趙福財,葛振東,楊曉林

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

傳動系統(tǒng)游動角度是離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅(qū)動橋的游動間隙之和。它能表明整個傳動系統(tǒng)的磨損和調(diào)整情況。通常,傳動系統(tǒng)機(jī)件的磨損松曠是由于各部分的游動角度超過允許值的結(jié)果,因而傳動系統(tǒng)游動角度可作為診斷參數(shù)來評價汽車傳動系統(tǒng)的技術(shù)狀況。由于游動角度可分段檢測,因而還可用總成部件規(guī)定的游動角度對傳動系統(tǒng)有關(guān)部件的技術(shù)狀況進(jìn)行診斷。游動角度檢測儀有指針式、數(shù)字式兩種。利用傳動系統(tǒng)游動角度檢測儀可對各傳動部分的游度角度進(jìn)行檢測。

1 用數(shù)字式游動角度檢測儀檢測

(1)檢測原理

數(shù)字式游動角度檢測儀由傾角傳感器和測量儀兩部分組成,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,從而改變檢測儀電路的振蕩頻率。因此,其傾角傳感器實際上是一個傾角一頻率轉(zhuǎn)換器。其傳感器的外殼是一個長方形的殼體,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軸上,檢測時可與傳動軸同步擺動;傳感器的內(nèi)部核心部件是弧形線圈、弧形磁棒和擺桿。弧形線圈固定在外殼夾板上,其位置隨外殼的擺動而變化。其弧形磁棒通過擺桿和心軸支承在夾板的兩軸承上,可繞心軸軸線轉(zhuǎn)動。在重力作用下,擺桿始終偏離垂線某一固定角度。檢測時,若傳感器外殼隨傳動軸擺動,則弧形線圈也隨之?dāng)[動,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軸的游動角度。

測量儀實際上是一臺專用的數(shù)字式頻率計,其作用是直接顯示傳感器測出的傾角。測量儀采用數(shù)字集成電路,由傳感器送出的振蕩信號,經(jīng)計數(shù)門進(jìn)入主計數(shù)器,在置成的補數(shù)基礎(chǔ)上累計脈沖數(shù)。計數(shù)結(jié)束后,在鎖存器接收脈沖作用下,將主計數(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。使用中,將游動范圍內(nèi)的兩個極限位置的傾角讀出,其差值即為游動角度。

(2)檢測方法

利用數(shù)字式游動角度檢測儀檢測時,應(yīng)先將其傳感器固定在被測軸上,再左右轉(zhuǎn)動被測軸至兩極限位置,使傳感器檢測出被測軸游動角度的信號,然后通過測量儀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軸的游動角度。

傳動系統(tǒng)游動角度的檢測,常采用分段檢測方法。檢測時,傳感器始終固定在傳動軸上,其各段的檢測方法如下。

①萬向傳動裝置游動角度的檢測:將傳動軸置于驅(qū)動橋游動范圍的中間或?qū)Ⅱ?qū)動橋支起,進(jìn)行駐車制動,左右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置,測量儀顯示出兩個極限位置時傳感器的傾斜角度,其兩角度之差即為萬向傳動裝置的游動角度。顯然該角度不包括傳動軸與驅(qū)動橋之間萬向聯(lián)軸器的游動角度。

②離合器和變速器各擋位游動角度的檢測:放松駐車制動,變速器掛人選定擋位,離合器處于接合狀態(tài),傳動軸位于驅(qū)動橋游動范圍的中間,左、右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置,測量儀顯示的兩角度之差再減去已測得的萬向傳動裝置的游動角度,即為離合器與變速器在選定擋位下的游動角度之和。

③驅(qū)動橋游動角度的檢測:變速器掛人空擋,放松駐車制動,踩下制動踏板,左、右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置,測量儀上顯示的兩角度之差即為驅(qū)動橋游動角度與傳動軸至驅(qū)動橋之間萬向節(jié)的游動角度之和。

顯然,上述三段游動角度之和即為檢測的傳動系統(tǒng)游動角度。

2 用指針式游動角度檢測儀檢測

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

檢測游動角度時,測量扳手將被測軸從一個極限位置轉(zhuǎn)至另一個極限位置,其軸上的指針在固定不動的刻度盤上所轉(zhuǎn)過的角度即為被測軸的游動角度。

汽車傳動系統(tǒng)游動角度的檢測分段進(jìn)行,先分別檢測驅(qū)橋的游動角度、萬向傳動裝置的游動角度、離合器與變速器各擋位的游動角度,然后求和得出傳動系統(tǒng)的游動角度。檢測各段時,應(yīng)合理地固定指針及刻度盤。驅(qū)動橋游動角度檢測時指針與刻度盤的固定方式。

3 檢測結(jié)果分析

傳動系統(tǒng)游動角度是傳動系統(tǒng)各傳動副間隙的總體反映。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向聯(lián)軸器的間隙。這些間隙因長期的動力傳遞及傳動副的相對滑移而逐漸增加。研究表明,傳動系統(tǒng)各總成和機(jī)件的磨損與其游動角度有著密切關(guān)系,其傳動系統(tǒng)總的游動角度隨汽車行駛里程的增加而呈線性增加。當(dāng)傳動系統(tǒng)游動角度過大時,傳動系統(tǒng)的工作條件將會惡化,將加速零件的磨損并增大傳動的噪聲,使傳動系統(tǒng)傳動效率降低。因此,應(yīng)控制傳動系統(tǒng)的游動角度,使其在規(guī)定范圍之內(nèi),通常中型載貨汽車傳動系統(tǒng)游動角度及各分段的游動角度應(yīng)不大于表 1所列數(shù)據(jù)。

表 1 游動角度診斷參考數(shù)據(jù)

利用上述檢測儀盡管能檢測傳動系統(tǒng)及各總成的游動角度,但不能檢測像單個齒輪的缺陷、齒輪嚙合不良、傳動軸彎曲及滾動軸承損壞等故障。因此,除利用游動角度檢測儀檢測外,還應(yīng)配合其他檢測方法,對傳動系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行診斷。