【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车报警领域，涉及汽车传动轴报警技术，具体是一种应用于汽车传动轴的智能预警系统及方法。
技术介绍
1、汽车传动轴作为动力传输系统的核心组件，其性能直接影响到汽车的动力输出与行驶安全性。然而，在长期运行过程中，传动轴会因承受反复变化的扭矩载荷、振动以及外部环境因素(如腐蚀、磨损)而逐渐累积损伤，包括裂纹、弯曲变形、磨损及材料疲劳等。传统上依赖人工目视检查与经验判断的检测方法，存在显著局限性包括：
2、主观性高：人工检测很大程度上依赖于检验员的经验与技能，难以实现一致性和精确性，可能导致误判或漏判，影响诊断准确性。
3、效率低下：人工检测耗时较长且覆盖范围有限，无法实时监测传动轴状态，难以满足现代汽车维护的高效要求。
4、成本问题：基于经验的判断可能导致不必要的更换，增加了用户的维护成本，同时也可能因检测不足而忽视了真正需要维修的部件，增加潜在风险。
5、安全风险：未能及时发现并处理传动轴的潜在风险，可能在行驶中突发断裂，不仅导致汽车抛锚，还可能引发严重的交通事故，对乘员及其他道路使用者构成威胁。
6、因此，急需一种应用于汽车传动轴的智能预警系统及方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种应用于汽车传动轴的智能预警系统及方法，用于解决汽车传动轴传统上依赖人工目视检查与经验判断的检测方法，存在显著局限性的技术问题，本专利技术通过按照预设长度
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，包括：
3、按照预设长度在传动轴上安装传感设备，通过传感设备采集传动轴的性能数据和工作时长；其中，性能数据包括传动轴的垂直偏差、旋转角和输入扭矩；所述垂直偏差为传动轴轴心位置距离初始化轴心位置的距离；所述旋转角为传动轴受到减速箱的扭矩后围绕其自身轴线产生的旋转角度；所述输入扭矩指汽车减速机传递给传动轴的扭矩；
4、基于性能数据判断传动轴的使用状态是否正常；是，基于性能数据和工作时长对传动轴故障进行风险预测；否，则发送预警信号。
5、通过在传动轴上安装传感设备来采集传动轴的垂直偏差、旋转角、受到的扭矩以及工作时长，通过对这些数据与各自的阈值进行比较判断设备是否存在风险，对于存在风险的发出警报提醒用户，为存在风险的进行使用数据评估，根据评估的结果预估传动轴在多久后会出现问题。综上所述，通过本申请可以实时采集传动轴上的使用数据，并且根据数据进行判断和评估，使用户更加明确的知道汽车传动轴处于的状态，以及未来时间里的状态。避免了传统上依赖人工目视检查与经验判断的检测方式，极大地提高了检测的智能化和超前化。
6、优选的，基于性能数据评估传动轴的使用状态，包括：
7、s1：根据垂直偏差判断传动轴的垂直偏差是否大于垂直阈值，是，则使用状态为不正常；否，则进行下一步；
8、s2：根据传动轴受到扭矩时产生的旋转角，判断该旋转角是否超过角度阈值；是，则使用状态为不正常；否，则进行下一步；
9、s3：根据传动轴产生的形变角，判断形变角是否超过形变角阈值；是，则使用状态为不正常；否，则进行下一步；所述形变角是指传动轴受到扭矩后产生的旋转角在扭矩消失后，存在一个不能恢复的残余旋转角。
10、s4：基于传动轴的垂直偏差、旋转角以及形变角得到形变系数，并判断形变系数是否超过变形阈值，是则使用状态为不正常；否，则正常使用。
11、传动轴会因承受反复变化的扭矩载荷、振动以及外部环境因素(如腐蚀、磨损)而逐渐累积损伤，这些逐渐累积损伤的影响结果都可以通过垂直偏差、旋转角以及形变角来体现。因此通过对垂直偏差、旋转角以及形变角来评估传动轴的性能，通过这种方式使检测数据简单化并且得到的结果准确度高。
12、优选的，旋转角的角度阈值的获取步骤包括：
13、s10：按照预设长度在传动轴上安装传感设备，通过传感设备采集传动轴的性能数据和工作时长；
14、s11：将传动轴输入扭矩按照预设扭矩步长划分成若干传动子扭矩；通过测试得到若干根传动轴的输入扭矩在零到峰值扭矩之间变化时的旋转角；重复进行测试到传动轴断裂；所述峰值扭矩为传动轴受到的最大输入扭矩；
15、s12：记录每根传动轴断裂的前一次测试的数据，得到的传动轴的输入扭矩在零到峰值扭矩之间变化时的旋转角得到断裂数据；
16、s13：根据断裂数据，统计每根传动轴在若干传动子扭矩的相同传动子扭矩时产生的传动子旋转角；并根据该传动子旋转角计算平均值得到平均子旋转角。
17、s14：根据若干平均子旋转角以及分别对应的传动子扭矩拟合曲线得到风险扭转角曲线；
18、s15：将传动轴受到的扭矩输入到风险扭转角曲线中，得到该扭矩下的旋转角；
19、s16：该旋转角乘以比例系数a得到角度阈值，其中0.8<a≤1。
20、旋转角是评估传动轴性能的一个重要指标，当传动轴受到扭矩时会产生旋转角。传动轴受到不同的扭矩所产生的旋转角不同，随着使用时间加长，传动轴性能会有所改变。因此通过对若干根传动轴进行扭矩测试，得到传动轴断裂前的数据，根据数据得到风险扭转角曲线，通过这个风险扭转角曲线提取角度阈值作为考量传动轴是否安全的一个指标。通过这种方式可以判断传动轴是否处于安全状态，有效的排除了传动轴受到磨损、裂纹、开裂等因素的影响。
21、优选的，形变角的形变角阈值的获取步骤包括：
22、s51：对同型号若干传动轴在扭矩范围之间进行旋转测试，得到若干传动轴断裂前一次的断裂形变角；
23、s52：计算若干断裂形变角的均值，作为该传动轴的平均形变角；
24、s53：将平均形变角与比例系数相乘，得到形变角阈值；其中，比例系数的取值范围为[0.6，1]。
25、形变角是传动轴受到塑性变形的结果，当出现形变角时说明传动轴已经有所损伤，但是在峰值扭矩范围内使用影响不大，但是随着使用时间的延长，影响会慢慢加大。
26、通过计算得到形变角阈值，根据形变角阈值可以很好的评估传动轴是否处于危险状态，为传动轴提前预警做出来基础。
27、优选的，形变系数的计算方式包括：
28、将传动轴的垂直偏差、旋转角和形变角分别标记为cp、xzj以及xbj；
29、根据公式xbxs＝{α1×cp+[α2×xzj+α3×exp(xbj)]×π×r/360}/l得到形变系数xbxs；α1、α2、α3都为大于零的比例系数，r为传动轴的直径，l为传动轴采集点的距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述基于性能数据判断传动轴的使用状态是否正常，包括：
3.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述旋转角的角度阈值获取步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述形变角的形变角阈值的获取步骤包括：
5.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述形变系数的计算方式包括：
6.根据权利要求1所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述基于性能数据和工作时长进行数据处理和分析，实现对传动轴的风险预测，并计算距离故障时间步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述进行报警处理，包括：
8.根据权利要求7所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述风险扭矩阈值的获取步骤如下：
9.一种应用于汽车传
...【技术特征摘要】
1.一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述基于性能数据判断传动轴的使用状态是否正常，包括：
3.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述旋转角的角度阈值获取步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在于，所述形变角的形变角阈值的获取步骤包括：
5.根据权利要求2所述的一种应用于汽车传动轴的智能预警方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建坤，孙兆阳，张涛，张震辉，章勋朝，
申请(专利权)人：芜湖佳先传动轴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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