置的驱动电机（41）、驱动减速机（42）、驱动端转速扭矩传感器（43）以及驱动端角位移传感器（44）；所述加载机构（5）包括加载电机（51）、加载减速机（52）、加载端转速扭矩传感器（53）以及加载端角位移传感器（54）；所述驱动端角位移传感器（44）和加载端角位移传感器（54）包括同轴安装在待测变速器（3）的输入端或输出端上的圆光栅，以及相对所述底座（1）静止且沿径向对称地设置在所述圆光栅两侧的读数头；还包括用于信号采集和进行加载控制的测控系统（6），所述测控系统（6）包括测控计算机（61），连接在所述测控计算机（61）上的高速数据采集卡（62）、驱动电机控制器（63）和加载电机控制器（64）；所述驱动端转速扭矩传感器（43）、驱动端角位移传感器（44）、加载端转速扭矩传感器（53）以及加载端角位移传感器（54）均连接至所述高速数据采集卡（62），所述驱动电机（41）电连接至所述驱动电机控制器（63），所述加载电机（51）电连接至所述加载电机控制器（64）。3.如权利要求2所述的变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，所述驱动减速机（42）和所述加载减速机（52）均为孔输入型减速机；所述驱动电机（41）的输出轴插入所述驱动减速机（42）的输入孔，并通过螺栓与所述驱动减速机（42）安装为一体；所述加载电机（51）的输出轴插入所述加载减速机（52）的输入孔，并通过螺栓与所述加载减速机（52）安装为一体。4.如权利要求2所述的变速器高速动态传动误差试验测量方法，其特征在于，所述驱动端转速扭矩传感器（43）的一端通过膜片联轴器与所述驱动减速机（42）相连，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栋，石晓辉，黎洪林，曾路荣，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50