[发明专利]汽车变速器台架耐久试验运行状态监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种状态监控技术领域的方法，具体是一种针对变速器台架试验的运行状态在线监控实现方法。

背景技术

汽车变速器是其传动系中一个重要的零部件，变速器生产厂家和变速器鉴定单位都希望通过试验来精确确定变速器的寿命，变速器总成台架试验周期长，并且要求其在一定温度、载荷下进行。试验条件的严格保证是十分重要的，所以在试验过程中，监控过程是必须的。试验过程中故障种类多，而且故障的发生具有很大的随机性，这些都给试验人员的判断带来极大困难。试验过程中可能出现因为局部的问题导致变速器大面积破坏，例如断齿是试验过程中时常发生的现象，被试变速器齿轮一个齿断裂后，如不及时停机，断裂后的铁屑有可能卡在被试变速器别的齿轮副中，这就有可能导致被试变速器的大面积损伤。因此要求试验中能实时测量和控制变速器的工作状态，及时发现早期故障，尽量避免因部分零部件的损坏而破坏其他零件。另外，若能够在不打开变速器的情况下判断出哪个齿轮已破坏，可以使试验人员开箱检查更有针对性。如果在变速器发生故障时及时停机，保留初始故障特征，将更有利于设计人员分析故障原因。

状态监控技术根据变速器试验台的信号和特征信息，监控试验台的运行状态，一旦出现异常状态，迅速查明其原因以及预测可能产生的后果，并发出警告和停机。变速器试验台状态监控系统是保障变速器试验产品和试验台运行安全的主要装备，试验中能实时检测和监控被试变速器的运行状态，及时发现早期故障，对保障试验安全、高效的运行条件具有重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种解决变速器运行工况复杂、监控困难等问题，降低了监控系统误报警次数，提高系统监控准确性的汽车变速器台架耐久试验运行状态监测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

汽车变速器台架耐久试验运行状态监测方法，该方法包括如下步骤：

1）获取监控信号：

1.1）在驱动电机与变速器输入轴之间安装转速扭矩传感器，通过输入端转速扭矩传感器获取变速器输入端的转速脉冲信号和扭矩应变电压信号；

1.2）在变速器的箱体上安装振动加速度传感器，通过振动加速度传感器获取振动加速度信号；

1.3）在变速器的输出半轴与加载电机之间安装转速扭矩传感器，通过输出端转速扭矩传感器获取输出的转速；用变速器输入转速与输出转速之比获取档位传动比信息；

1.4）在变速器放油孔螺栓上安装温度传感器，通过温度传感器获得变速器油温信号；

2）将获取的输入的转速脉冲信号、扭矩电压信号和振动加速度信号经过放大和滤波处理后输入数据采集器，在数据采集器内将模拟信号转换为数字信号并输入计算机；

3）各监控区间划分：首先按照传动比划分，划分为各个档位；然后在各个挡位内按照输入的转速进行区间划分，划分为转速区间一、转速区间二、…、转速区间m，m≥3；再在各个转速区间内按照输入的扭矩进行区间划分，划分为扭矩区间一、扭矩区间二、…、扭矩区间k，k≥3；最后在各个扭矩区间内按照获取的变速器油温信号进行区间划分，划分为温度区间一、温度区间二、…、温度区间L，L≥3；

4）计算机利用输入的转速脉冲信号和振动加速度信号进行角域重采集获得阶次谱；

5）各监控区间自学习参考谱线生成：

系统的自学习功能是利用                                               原则来实现的，系统会自动采集该工况的一定量的时域转速脉冲和加速度信号数据，把采集的信号经过滤波处理和角域重采样，然后经傅里叶变换生成阶次谱，对于个阶次谱线中的每一点谱线，计算其均值和标准差S，从而获得其参考值，并使参考值整体相对于零线做了偏移量调整，即得到参考谱线；

；   ；

               

上式中：为均值；为每阶次点对应的幅值；为阶次点个数；是各阶次对应的标准差系数，是各阶次均值的平移量；

6）将角域重采集获得的实时阶次谱与参考谱比较，若大于设定限值，则启动报警指令。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的汽车变速器台架耐久试验运行状态监控方法，对档位、转速、扭矩和油温参数进行区间划分，能够对各监控区间自学习生成参考阶次谱线。解决了变速器运行工况复杂，监控困难等问题；降低了监控系统误报警的次数，提高了系统监控的准确性。