【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到汽车零部件检测，具体涉及到一种光栅盘、起动机啮合检测装置及检测方法。
技术介绍
1、发动机起动机是一种将电能转化为机械能的装置，其主要作用是在发动机启动时，提供必要的旋转力矩，以克服发动机的阻力矩，使发动机从静止状态开始转动，并继续运转至怠速。
2、当发动机需要启动时，首先起动机驱动齿轮伸出与发动机飞轮啮合，然后一定时间后起动机产生旋转动力，传递给发动机曲轴，使发动机开始运转。
3、起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合有两种情况，第一，驱动齿轮的齿顶正好对着飞轮的齿根，起动时，驱动齿轮被拔出13.5mm，驱动齿轮与飞轮完全啮合，驱动齿轮延时一定时间后旋转，带动飞轮旋转；第二，驱动齿轮的齿顶与飞轮的齿根不对准，起动时，驱动齿轮被拔出3mm，驱动齿轮顶在飞轮的端面上，驱动齿轮延时一定时间后旋转，使驱动齿轮与飞轮先完全啮合，在带动飞轮旋转。
4、发动机起动机啮合异常一般有三种原因，第一，起动机的电机延时起动时间不够，3mm间隙还未走完，起动机驱动齿轮就已经开始旋转，导致起动机驱动齿轮无法和发动机飞轮啮合，两者端面高速摩擦，将发动机飞轮磨损；第二，起动机驱动齿轮轴向运动不畅，导致起动机驱动齿轮啮合深度过浅，接触面积过小，压强过大，将发动机飞轮磨损；第三，起动机内部旋转方向上间隙不合理，起动机驱动齿轮拨出时反向旋转，从错误的旋向啮合(这一侧没有倒角)，导致发动机飞轮磨损。
5、出现以上情况的原因有很多。直接通过控制变量，显示耐久测试结果找原因，不现实。因为从出现啮合异常到飞轮损坏
6、目前现有技术的办法是采用超高速摄影机直接拍摄啮合过程，观察啮合是否存在异常。由于起动机驱动齿轮从拨出到完全啮合，时间小于30ms，因此，要想将30ms啮合过程拍摄为10s时长60帧/s视频，需要摄像机大于20000帧/秒。满足帧率及画面分辨率要求的高速摄影机价值数十万元，成本较高，投入过大，而且采用高速摄影机只能定性的分析，不能得出定量的数据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种光栅盘、起动机啮合检测装置及检测方法；可以定量检测出驱动齿轮啮合深度、旋向、转速，检测结果准确，检测成本低，通过数据分析，评估起动机的性能，找出可能存在的问题或优化点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种光栅盘，应用于起动机的驱动齿轮，所述光栅盘与所述驱动齿轮共轴设置，所述光栅盘与所述驱动齿轮的一侧端面固定，所述光栅盘的中部设有轴孔；所述光栅盘设有与所述轴孔同心的第一圆轮廓和第二圆轮廓，所述第一圆轮廓与所述轴孔之间的区域组成平面检测区，所述第二圆轮廓与所述第一圆轮廓之间的区域组成光栅检测区；所述光栅检测区设有若干组沿所述光栅盘的圆周方向依次相邻排布的光栅结构，每组所述光栅结构均包括若干个沿圆周方向依次排布的不等高的台阶。
4、进一步的，每组所述光栅结构均包括三个所述台阶，三个所述台阶沿圆周方向由高到低依次排布设置。
5、进一步的，最高的所述台阶与所述光栅盘的端面平齐，另外两个所述台阶均低于所述光栅盘的端面。
6、一种起动机啮合检测装置，包括所述的光栅盘，还包括：
7、试验载台，用于安装起动机和发动机飞轮，并且控制所述起动机的驱动齿轮与所述发动机飞轮的啮合与分离；
8、激光位移传感器，用于对准所述光栅盘的平面检测区或者光栅检测区；
9、记录仪，与激光位移传感器电连接，用于记录所述激光位移传感器的检测数据。
10、进一步的，包括第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述第一激光位移传感器对准所述平面检测区，所述第二激光位移传感器对准所述光栅检测区；所述记录仪分别与所述第一激光位移传感器和所述第二激光位移传感器电连接。
11、一种起动机啮合检测方法，包括以下步骤：
12、s1、将起动机和发动机飞轮分别安装至试验载台，将起动机的驱动齿轮的一侧端面贴上光栅盘；
13、s2、将第一激光位移传感器对准所述光栅盘的平面检测区，将第二激光位移传感器对准所述光栅盘的光栅检测区；
14、s3、试验载台控制起动机的驱动齿轮向发动机飞轮第一阶段轴向运动，直至驱动齿轮碰到发动机飞轮端面，并且控制起动机的驱动齿轮在延时预定时间后启动旋转；试验载台控制起动机的驱动齿轮向发动机飞轮第二阶段轴向运动，直至驱动齿轮与发动机飞轮完全啮合；
15、s4、记录仪记录第一激光位移传感器和第二激光位移传感器的数据，根据第一激光位移传感器的数据绘制第一时间位移曲线，根据第二激光位移传感器的数据绘制第二时间位移曲线。
16、一种起动机啮合评估方法，包括以下步骤：
17、s01、根据上述方法获取正常啮合情况下的第一时间位移曲线和第二时间位移曲线；
18、s02、将待测起动机根据上述方法获取测试结果数据，绘制成第三时间位移曲线和第四时间位移曲线，其中第三时间位移曲线反映啮合深度数据，第四时间位移曲线反映转速与转向数据；
19、s03、将第四时间位移曲线与第一时间位移曲线在相同时间轴上显示，如果驱动齿轮开始旋转的时刻在第一阶段轴向运动完成之前，则说明起动机开始旋转时间过早；如果驱动齿轮开始加速的时刻在第二阶段轴向运动完成之前，则说明起动机加速时间过早；如果锯齿状坡方向与正常情况下相反，则说明驱动齿轮从错误的旋向啮合；
20、将第三时间位移曲线与第二时间位移曲线在相同时间轴上显示，如果驱动齿轮开始加速的时刻在第二阶段轴向运动完成之前，则说明驱动齿轮轴向运动不畅。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、通过设置光栅盘配合激光位移传感器对起动机的驱动齿轮进行检测，可以定量检测出驱动齿轮啮合深度、旋向、转速，检测结果准确，检测成本低；
23、2、试验载台对发动机飞轮提供有效载荷，并且模拟起动机和发动机飞轮啮合的真实环境，通过激光位移传感器对光栅盘的检测，可以实时、准确地测量起动机驱动齿轮的位置和位移，通过记录仪记录激光位移传感器数据，可以分析驱动齿轮在啮合过程中的位移变化，从而判断啮合状态，绘制时间位移曲线则可以更直观地展示这一过程，通过数据分析，评估起动机的性能，找出可能存在的问题或优化点。
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1.一种光栅盘，应用于起动机的驱动齿轮，其特征在于，所述光栅盘与所述驱动齿轮共轴设置，所述光栅盘与所述驱动齿轮的一侧端面固定，所述光栅盘的中部设有轴孔(1)；所述光栅盘设有与所述轴孔(1)同心的第一圆轮廓和第二圆轮廓，所述第一圆轮廓与所述轴孔之间的区域组成平面检测区(2)，所述第二圆轮廓与所述第一圆轮廓之间的区域组成光栅检测区(3)；所述光栅检测区(3)设有若干组沿所述光栅盘的圆周方向依次相邻排布的光栅结构，每组所述光栅结构均包括若干个沿圆周方向依次排布的不等高的台阶。
2.根据权利要求1所述的一种光栅盘，其特征在于，每组所述光栅结构均包括三个所述台阶，三个所述台阶沿圆周方向由高到低依次排布设置。
3.根据权利要求1所述的一种光栅盘，其特征在于，高度最高的所述台阶与所述光栅盘的端面平齐，另外两个所述台阶均低于所述光栅盘的端面。
4.一种起动机啮合检测装置，其特征在于，包括权利要求1至3任意一项所述的光栅盘(4)，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种起动机啮合检测装置，其特征在于，包括第一激光位移传感器(8)和第二激光位移传感器(9
6.一种起动机啮合检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.一种起动机啮合评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光栅盘，应用于起动机的驱动齿轮，其特征在于，所述光栅盘与所述驱动齿轮共轴设置，所述光栅盘与所述驱动齿轮的一侧端面固定，所述光栅盘的中部设有轴孔(1)；所述光栅盘设有与所述轴孔(1)同心的第一圆轮廓和第二圆轮廓，所述第一圆轮廓与所述轴孔之间的区域组成平面检测区(2)，所述第二圆轮廓与所述第一圆轮廓之间的区域组成光栅检测区(3)；所述光栅检测区(3)设有若干组沿所述光栅盘的圆周方向依次相邻排布的光栅结构，每组所述光栅结构均包括若干个沿圆周方向依次排布的不等高的台阶。
2.根据权利要求1所述的一种光栅盘，其特征在于，每组所述光栅结构均包括三个所述台阶，三个所述台阶沿圆周方向由高到低依次排布设置。
3.根据权利要求1所述的一种光栅盘，...
【专利技术属性】
技术研发人员：代初，安广军，林羽，程颜，严其洵，
申请(专利权)人：湖北神电汽车电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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