淺談傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度的檢測(cè)

趙福財(cái),葛振東,楊曉林

(1.黑龍江省收費(fèi)公路管理局牡丹江處;2.黑龍江省收費(fèi)公路管理局;3.黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司)

傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度是離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋的游動(dòng)間隙之和。它能表明整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的磨損和調(diào)整情況。通常,傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)件的磨損松曠是由于各部分的游動(dòng)角度超過(guò)允許值的結(jié)果,因而傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度可作為診斷參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)狀況。由于游動(dòng)角度可分段檢測(cè),因而還可用總成部件規(guī)定的游動(dòng)角度對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)部件的技術(shù)狀況進(jìn)行診斷。游動(dòng)角度檢測(cè)儀有指針式、數(shù)字式兩種。利用傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度檢測(cè)儀可對(duì)各傳動(dòng)部分的游度角度進(jìn)行檢測(cè)。

1 用數(shù)字式游動(dòng)角度檢測(cè)儀檢測(cè)

(1)檢測(cè)原理

數(shù)字式游動(dòng)角度檢測(cè)儀由傾角傳感器和測(cè)量?jī)x兩部分組成,二者以導(dǎo)線相連。

傾角傳感器的作用是將傳感器受到的傾角變化轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈電感量的變化,從而改變檢測(cè)儀電路的振蕩頻率。因此,其傾角傳感器實(shí)際上是一個(gè)傾角一頻率轉(zhuǎn)換器。其傳感器的外殼是一個(gè)長(zhǎng)方形的殼體,其上部開有“V”形缺口,并配有帶卡扣的尼龍帶,可方便地固定在傳動(dòng)軸上,檢測(cè)時(shí)可與傳動(dòng)軸同步擺動(dòng);傳感器的內(nèi)部核心部件是弧形線圈、弧形磁棒和擺桿?；⌒尉€圈固定在外殼夾板上,其位置隨外殼的擺動(dòng)而變化。其弧形磁棒通過(guò)擺桿和心軸支承在夾板的兩軸承上,可繞心軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在重力作用下,擺桿始終偏離垂線某一固定角度。檢測(cè)時(shí),若傳感器外殼隨傳動(dòng)軸擺動(dòng),則弧形線圈也隨之?dāng)[動(dòng),因而線圈與弧形磁棒的相互位置發(fā)生變化,從而改變了線圈的電感量及電路的振蕩頻率,其頻率的變化量則反映了傳動(dòng)軸的游動(dòng)角度。

測(cè)量?jī)x實(shí)際上是一臺(tái)專用的數(shù)字式頻率計(jì),其作用是直接顯示傳感器測(cè)出的傾角。測(cè)量?jī)x采用數(shù)字集成電路,由傳感器送出的振蕩信號(hào),經(jīng)計(jì)數(shù)門進(jìn)入主計(jì)數(shù)器,在置成的補(bǔ)數(shù)基礎(chǔ)上累計(jì)脈沖數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)束后,在鎖存器接收脈沖作用下,將主計(jì)數(shù)器的結(jié)果送入寄存器,并由熒光數(shù)碼管將結(jié)果顯示出來(lái)。使用中,將游動(dòng)范圍內(nèi)的兩個(gè)極限位置的傾角讀出,其差值即為游動(dòng)角度。

(2)檢測(cè)方法

利用數(shù)字式游動(dòng)角度檢測(cè)儀檢測(cè)時(shí),應(yīng)先將其傳感器固定在被測(cè)軸上,再左右轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)軸至兩極限位置,使傳感器檢測(cè)出被測(cè)軸游動(dòng)角度的信號(hào),然后通過(guò)測(cè)量?jī)x記下傳感器在極限位置的傾斜角度,則兩角度之差即為被測(cè)軸的游動(dòng)角度。

傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度的檢測(cè),常采用分段檢測(cè)方法。檢測(cè)時(shí),傳感器始終固定在傳動(dòng)軸上,其各段的檢測(cè)方法如下。

①萬(wàn)向傳動(dòng)裝置游動(dòng)角度的檢測(cè):將傳動(dòng)軸置于驅(qū)動(dòng)橋游動(dòng)范圍的中間或?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)橋支起,進(jìn)行駐車制動(dòng),左右轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸至極限位置,測(cè)量?jī)x顯示出兩個(gè)極限位置時(shí)傳感器的傾斜角度,其兩角度之差即為萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的游動(dòng)角度。顯然該角度不包括傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)橋之間萬(wàn)向聯(lián)軸器的游動(dòng)角度。

②離合器和變速器各擋位游動(dòng)角度的檢測(cè):放松駐車制動(dòng),變速器掛人選定擋位,離合器處于接合狀態(tài),傳動(dòng)軸位于驅(qū)動(dòng)橋游動(dòng)范圍的中間,左、右轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸至極限位置,測(cè)量?jī)x顯示的兩角度之差再減去已測(cè)得的萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的游動(dòng)角度,即為離合器與變速器在選定擋位下的游動(dòng)角度之和。

③驅(qū)動(dòng)橋游動(dòng)角度的檢測(cè):變速器掛人空擋,放松駐車制動(dòng),踩下制動(dòng)踏板,左、右轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸至極限位置,測(cè)量?jī)x上顯示的兩角度之差即為驅(qū)動(dòng)橋游動(dòng)角度與傳動(dòng)軸至驅(qū)動(dòng)橋之間萬(wàn)向節(jié)的游動(dòng)角度之和。

顯然,上述三段游動(dòng)角度之和即為檢測(cè)的傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度。

2 用指針式游動(dòng)角度檢測(cè)儀檢測(cè)

指針式游動(dòng)角度檢測(cè)儀由指針、刻度盤和測(cè)量扳手組成。使用時(shí),指針固定在被測(cè)軸上,可與軸同步轉(zhuǎn)動(dòng);刻度盤則在適當(dāng)部位固定不動(dòng),作為指針的刻度目標(biāo),用來(lái)顯示指針的轉(zhuǎn)動(dòng)角度;測(cè)量扳手用于轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)軸,而扳手上的刻度和指針,則用于指示轉(zhuǎn)動(dòng)扳手所施加的力矩。

檢測(cè)游動(dòng)角度時(shí),測(cè)量扳手將被測(cè)軸從一個(gè)極限位置轉(zhuǎn)至另一個(gè)極限位置,其軸上的指針在固定不動(dòng)的刻度盤上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度即為被測(cè)軸的游動(dòng)角度。

汽車傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度的檢測(cè)分段進(jìn)行,先分別檢測(cè)驅(qū)橋的游動(dòng)角度、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的游動(dòng)角度、離合器與變速器各擋位的游動(dòng)角度,然后求和得出傳動(dòng)系統(tǒng)的游動(dòng)角度。檢測(cè)各段時(shí),應(yīng)合理地固定指針及刻度盤。驅(qū)動(dòng)橋游動(dòng)角度檢測(cè)時(shí)指針與刻度盤的固定方式。

3 檢測(cè)結(jié)果分析

傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度是傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)副間隙的總體反映。這些間隙主要是變速器、主減速器、差速器中的齒輪嚙合間隙,變速器輸人軸、傳動(dòng)軸、半軸的花鍵連接間隙,十字軸頸與滾針軸承的間隙以及滾針軸承與萬(wàn)向聯(lián)軸器的間隙。這些間隙因長(zhǎng)期的動(dòng)力傳遞及傳動(dòng)副的相對(duì)滑移而逐漸增加。研究表明,傳動(dòng)系統(tǒng)各總成和機(jī)件的磨損與其游動(dòng)角度有著密切關(guān)系,其傳動(dòng)系統(tǒng)總的游動(dòng)角度隨汽車行駛里程的增加而呈線性增加。當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度過(guò)大時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)的工作條件將會(huì)惡化,將加速零件的磨損并增大傳動(dòng)的噪聲,使傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率降低。因此,應(yīng)控制傳動(dòng)系統(tǒng)的游動(dòng)角度,使其在規(guī)定范圍之內(nèi),通常中型載貨汽車傳動(dòng)系統(tǒng)游動(dòng)角度及各分段的游動(dòng)角度應(yīng)不大于表 1所列數(shù)據(jù)。

表 1 游動(dòng)角度診斷參考數(shù)據(jù)

利用上述檢測(cè)儀盡管能檢測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)及各總成的游動(dòng)角度,但不能檢測(cè)像單個(gè)齒輪的缺陷、齒輪嚙合不良、傳動(dòng)軸彎曲及滾動(dòng)軸承損壞等故障。因此,除利用游動(dòng)角度檢測(cè)儀檢測(cè)外,還應(yīng)配合其他檢測(cè)方法,對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷。