湿式离合器毂高速状态变形量试验测量方法与流程

本发明属于汽车零部件试验技术领域，涉及汽车动力传动系中离合器毂性能测量试验方法，更具体地说，本发明涉及一种湿式离合器毂高速状态变形量试验测量方法。

背景技术：

离合器总成是驾驶员控制汽车动力输出的重要部件。该总成能够随着驾驶员踩踏和轻抬踏板，起到中断（或者减小动力输出）和传递动力（增大动力输出）的作用，从而实现了驾驶员对动力传递的有效控制。我们都知道湿式离合器靠装在离合器外毂上的对偶钢片与内毂上的摩擦片相互压紧产生摩擦力矩（其中包括滑动摩擦力矩或者静摩擦力矩）来传递动力的。然而，离合器的外毂是通过传动轴直接与发动机相连，具有与发动机相同的高转速。因此，由于高转速离心力的作用，离合器外毂会产生一定的变形，其动力传递特性也会随之发生变化。

目前，对于湿式离合器外毂的变形，无论是设计还是试验过程中，都忽略了离合器外毂变形对转矩传递的影响，而事实上当离合器外毂达到一定转速时，变形量是不可忽略不计的。在外毂生产过程中，可能出现质量分布不均的情况，导致外毂变形不均匀，直接影响对偶钢片的受力，变形过大还会出现对偶钢片脱落等情况，从而影响离合器的整体性能。如何对湿式离合器外毂进行耐高速测量试验，实现对湿式离合器外毂变形的检测，提高湿式离合器的整体性能，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够用于检测湿式离合器毂在不同转速下的变形情况，确定湿式离合器毂正常工作时的最大转速，有利于改进离合器毂，提高离合器毂的质量的湿式离合器毂高速状态变形量试验测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种湿式离合器毂高速状态变形量试验测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将离合器毂安装在可转动的转轴上，采用旋转驱动装置驱动转轴以及离合器毂匀速旋转；

B、通过设置在离合器毂径向方向上的位移传感器实时检测离合器毂边缘的变形量，直到该变形量稳定不变时，记录该变形量；

C、将上述变形量与预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行比较，若上述变形量小于该最大变形量，提高驱动转轴以及离合器毂的转速，重复步骤B和C，直到上述变形量大于该最大变形量，或离合器毂爆裂。

采用上述方法，可以记录得到待测试离合器毂在不同转速下其边缘的变形量，有利于分析湿式离合器毂的变形规律，为湿式离合器毂的改进提供依据。还可以得到待测试离合器毂所能承受的最高转速。

作为优化，试验前，先获取如下结构的湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统，该湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统包括底座，所述底座上设置有离合器毂安装架以及旋转驱动装置；所述离合器毂安装架包括架体以及用于固定安装待测试离合器毂的转轴，所述转轴沿水平方向设置，且两端可转动地安装在所述架体上；所述架体上还设置有位置传感器，所述位置传感器位于待测试离合器毂在所述转轴上的安装位置的径向方向上；所述旋转驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接至所述转轴，并能够驱动所述转轴旋转；还包括测控系统，所述测控系统包括计算机，以及用于控制所述驱动电机的电机控制器和用于采集所述位置传感器所检测到的位置信号的数据采集器，所述电机控制器和数据采集器均电连接至所述计算机；

试验时，将待测试离合器毂安装在所述转轴上，所述计算机通过电机控制器控制驱动电机匀速旋转，驱动所述转轴以及待测试离合器毂旋转，所述位置传感器对待测试离合器毂边缘的变形量进行实时检测，并通过所述数据采集器进行采集，所述数据采集器将采集到的变形量输送到计算机中进行记录，并与计算机内预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行对比；若上述变形量小于该最大变形量，所述计算机通过电机控制器控制驱动电机提高转速，重复上述步骤，直到上述变形量大于该最大变形量，或离合器毂爆裂，所述计算机通过电机控制器控制驱动电机停止。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述旋转驱动装置还包括升速箱，所述升速箱的输入轴与所述驱动电机的输出轴同轴连接，所述升速箱的输出轴与所述转轴同轴连接；所述测控系统还包括用于控制所述升速箱切换速比的升速箱控制器，所述升速箱控制器电连接至所述计算机；试验时，若上述变形量小于该最大变形量，所述计算机可以通过所述升速箱控制器控制所述升速箱提高速比，提高所述转轴以及待测试离合器毂的转速。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述旋转驱动装置还包括转速传感器，所述转速传感器安装在所述驱动电机与所述转轴之间，用于检测输入到所述转轴上的转速；所述转速传感器电连接至所述数据采集器。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述转轴的两端通过轴承支撑在所述架体上，所述转轴朝向所述驱动电机一端的轴承的轴承座上设置加速度传感器，所述加速度传感器电连接至所述数据采集器。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述离合器毂安装架还包括绕周向围绕在所述转轴外侧的呈环状的防护罩，所述位置传感器设置在所述防护罩的内侧。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述位置传感器沿所述转轴的径向方向对称地成对设置，且所述防护罩上设置有若干对所述位置传感器；试验时，计算机对沿所述转轴的径向方向对称地成对设置的所述位置传感器所检测到的变形量进行加权，并将加权后的最大的变形量与预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行对比。

作为优化，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述位置传感器沿所述防护罩的周向方向均匀布置有四个。

综上所述，本发明具有如下优点：

1、该方法可以记录得到待测试离合器毂在不同转速下其边缘的变形量，有利于分析湿式离合器毂的变形规律，为湿式离合器毂的改进提供依据。还可以得到待测试离合器毂所能承受的最高转速。

2、该方法中采用沿径向方向成对设置的位置传感器同时进行测量，可以消除在试验过程中由于转轴径向摆动或变形对离合器毂的变形量所造成的影响，才而能够得到更加精确的变形量数据，提高检测的精度。

3、该方法中设置升速箱，可以测试湿式离合器毂在更宽的速度范围下的变形量的变化规律。同时，利用升速箱控制器调节升速箱的速比，可以快速实现不同转速下的切换，有利于提高试验的效率。

4、该方法采用计算机进行控制，降低了对试验操作人员的要求，同时能够提高试验操作的安全性。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图。

图2为本发明方法所采用的装置的结构示意图。

图3为图2中测控系统部分的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1所示，一种湿式离合器毂高速状态变形量试验测量方法，包括如下步骤：

A、将离合器毂安装在可转动的转轴上，采用旋转驱动装置驱动转轴以及离合器毂匀速旋转；

B、通过设置在离合器毂径向方向上的位移传感器实时检测离合器毂边缘的变形量，直到该变形量稳定不变时，记录该变形量；

C、将上述变形量与预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行比较，若上述变形量小于该最大变形量，提高驱动转轴以及离合器毂的转速，重复步骤B和C，直到上述变形量大于该最大变形量，或离合器毂爆裂。

采用上述方法，可以记录得到待测试离合器毂在不同转速下其边缘的变形量，有利于分析湿式离合器毂的变形规律，为湿式离合器毂的改进提供依据。还可以得到待测试离合器毂所能承受的最高转速。

实施时，试验前，如图2和图3所示，先获取如下结构的湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统，该湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统包括底座1，所述底座1上设置有离合器毂安装架2以及旋转驱动装置3；所述离合器毂安装架2包括架体21以及用于固定安装待测试离合器毂的转轴22，所述转轴22沿水平方向设置，且两端可转动地安装在所述架体21上；所述架体21上还设置有位置传感器23，所述位置传感器23位于待测试离合器毂在所述转轴22上的安装位置的径向方向上；所述旋转驱动装置3包括驱动电机31，所述驱动电机31的输出轴同轴连接至所述转轴22，并能够驱动所述转轴22旋转；还包括测控系统4，所述测控系统4包括计算机41，以及用于控制所述驱动电机31的电机控制器42和用于采集所述位置传感器23所检测到的位置信号的数据采集器43，所述电机控制器42和数据采集器43均电连接至所述计算机41；

试验时，将待测试离合器毂安装在所述转轴22上，所述计算机41通过电机控制器42控制驱动电机匀速旋转，驱动所述转轴22以及待测试离合器毂旋转，所述位置传感器23对待测试离合器毂边缘的变形量进行实时检测，并通过所述数据采集器43进行采集，所述数据采集器43将采集到的变形量输送到计算机41中进行记录，并与计算机41内预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行对比；若上述变形量小于该最大变形量，所述计算机41通过电机控制器42控制驱动电机提高转速，重复上述步骤，直到上述变形量大于该最大变形量，或离合器毂爆裂，所述计算机41通过电机控制器42控制驱动电机停止。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述旋转驱动装置3还包括升速箱32，所述升速箱32的输入轴与所述驱动电机31的输出轴同轴连接，所述升速箱32的输出轴与所述转轴22同轴连接；所述测控系统4还包括用于控制所述升速箱32切换速比的升速箱控制器44，所述升速箱控制器44电连接至所述计算机41；试验时，若上述变形量小于该最大变形量，所述计算机41可以通过所述升速箱控制器44控制所述升速箱32提高速比，提高所述转轴22以及待测试离合器毂的转速。

这样，利用升速箱对驱动电机的输出转速进行升速，可以测试湿式离合器毂在更宽的速度范围下的变形量的变化规律。同时，利用升速箱控制器调节升速箱的速比，可以快速实现不同转速下的切换，有利于提高试验的效率。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述旋转驱动装置3还包括转速传感器33，所述转速传感器33安装在所述驱动电机31与所述转轴22之间，用于检测输入到所述转轴22上的转速；所述转速传感器33电连接至所述数据采集器43。

这样，可以通过该转速传感器检测输入到转轴和待测试离合器毂上的转速，并通过数据采集器反馈到计算机中，从而可以方便计算机通过电机控制器对驱动电机的输出转速进行调整，形成对驱动电机的闭环控制，使待测试离合器毂的转速更加地稳定，有利于提高检测的准确性。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述转轴22的两端通过轴承支撑在所述架体21上，所述转轴22朝向所述驱动电机31一端的轴承的轴承座上设置加速度传感器24，所述加速度传感器24电连接至所述数据采集器43。

在对离合器毂进行高速测试时，由于离合器毂的质量分布不均匀，会造成离合器毂以及转轴的振动，从而带动轴承座一起振动，通常在固定转速时该振动是呈规律性的，采用上述结构，在轴承座上设置加速度传感器，可以用于检测轴承座在离合器毂的不同转速下的振动情况。另外，一旦离合器毂在高速旋转时发生爆裂，会造成轴承座的剧烈振动，从而能够及时切断驱动电机的动力输入，结束试验。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述离合器毂安装架2还包括绕周向围绕在所述转轴22外侧的呈环状的防护罩25，所述位置传感器23设置在所述防护罩25的内侧。

这样，在转轴的外侧设置防护罩，一旦离合器毂在高速旋转时发生爆裂，能够防止碎片伤人，有利于提高试验的安全性。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述位置传感器23沿所述转轴22的径向方向对称地成对设置，且所述防护罩25上设置有若干对所述位置传感器23；试验时，计算机对沿所述转轴22的径向方向对称地成对设置的所述位置传感器23所检测到的变形量进行加权，并将加权后的最大的变形量与预设的离合器毂边缘所允许的最大变形量进行对比。

由于离合器毂的质量分布不均匀，离合器毂在高速旋转的过程中，可能会造成转轴产生弯曲变形。采用上述设置，通过沿径向方向正对设置的两个位置传感器对待测试离合器毂边缘的变形量进行检测，可以通过将二者的检测值进行加权，可以消除转轴弯曲变形所产生的测量误差，有利于提高测量精度。

实施时，所述湿式离合器毂高转速变形量测量试验系统中，所述位置传感器23沿所述防护罩25的周向方向均匀布置有四个。

这样，可以从相互垂直的两个方向对离合器毂的变形量进行检测，即能够减少传感器的设置数量，也能够满足多方向检测的试验需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。