一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法及其装置，该方法首先对待测汽车传动轴两端进行轻抓定心，保证待测汽车传动轴的轴管和伸缩套的轴心位于同一直线上，再以力矩模式运行交流伺服电机，带动固定块和活动块上的两个限位挡板压紧待测汽车传动轴的两个端面，利用磁栅尺测量与待测汽车传动轴的两个端面相接触的两个基准面的距离，得出待测汽车传动轴在设定力值下的长度，从而判断待测汽车传动轴的长度是否合格。本发明专利技术机构简单紧凑，生产成本低，占地面积小，测量结果准确。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法及其装置
本专利技术涉及机械检测设备
，更具体地说，尤其涉及一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法及其装置。
技术介绍
汽车传动轴是万向传动装置的传动轴中能够传递动力的轴，它是一个高转速、少支承的旋转体，汽车传动轴是汽车传动系统中传递动力的最重要的部件，它与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。汽车传动轴通常是由轴管、伸缩套和万向节组成，伸缩套设置在轴管的两端,两个伸缩套分别通过两个万向节连接轴管的两端。伸缩套能够自动调节变速器与驱动桥之间的距离变化，万向节用于保证变速器输出轴与驱动桥输入轴连轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动；轴管与万向节的连接处有一个连接轴碗，轴碗中设有一个挡圈，挡圈将万向节卡住，使万向节与轴管连接在一起。汽车传动轴在使用前，必须对其是否合格进行检测，其中一项非常重要的检测项目就是检测汽车传动轴在一定压力下的长度，而且该长度的精度要求非常高，直接关系到汽车传动轴能否正常使用。由于汽车传动轴的两端设有万向节，通常无法保证汽车传动轴的轴管和两个伸缩套的轴心在同一条直线上，因此如何定心，即保证汽车传动轴的管和伸缩套的轴心在同一条直线上是本专利技术的设计难点，没有定心的情况下测得的长度数值是不准确的。同时在定心的情况下，测量长度过程中汽车传动轴不能受到过大的瞬时压力。在对汽车传动轴进行长度测量的过程中，通常需要在恒定压力的作用下对汽车传动轴进行测量，而在施加该力时，瞬时力值过大会直接在万向节处产生弯曲，导致轴管和伸缩套的轴心偏移，从而影响定心效果，导致测量结果不准确，因此如何保证在测量时的力值不会超过预设值也是本专利技术的一个难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法及其装置，该方法能够以设定的力压缩汽车传动轴，并测出该恒力作用下汽车传动轴的长度，测量结果准确，测量效率高。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量装置，包括底座、滑轨、固定板、活动板、手摇柄、限位挡板、气缸装夹装置、电机驱动装置、拉力测量装置和支撑装置，所述滑轨固定在底座上，所述滑轨上设置有固定板和活动板，所述固定板和活动板底部均固定与所述滑轨相配合的滑动块，所述固定板远离所述活动板的一侧连接拉力测量装置；所述拉力测量装置包括力传感器和传感器固定座，传感器固定座固定在底座上，力传感器的一端连接传感器固定座，另一端连接固定板；所述固定板和活动板上方均固定有用于夹持待测汽车传动轴两端的气缸装夹装置，气缸装夹装置包括驱动气缸和夹具，夹具用于夹持待测汽车传动轴的两端，驱动气缸用于驱动所述夹具的夹紧和松开；所述夹具包括固定夹头和活动夹头，活动夹头固定在对应驱动气缸的活塞杆端部，驱动气缸带动活动夹头向固定夹头方向运动，实现待测汽车传动轴的定心或夹紧；所述电机驱动装置包括交流伺服电机、联轴器、滚珠丝杠和固定滑块，所述固定滑块固定在活动板的底部，固定滑块上设有与所述滚珠丝杠相配合的螺纹孔，所述滚珠丝杠的一端连接交流伺服电机，另一端穿过固定滑块上的螺纹孔，所述交流伺服电机通过电机安装板固定在所述滑轨上，所述交流伺服电机运动时带动所述活动板沿所述滑轨滑动；所述固定板和活动板的上方还分别设有垂直于滑轨方向设置的限位挡板，两个限位挡板分别设在两个夹具的外侧，两个限位挡板用于对待测汽车传动轴的两端进行限位；所述支撑装置包括支撑板、两个支撑轴承和两个轴承滑块，所述支撑板上方开有垂直于滑轨方向的T型滑槽，两个支撑轴承分别固定在两个轴承滑块上，两个轴承滑块设置在所述T型滑槽内并能沿所述T型滑槽直线运动，两个轴承滑块上均设有定位孔，两个轴承滑块通过与所述定位孔相配合的定位螺栓固定在所述支撑板上；所述滑轨下方的底座上还设有用于磁栅尺；所述手摇柄连接所述活动板并用于调整所述活动板的初始位置。一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法，该方法采用一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量装置，该方法包括如下步骤：（1）使用手摇柄调节活动板到合适的位置，放入标准件，标准件为与待测汽车传动轴的轴管直径相同的刚性轴，标准件的两端分别放入两个气缸装夹装置前端的夹具中，向两个驱动气缸的进气孔内进气，两个驱动气缸驱动夹具夹紧标准件的两端；移动支撑轴承下方的轴承滑块，调节支撑轴承的位置，使两对支撑轴承紧靠标准件并锁紧定位螺栓，完成支撑轴承的定位，此时停止驱动气缸的供气，夹具恢复初始状态，取走标准件，完成检测前的支撑轴承定位工作；（2）放入待测汽车传动轴，向两个驱动气缸的进气孔内进气，两个驱动气缸驱动两个夹具夹紧待测汽车传动轴的两端，再以力矩模式运行交流伺服电机，交流伺服电机带动活动板沿着滑轨方向背离固定板方向运动，待测汽车传动轴逐渐拉直；（3）交流伺服电机运行2-3s后停止运动，此时待测汽车传动轴处于拉长状态，且其轴管与伸缩套的轴心在同一条直线上；切换两个驱动气缸的供气模式，向两个驱动气缸的进气孔和出气孔同时供气，两个驱动气缸提供向夹具提供较小的定心力，两个夹具轻轻夹住待测汽车传动轴的两端；（4）反向运转交流伺服电机，交流伺服电机依旧以力矩模式运行，交流伺服电机带动活动板沿着滑轨方向向固定板方向运动，该过程中活动板和固定板上方的两个限位挡板与待测汽车传动轴两端面接触并逐渐压紧待测汽车传动轴，在该过程中利用力传感器测量待测汽车传动轴受到的压力，并通过力传感器对交流伺服电机进行闭环控制，在力传感器检测到的力达到预设值时，交流伺服电机保持该力矩运动，保证力传感器检测到的力值为一定值；（5）读取磁栅尺的读数，磁栅尺读取的数据为交流伺服电机运动的距离值，该距离值处于波动的范围内，在力传感器保持力恒定的过程中，当磁栅尺检测到的变化范围在±0.01mm的范围内并稳定3s以上后，读取磁栅尺的读数，并将该读数作为待测汽车传动轴的长度；（6）磁栅尺测量完毕后反向运转交流伺服电机2-3s，停止两个驱动气缸的供气，此时夹具松开，通过手动或者自动的方式取下待测汽车传动轴，完成单个待测汽车传动轴的检测；（7）进行下一个待测汽车传动轴的检测，仅需重复步骤2-6即可。进一步的，所述驱动气缸的缸筒内径为100mm，活塞杆直径为30mm，驱动气缸设有定心和夹紧两个工作模式，夹紧模式为气缸的正常工作模式，此时驱动气缸的进气孔进气，出气孔出气，驱动气缸提供的夹紧力大小为3150-3800N；定心模式下，进气孔和出气孔同时进气，二者进气的压强相同，带是活塞的受力面积不同，此时驱动气缸提供的定心力F=P×S活塞-P×（S活塞-S活塞杆）=P×S活塞杆其中P为压强，S活塞为活塞横截面积，S活塞杆为活塞杆横截面积，F为气缸提供的定心力，定心力大小为100-120N，定心力仅用于将汽车传动轴拉直，保证汽车传动轴的伸缩套与轴管的轴心在同一条直线上，但不影响汽车传动轴在夹具中左右滑动。进一步的，所述夹具夹持的部位为待测汽车传动轴的花键部分，夹具与待测汽车传动轴接触部分的刚度小于待测汽车传动轴花键部分的刚度，即固定夹头和活动夹头与待测汽车传动轴接触部分的刚度小于待测汽车传动轴花键部分的刚度。进一步的，所述活动夹头与汽车传动轴的接触面呈V型设计。进一步的，当待测汽车传动轴的规格型号发生改变时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量装置，其特征在于：包括底座、滑轨、固定板、活动板、手摇柄、限位挡板、气缸装夹装置、电机驱动装置、拉力测量装置和支撑装置，所述滑轨固定在底座上，所述滑轨上设置有固定板和活动板，所述固定板和活动板底部均固定与所述滑轨相配合的滑动块，所述固定板远离所述活动板的一侧连接拉力测量装置；所述拉力测量装置包括力传感器和传感器固定座，传感器固定座固定在底座上，力传感器的一端连接传感器固定座，另一端连接固定板；所述固定板和活动板上方均固定有用于夹持待测汽车传动轴两端的气缸装夹装置，气缸装夹装置包括驱动气缸和夹具，夹具用于夹持待测汽车传动轴的两端，驱动气缸用于驱动所述夹具的夹紧和松开；所述夹具包括固定夹头和活动夹头，活动夹头固定在对应驱动气缸的活塞杆端部，驱动气缸带动活动夹头向固定夹头方向运动，实现待测汽车传动轴的定心或夹紧；所述电机驱动装置包括交流伺服电机、联轴器、滚珠丝杠和固定滑块，所述固定滑块固定在活动板的底部，固定滑块上设有与所述滚珠丝杠相配合的螺纹孔，所述滚珠丝杠的一端连接交流伺服电机，另一端穿过固定滑块上的螺纹孔，所述交流伺服电机通过电机安装板固定在所述滑轨上，所述交流伺服电机运动时带动所述活动板沿所述滑轨滑动；所述固定板和活动板的上方还分别设有垂直于滑轨方向设置的限位挡板，两个限位挡板分别设在两个夹具的外侧，两个限位挡板用于对待测汽车传动轴的两端进行限位；所述支撑装置包括支撑板、两个支撑轴承和两个轴承滑块，所述支撑板上方开有垂直于滑轨方向的T型滑槽，两个支撑轴承分别固定在两个轴承滑块上，两个轴承滑块设置在所述T型滑槽内并能沿所述T型滑槽直线运动，两个轴承滑块上均设有定位孔，两个轴承滑块通过与所述定位孔相配合的定位螺栓固定在所述支撑板上；所述滑轨下方的底座上还设有用于磁栅尺；所述手摇柄连接所述活动板并用于调整所述活动板的初始位置。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量方法，其特征在于：该方法采用一种汽车传动轴恒定压力下的长度测量装置，该方法包括如下步骤：（1）使用手摇柄调节活动板到合适的位置，放入标准件，标准件为与待测汽车传动轴的轴管直径相同的刚性轴，标准件的两端分别放入两个气缸装夹装置前端的夹具中，向两个驱动气缸的进气孔内进气，两个驱动气缸驱动夹具夹紧标准件的两端；移动支撑轴承下方的轴承滑块，调节支撑轴承的位置，使两对支撑轴承紧靠标准件并锁紧定位螺栓，完成支撑轴承的定位，此时停止驱动气缸的供气，夹具恢复初始状态，取走标准件，完成检测前的支撑轴承定位工作；（2）放入待测汽车传动轴，向两个驱动气缸的进气孔内进气，两个驱动气缸驱动两个夹具夹紧待测汽车传动轴的两端，再以力矩模式运行交流伺服电机，交流伺服电机带动活动板沿着滑轨方向背离固定板方向运动，待测汽车传动轴逐渐拉直；（3）交流伺服电机运行2-3s后停止运动，此时待测汽车传动轴处于拉长状态，且其轴管与伸缩套的轴心在同一条直线上；切换两个驱动气缸的供气模式，向两个驱动气缸的进气孔和出气孔同时供气，两个驱动气缸提供向夹具提供较小的定心力，两个夹具轻轻夹住待测汽车传动轴的两端；（4）反向运转交流伺服电机，交流伺服电机依旧以力矩模式运行，交流伺服电机带动活动板沿着滑轨方向向固定板方向运动，该过程中活动板和固定板上方的两个限位挡板与待测汽车传动轴两端面接触并逐渐压紧待测汽车传动轴，在该过程中利用力传感器测量待测汽车传动轴受到的压力，并通过力传感器对交流伺服电机进行闭环控制，在力传感器检测到的力达到预设值时，交流伺服电机保持该力矩运动，保证力传感器检测到的力值为一定值；（5）读取磁栅尺的读数，磁栅尺读取的数据为交流伺服电机运动的距离值，该距离值处于波动的范围内，在力传感器保...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢毅，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33