传动轴初始不平衡量的评估方法与流程

本发明涉及传动轴生产
技术领域：
，特别是涉及一种传动轴初始不平衡量的评估方法。
背景技术：
：乘坐舒适性是评判车辆性能与档次的重要标准，其中以nvh(噪声、振动与声振粗糙度)技术作为主要突破口来提高乘坐舒适性。汽车是由多个系统组成的，每个系统的nvh问题都会对整车构成影响。传动轴作为汽车底盘的重要系统之一，对于整车的nvh有着非常显著的影响。为了降低nvh风险，在生产传动轴时采用了动平衡技术。动平衡技术能够精确有效的衡量传动轴的制造精度。初始不平衡量是动平衡技术中的一项指标，初始不平衡量过大时，会增加动平衡片的使用量和焊接动平衡片的生产节拍，并增加nvh风险。而传动轴的初始不平衡量一般是空心轴管自身引起的，若能在生产中评估出来，便于知晓是哪个因素引起的初始不平衡量，无需等后续传动轴整个作动平衡检测时检测出问题，再一一查询是传动轴中哪个部件的初始不平衡量引起的。因此，需要一种能对传动轴轴管初始不平衡量进行评估的方法。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种传动轴初始不平衡量的评估方法，用于解决现有技术中传动轴初始不平衡量无法评估的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种传动轴初始不平衡量的评估方法，其包括：根据质心公式在直角坐标系中的表达式，以及按传动轴轴管的截面质量，计算传动轴因轴管壁厚差引起的壁厚偏移量，且记为yc1；将所述传动轴轴管跳动模拟成一个大圆上的一段圆弧，以此计算传动轴因轴管跳动产生的跳动偏移量，且记为yc2；所述传动轴初始不平衡量的大小与所述跳动偏移量和壁厚偏移量有关，传动轴初始不平衡量记为yc；将传动轴初始不平衡量、跳动偏移量和壁厚偏移量关联至同一个坐标系中，壁厚偏移量和跳动偏移量均与坐标系中的y轴相关，且壁厚偏移量和跳动偏移量之间的夹角为θ，则三者满足：优选的，所述传动轴轴管由直管段和缩口段衔接而成，获取所述直管段的质量m1，根据所述直管段的质量m1，通过质心公式来计算得出直管段偏移量yc1；获取缩口段的质量m2，根据所述缩口段的质量m2，通过质心公式来计算得出缩口段偏移量yc2，则所述壁厚偏移量yc1为优选的，所述直管段的质量m1为：m1＝ρπl(2rt-t2)，所述直管段偏移量yc1为：其中，ρ为传动轴轴管材料的密度；r为轴管半径；l为直管段的长度，t为直管段的平均壁厚；s为直管段的壁厚差。优选的，所述传动轴轴管由直管段和缩口段衔接而成，所述跳动偏移量为：其中，l为传动轴轴管跳动模拟成的圆弧的弦长；l1为缩口段对应圆弧段弦长；h为传动轴轴管的平均跳动量；m2为缩口段的跳动偏移量；λ2为缩口段的线密度；r为传动轴轴管跳动形成的圆弧的半径；θ为传动轴轴管跳动形成的圆弧对应的圆心角。优选的，所述缩口段的跳动偏移量m2为其中λ2为缩口段的线密度；r为传动轴轴管跳动形成的圆弧的半径，l为传动轴轴管模拟成的圆弧的弦长；l1为缩口段对应圆弧段弦长。如上所述，本发明的传动轴初始不平衡量的评估方法，具有以下有益效果：采用计算传动轴因轴管壁厚差引起的壁厚偏移量，以及计算传动轴因轴管跳动产生的跳动偏移量，通过两者来计算传动轴初始不平衡量，以此实现了对传动轴初始不平衡量的评估，可预先得知传动轴因轴管自身问题引起的初始不平衡量，便于后续传动轴的生产。附图说明图1显示为本发明的壁厚偏移量和跳动偏移量构成的坐标系图。图2显示为本发明的传动轴的轴管截面模型图。图3显示为本发明的传动轴的轴管跳动模型图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。本发明提供一种传动轴初始不平衡量的评估方法，其包括：根据质心公式在直角坐标系中的表达式，以及按传动轴轴管的截面质量，计算传动轴因轴管壁厚差引起的壁厚偏移量，且记为yc1；将所述传动轴轴管跳动模拟成一个大圆上的一段圆弧，以此计算传动轴因轴管跳动产生的跳动偏移量，且记为yc2；所述传动轴初始不平衡量的大小与所述跳动偏移量和壁厚偏移量有关，传动轴初始不平衡量记为yc；将传动轴初始不平衡量、跳动偏移量和壁厚偏移量关联至同一个坐标系中，见图1所示，壁厚偏移量和跳动偏移量均与坐标系中的y轴相关，且壁厚偏移量和跳动偏移量之间的夹角为θ，则三者满足：本发明将空心轴管的壁厚差引起的壁厚偏移量和跳动引起的跳动偏移量作为独立元素，两者互不影响，则两者在传动轴轴管上表现为两个坐标系y轴的角度关系，将两者整合到同一个坐标系中，形成图1所示的模型，利用余弦定理即可求得上述传动轴初始不平衡量，即上述公式本发明根据上述公式对传动轴初始不平衡量进行简单评估，便于后续传动轴生产的调整。下面具体描述壁厚偏移量和跳动偏移量的一种计算方法。众所周知质心公式在直角坐标中表达式为：通过现场测量的空心轴管的实际壁厚差数据可知，轴管的壁厚差变化是线性的，即在同一横截面上均匀的由大变小再由小变大，由此可以假定轴管截面是一个实心圆割去一个偏心圆，进而建立如图2所示的模型。传动轴轴管由直管段和缩口段衔接而成，首先对直管段进行计算：传动轴的轴管一般采用铁来制作，铁密度：ρ＝7.9×103kg/m3；见图2所示，轴管的半径为r，直管段的长度为l，平均壁厚为t，壁厚差为s，s＝tmax-tmin；则大圆对应的质量m1，m1＝ρπr2l；x1＝0；y1＝0；z1＝0空心圆对应的质量m2，m2＝-ρπ(r-t)2l；x2＝0；z2＝0整个轴管的直管段质量m1，m1＝m1+m2＝ρπr2l-ρπ(r-t)2l＝ρπl(2rt-t2)；则直管段的偏移量yc1为：同理再次使用质心公式对缩口段进行计算，得到缩口段的质量m2，缩口段偏移量yc2。则因轴管壁厚差引起的壁厚偏移量yc1为：轴管跳动引起的跳动偏移量计算时，可将传动轴轴管跳动模拟成一个大圆上的某段圆弧，众所周知，跳动测量的过程为：支撑轴管两端，在轴管的中间使用百分表测量，旋转轴管一圈所得的高度差。进而得出如图3所示模型，轴管跳动模拟成的圆弧的弦长为l，传动轴轴管的平均跳动量为h，缩口段的轴管对应圆弧的弦长l1，铁密度：ρ＝7.9×103kg/m3。为了简化公式，假定轴管跳动形成的圆半径为r，见图3所示，轴管跳动形成的圆与上述轴管跳动模拟成的圆弧相一致，根据勾股定理可知：解方程可知：直管段线密度为：λ1＝ρπ(2r1t1-t12)，缩口段线密度为：λ2＝ρπ(2r2t2-t22)，轴管跳动形成的圆弧对应的圆心角度为θ，直管段对应圆弧的圆心角度为θ1，缩口段对应圆弧的圆心角度为θ2，则其值域为：θ∈[θ1,θ2]直管段质量：缩口段质量：取dm＝λl＝λrdθ取y＝rsinθ可得出微分方程：直管段偏移量：缩口段偏移量：因轴管跳动引起的跳动偏移量为：若以轴管两端为中心，则因轴管跳动引起的跳动偏移量为：通过软件模拟以及现场测试，根据上述传动轴初始不平衡量的评估方法得出的初始不平衡量在允许范围内。下表1为传动轴初始不平衡量的实测值与根据本发明的评估方法计算出的理论值。编号轴管号初始不平衡量(gmm)理论值(gmm)误差百分比1m217031902462587.55226532.47％2m217032101202579.74224405.73％3m217031902542231.33621951.66％4m217032102541949.711228214.56％5m217031902571443.185165812.96％6m217031902271203.07612473.52％表1但是通过结果也可以看到虽然存在着偏差，但是理论计算值偏差并不是很大，这意味着：1.理论计算抓住了影响传动轴初始不平衡量的主要因素，轴管的壁厚与跳动确实影响着传动轴的初始不平衡量；2.可通过理论计算对传动轴轴管的初始不平衡量进行评估，可在传动轴设计初期就察觉出影响传动轴初始不平衡量的因素并及早的进行控制方案规划。综上所述，本发明传动轴初始不平衡量的评估方法，采用计算传动轴因轴管壁厚差引起的壁厚偏移量，以及计算传动轴因轴管跳动产生的跳动偏移量，通过两者来计算传动轴初始不平衡量，以此实现了对传动轴初始不平衡量的评估，可预先得知传动轴因轴管自身问题引起的初始不平衡量，便于后续传动轴的生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12