[发明专利]汽车变速器振动分析试验方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车变速器振动分析试验技术，具体是一种汽车变速器振动分析试验方法及装置。

背景技术

汽车变速器在生产和装配过程中，存在着大量由于制造和装配不良等原因引起的质量问题，新汽车变速器失效形式主要体现在齿轮、轴零件的制造及装配误差上，如齿形偏差、齿轮制造误差、装配偏心和轮齿毛刺等。从生产过程管理和质量控制、跟踪角度出发，检验人员必须通过最后的质量检验环节，发现存在的质量问题，并且希望能够将故障原因定位到具体的失效部件，即实现零件级别的装配过程故障诊断，对提高汽车变速器质量控制水平和保证产品质量是非常重要的。

汽车变速器故障可以通过对异常振动噪声进行谱分析的方法加以检测。由于检测过程是一个变速运动的过程(包括倒挡、最低挡至最高挡各挡位的升速及降速过程)，所以阶次谱分析的方法被普遍地采用。

阶次分析是旋转体机械振动监测及故障诊断的最重要方法之一，基于重采样原理的阶次分析是实现信号从等时采样到等角度采样的一种信号处理方法，它主要能解决因转速波动而产生的谐波分量重叠所带来的困难。

汽车变速器振动分析和故障诊断软件是采用阶次分析原理进行开发的，而进行阶次分析需要同步采集汽车变速器壳体振动信号和输入轴的转速信号。

在研制与开发汽车变速器振动分析和故障诊断软件过程中，需要验证和测试开发的振动信号分轴、时域同步平均、FFT傅氏变换、阶次谱等算法的正确性和可靠性。实际操作过程中，在客户应用现场的汽车变速器综合性能试验台上进行测试从时间、成本和客户满意度等方面都存在较多的困难。另外，在实验室环境下使用市场化的汽车变速器综合性能试验台进行软件测试，其成本也较高。

目前，尚未检索到这方面的专利申请情况。因此，有必要研制与开发适合试验室环境下，进行汽车变速器振动分析软件可靠性测试的模拟试验台，其应该具有成本低、能够模拟汽车变速器基本运行环境等特点。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种成本低、集成度高、装置扩展性强、能实现模拟汽车变速器基本运行环境、提供升速、降速、加载、空载、不同挡位等工况功能的一种汽车变速器振动分析试验方法及装置。

本发明所采用的技术方案是：一种汽车变速器振动分析试验装置，包括：一底座，总控模块，变频器，调速器，驱动电机，负载直流电机，汽车变速器，工控机，数据采集卡，计数卡；所述总控模块输出端与变频器连接，还与调速箱连接；所述变频器通过驱动电机与汽车变速器连接；所述调速箱通过负载直流电机与汽车变速器连接；所述驱动电机一端设有编码器，另一端设有联轴器，通过该联轴器与汽车变速器连接；所述汽车变速器上设置有振动加速度传感器，所述汽车变速器通过联轴器与负载直流电机连接；所述数据采集卡通过振动加速度传感器与汽车变速器连接；所述计数卡通过编码器与驱动电机连接；所述工控机通过PCI总线与数据采集卡及计数卡连接；所述底座上设置有负载直流电机，汽车变速器，驱动电机。

所述底座与汽车变速器之间设置有减震垫。

所述底座与减震垫中间开设有方形孔；将所述振动加速度传感器穿过该方形孔粘贴于汽车变速器底部，实现汽车变速器振动信号的数据采集。

所述联轴器为弹性柱销联轴器；连接汽车变速器与驱动电机、负载直流电机，保证汽车变速器与驱动电机、负载直流电机同步旋转。

所述数据采集单元包括数据采集卡和计数卡；实现振动信号和转速信号的同步数据采集；采用编码器测量汽车变速器输入轴转速信号，采用振动加速度传感器采集汽车变速器壳体振动信号。

一种汽车变速器振动分析试验方法，包括如下步骤：

第一步，通过总控模块实现变频器、驱动电机的启动和停止；

第二步，通过总控模块实现调速箱、负载直流电机的启动和停止；

第三步，通过变频器控制和调节汽车变速器输入轴转速，实现汽车变速器的升速和降速过程；

第四步，通过调速箱控制负载直流电机的扭矩；

第五步，手动调节汽车变速器挡位，实现不同挡位下振动分析试验；

第六步，数据采集完成汽车变速器在不同挡位下升速、降速、加载、空载工况的振动信号和转速信号的数据采集。

还包括如下步骤，数据采集单元同步采集汽车变速器在不同挡位下升速、降速、加载、空载的振动和转速信号，通过PCI总线传输至工控机中进行数据存储、数据分析。

本发明的优点：