一种可测温传动轴的制作方法

文档序号:15539606发布日期:2018-09-28 19:18阅读:252来源:国知局

本实用新型涉及汽车制造领域,特别涉及一种可测温传动轴。



背景技术:

汽车的传动轴是一个高转速、少支承的旋转体,因此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验,并在平衡机上进行了调整。对前置引擎后轮驱动的车来说是把变速器的转动传到主减速器的轴,它可以是好几节的,节与节之间可以由万向节连接。传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化,并实现两轴的等角速传动。

传动轴内部的温度测量非常重要;对传动轴内部旋转部件进行温度测量,是为了考察车辆高速行驶、传动轴高速旋转时,其内部润滑油脂是否会温度过高,从而导致挥发,进而影响传动轴正常工作,对车辆行驶造成安全隐患。

目前,已有一些专利公开了传动轴温度测量的技术方案,比如专利 CN200820071540.9,公开了在外部缸套和传动轴之间设有温度采集传感器,且传动轴外套采用夹套式设计固定在传动轴上,便于实车测量,并把电子控制电路板固定在传动轴的外套上,以达到外套的便携和快速无损安装的要求;专利 CN201220437330.3公开了一种安全可靠的机油温度测量工具,包括放油螺栓和温度传感器,放油螺栓沿长度方向设置有通孔,通孔的大小与温度传感器的外尺寸相适配,将温度传感器穿过通孔与放油螺栓固定的方式。

目前,国内所有与传动轴测量相关的技术方案,都只是扭矩测量或者传动轴表面的温度测量,没有传动轴内部的温度测量。而且均采用的是非接触式测量方式;在传动轴有限的内部空间,难以固定非接触式的温度传感器,而且非接触式传感器通常带有信号发射装置,使用成本较高,再者,非接触式测量不够准确。所以目前的传动轴温度测量依然结构复杂、温度测量准确度有待进一步提高。



技术实现要素:

为了解决现有技术中传动轴温度测量装置结构复杂、温度测量不全面、不准确的问题,本实用新型实施例提供了一种可测温传动轴,所述技术方案如下:

本实用新型公开的一种可测温传动轴,包括传动轴主体,以及套设在传动轴主体上的传动轴护套;

所述传动轴主体,包括传动轴杆部、传动轴轴承部和两个万向节,所述万向节包括设置于车轮端的固定节和设置于变速箱侧的移动节;所述传动轴杆部一端与设置于车轮端的固定节固定,另一端与设置于变速箱侧的移动节固定;所述万向节包括外星轮和内星轮;所述传动轴轴承部包括球道,所述球道设置有上止点和下止点;

所述可测温传动轴包括三个温度传感器测量点及布置于所述温度传感器测量点的温度传感器,所述温度传感器测量点具体包括设置在固定节外星轮内、球道外侧的第一测量点,设置在移动节内星轮端面、靠近球道处的第二测量点,设置于移动节护套内表面、近排气管处的第三测量点。

具体地,在固定节外星轮外壁对应第一测量点的位置,具有用于布置第一传感器触点的第一盲孔;所述第一盲孔设置于轴承球道上靠近上止点处;所述第一盲孔深度距离固定节外星轮内壁1-2mm;

在固定节外星轮外壁具有用于第一传感器走线的第一通孔;所述第一通孔设置于非球道处;

在固定节外星轮外壁具有外壁凹槽,用于给第一传感器走线提供固定通道;相应地,在固定节外星轮内壁开设内壁凹槽;

在固定节外星轮的传动轴轴承部设置有第一通孔,用于第一传感器走线通过所述内壁凹槽后通过传动轴轴承第一通孔;所述第一通孔直径为6-7mm;

在固定节外星轮的第一测量点处放置有第一传感器;将传感器穿过位于固定节外星轮的传动轴轴承部的第一通孔。

优选地,在移动节内星轮端面对应第二测量点的位置,设置有用于布置第二传感器触点的第二盲孔;所述移动节为变速箱侧万向节,可为球笼式万向节或三销式万向节;所述第二盲孔的孔深6mm;

在移动节内星轮设置有第二传感器;在所述第二传感器触点处涂覆有导热胶,将所述第二传感器垂直设置于所述第二盲孔中。

进一步地,所述第三传感器固定于传动轴护套的固定环上;所述固定环安装到传动轴变速箱侧护套靠近排气管出的褶皱处;在第三传感器触点处涂覆有导热胶,第三传感器安装于移动节护套内表面对应的第三测量点。

进一步地,所述传动轴杆部为一通轴,所述传动轴杆部内部设置一根制动管,所述制动管的截面直径从端部至根部沿径向逐渐扩张,所述制动管呈喇叭形状。

优选地,所述传动轴护套通过轴承部与所述传动轴主体进行滑动连接。

进一步地,所述传动轴杆部上钻有通孔;在靠近变速箱侧,钻有一垂直于光杆通孔的第一小孔,用于给固定节外星轮上布置的传感器走线;

在传动轴杆部内部设置有一根制动管,用于引导热电偶走线;

在所述制动管上与所述传动轴杆部小孔对齐的位置,设置有第二小孔;

所述制动管按照孔洞的对应位置,插入设置于传动轴杆部中,且制动管的两端扩成喇叭形状。

进一步地,所述可测温传动轴的温度传感器通过射频与安装在车轮上的发射机和接收机进行信号的发射和接收;每个发射机都配备有1个发射天线和4 个热电偶通道,从所述可测温传动轴里引出热电偶传感器线插到发射机上。

模拟信号输出分为4列,按1、2、3、4(从左至右)顺序对应4个发射机。每一列从上到下依次对应每个发射机的ch 1、ch 2、ch 3、ch 4通道。

该遥测设备测量的温度范围是-40℃-1000℃,设备输出信号的电压在 0-10V,温度与电压呈线性关系。据此,可以得出温度函数公式:

T=104*U-40

其中U为遥测输出电压,该电压值被采集到IMC设备中,在测量时,可将其换算成温度值。

在所有设备连接好并且均已通电的情况下,打开IMC Devices(前面提到的数据采集设备)软件,按照上述函数关系,使用测量到的电压值计算出温度值,并将默认单位“V”更改为“℃”。

同时,在测量通道设定时,将信号输入电压范围设定为±10V或者±25V,过高或者过低的设定,都得不到正确的数据。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

1、通过在传动轴的多个部件设置多个温度采集点,全面、及时测量和采集传动轴温度;

2、本实用新型实施例通过及时采集传动轴温度可以有效防止温度过高导致传动轴内侧的润滑油脂挥发,使得传动轴内侧摩擦力增大;

3、本实用新型实施例的应用简便易行、装置结构简单、成本低廉,有效解决了由于温度监控不及时导致传动轴正常工作受到影响,严重影响车辆的行驶安全的问题;

4、本实用新型实施例克服了现有技术中只是扭矩测量或者传动轴表面的温度测量的缺陷,准确测量传动轴内部的温度;

5、本实用新型实施例在传动轴有限的内部空间,采用了接触式测量的温度传感器,保证了实时和准确的温度信息采集。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种可测温传动轴的固定节侧结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的一种可测温传动轴的移动节侧结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的行驶车辆传动轴测温曲线图;

图中示例表示为:

1-传动轴主体,11-传动轴杆部,12-传动轴轴承部,13-固定节,14-移动节, 15-球道,2-传动轴护套,3-第一测量点,4-第二测量点,5-第三测量点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了实施例1所述方法中使用的一种可测温车辆传动轴,如图1和图2所示,具体包括传动轴主体1,以及套设在传动轴主体1上的传动轴护套2;传动轴主体1,包括传动轴杆部11、传动轴轴承部12和两个万向节,万向节包括设置于车轮端的固定节13和设置于变速箱侧的移动节14;传动轴杆部11一端与设置于车轮端的固定节13固定,另一端与设置于变速箱侧的移动节14固定;所述万向节包括外星轮和内星轮;所述传动轴轴承部12包括球道15,所述球道15设置有上止点和下止点;

可测温传动轴包括三个温度传感器测量点及布置于上述温度传感器测量点的温度传感器,温度传感器测量点具体包括设置在固定节外星轮内、球道外侧的第一测量点3,设置在移动节内星轮端面、靠近球道处的第二测量点4,设置于移动节护套内表面、近排气管处的第三测量点5。

具体地,如图1所示,在固定节外星轮外壁对应第一测量点3的位置,钻出用于布置第一传感器触点的第一盲孔;固定节13为轮边万向节;第一盲孔设置于轴承球道15上靠近上止点处,第一盲孔深度距离固定节外星轮内壁2mm;在固定节13外星轮外壁打穿用于第一传感器走线的第一通孔;第一通孔设置于非球道处;在固定节外星轮外壁开设外壁凹槽,用于给第一传感器走线提供固定通道;相应地,在固定节外星轮内壁开设内壁凹槽,便于第一传感器靠近传动轴轴承花键内端口;接着,在固定节外星轮的传动轴轴承开设第一通孔,用于第一传感器走线通过所述内壁凹槽后通过传动轴轴承第一通孔;第一通孔直径为6mm~7mm;将传感器穿过位于固定节外星轮的传动轴轴承的第一通孔,并在热电偶线缆上标识第一测量点为“测量点1”或“黄色”等字样。

如图2所示,在第二测量点处安装第二传感器时,首先在移动节内星轮端面对应第二测量点4的位置,即在移动节内星轮端面、靠近球道处,钻出用于布置第二传感器触点的第二盲孔;所述移动节为变速箱侧的球笼式万向节;具体地,第二盲孔的孔深6mm,所有打孔钻头为直径2.8mm特殊钻头。

在第三测量点处安装第三传感器,即在移动节护套内表面对应的第三测量点,靠近排气管处,安装第三传感器;首先,将第三传感器固定于传动轴护套固定环上;在传动轴护套外表面标记第三测量点位置。

进一步地,传动轴杆部11内部设置一根制动管,制动管的截面直径从端部至根部沿径向逐渐扩张,所述制动管呈喇叭形状。

优选地,传动轴护套2通过传动轴轴承部12与传动轴主体1进行滑动连接。

具体地,可测温传动轴的温度传感器通过射频与安装在车轮上的发射机和接收机进行信号的发射和接收;每个发射机都配备有1个发射天线和4个热电偶通道,从所述可测温传动轴里引出热电偶传感器线插到发射机上。

测量时,使用无线遥测设备将传动轴的温度信号传送给通用数据采集设备,再由数据采集设备连接数据存储装置,如笔记本电脑,将数据记录下来。具体地,无线遥测设备使用射频发射接收,保证信号的准确性和稳定性,包括安装在车轮上的发射机和接收机;每个发射机都配备有1个发射天线和4个热电偶通道,有固定的频率范围,从传动轴里引出来的热电偶传感器线,装上绿色插头后插到发射机上;

安装发射机的过程具体包括:将遥测设备的发射机通过带弹簧的套筒固定在车轮大螺栓上。每个发射机带有4个热电偶测量通道,1个发射天线。传动轴中引出的3个热电偶,插在发射圆盘的3个热电偶测量通道上,当发射机通电 (发射机内装有2块9V方块电池)时,热电偶的信号通过天线发射出去。

无线遥测设备还包括接收机,接收机通过对应频率的接收天线连接到主机上,再将每个发射机射频信号中的4个热电偶信号解析出来,变成4个通道,输出电压信号,这些电压信号再连接到通用数据采集设备上,就可以进行数据采集了。

接收机主机背后的面板包含射频信号输入、模拟信号输出两部分。射频信号通过接收机天线,沿着信号线,以固定的频率,传送到接收机的射频信号输入端(RF IN)。该套设备有4个发射机,发射机的标识分别是:f11、f12、f13、 f14,对应接收机天线的f11、f12、f13、f14,天线再对应接收机射频信号输入的 1、2、3、4,安装时必须一一对应。

模拟信号输出分为4列,按1、2、3、4(从左至右)顺序对应4个发射机。每一列从上到下依次对应每个发射机的ch 1、ch 2、ch 3、ch 4通道。

同时,在测量通道设定时,将信号输入电压范围设定为±10V或者±25V,过高或者过低的设定,都得不到正确的数据。如图3所示传动轴的测温曲线图,测量的是车辆传动轴右侧第二测量点的温度。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

1、通过在传动轴的多个部件设置多个温度采集点,全面、及时测量和采集传动轴温度;

2、本实用新型实施例通过及时采集传动轴温度可以有效防止温度过高导致传动轴内侧的润滑油脂挥发,使得传动轴内侧摩擦力增大;

3、本实用新型实施例方法简便易行、装置结构简单、成本低廉,有效解决了由于温度监控不及时导致传动轴正常工作受到影响,严重影响车辆的行驶安全的问题;

4、本实用新型实施例克服了现有技术中只是扭矩测量或者传动轴表面的温度测量的缺陷,准确测量传动轴内部的温度;

5、本实用新型实施例在传动轴有限的内部空间,采用了接触式测量的温度传感器,保证了实时和准确的温度信息采集。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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