汽车变速操纵器试验台

变速操纵机构综合性能试验台
技术协议
产品型号：YTHDXN-V
编辑日期：2020年07月14日
制造单位：合肥研泰自动化设备有限公司
地址：中国·合肥
电话：13866101901
一、项目名称：
变速操纵机构综合性能试验台
二、项目概述
本试验台对选换档操纵机构综合性能进行测试；对检测结果进行产品合格与否判断，输出数据报表并自动存储，数据报表可导入Excel表格进行编辑、拷贝、存储。满足各种型号换挡性能试验。
三、依据标准
QC/T 1019-2015《汽车变速换挡操纵装置性能要求及台架试验方法》
Q/ZZ 11244-2016《重型汽车换档操纵器》
本试验台技术指标符合以上标准中的相关试验条款中的检测要求。
四、产品的技术说明
1、检测项目
1.1选换挡空挡间隙检测；
1.2选换挡力检测(无负载操作力)；
1.3选换挡行程检测；
1.4机械效率检测
2、试验台的组成结构
2.1试验台组成
设备由钢型材试验台架，直线伺服加载模块，垂直旋转伺服加载模块，水平旋转伺服加载模块，模拟负载，计算机控制系统和数据处理软件。
2.2试验台布局
计算机控制台为钢型材的框架结构，可以和试验台方便分离，整体要求美观大方，操作方便。
2.3试验台外观颜色
设备外表喷塑，外观颜色RAL7035。

3、结构说明
3.1 直线加载模块
直线加载模块用于选换挡间隙检测，主要由伺服电动缸，拉压力传感器，位移传感器，升降器滑台组成。拉压力传感器、位移传感器与伺服电机形成闭环控制电路，可实时反馈加载力小与位移。
可设置加载速度，加载力大小等参数。

3.2 垂直（水平）旋转加载模块
旋转加载模块用于无负载操作力检测，选换挡行程检测，机械效率检测。有伺服电机，行星减速机，转臂机构，升降滑台，角位移传感器和拉压力传感器等组成。
拉压力传感器、角位移传感器与伺服电机形成闭环控制电路，可实时反馈加载力小与位移。
可设置加载角速度，加载力大小等参数。

（垂直旋转加载）

（水平旋转加载）

4、功能实现
4.1 选换挡间隙检测
1）把换挡器安装在工装夹具上，调整好直线加载机构的高度，将加载力传感器调整到换挡杆受力点位置。
2）换挡间隙：将操纵装置的输出端刚性固定，在操纵杆上测量点沿换挡方向（纵向）施加±10N的力时，测量点所产生的单侧平均位移。
要求：输出端自由状态，在操作杆200mm高度施加±5N的力，测量点总位移的一半作为单侧平均位移。
注：换挡间隙≤1mm
3）选档间隙：将操纵装置的输出端刚性固定，在操纵杆上测量点沿选挡方向（横向）施加±10N的力时，测量点所产生的单侧平均位移。
要求：输出端自由状态，在操作杆200mm高度施加±5N的力，测量点总位移的一半作为单侧平均位移。
注：选挡间隙≤2mm

4.2换选挡力检测（无负载操作力）
1）将水平旋转加载机构调整到合适的高度，调整好力臂的长度，让力传感器处于换挡杆的受力点位置。
将样件安装在工装上，安装位置消除重力对测量的影响，样件输出端处于自由状态。分部在常温和（-40±2）℃低温放置2h后的样件进行测量（5min内完成操作与测量）
换选挡力（200mm高度） 小值（N） 大值（N）
换挡力 F 20±2 25±2
选挡力 f 20±2 30±2
2）换挡方向无负载操作力：
在换挡方向上测量从空挡位置起至跃过高点过程中的大峰值力。
注：（1）换、选挡力小值均指从空挡位置启动时的临界力值。
（2）换挡力大值指换挡拨叉越过壳体手感结构高点时的临界力值。
（3）选挡力大值指选挡大行程时的临界力值。
注：重卡：换挡无负载操作力：5±1Nm-----20N-25N(200mm高度)
轻卡：换挡无负载操作力：3±0.5Nm---10N-14N（250mm高度）
3）选挡方向无负载操作力：
在选档方向上测量从空挡位置起至大位移时测量点的操作力。
注：重卡：选挡无负载操作力：4-10Nm-----20N-30N（200mm高度）
轻卡：选挡无负载操作力：2-6.5Nm----8N-26N（250mm高度）
4.3 选换挡行程检测
1）将换挡器固定在台架的工装夹具上，将垂直旋转检测机构调整到合适的位置，让电机转轴与换挡杆的球头旋转方向上同心。同时调整好旋转力臂的长度，让检测的力传感器受力点处于换挡杆加载力位置。
2）换挡行程L1：换挡拨叉从一侧橡胶限位块运动到另一侧橡胶限位块时，A点运动的距离。
3）单侧换挡行程L2：换挡拨叉从空挡位置开始，沿换挡方向运动到与橡胶限位块接触时，A点运动的距离。
4）选挡行程L3：换挡拨叉沿选挡方向，从一侧极限位置运动到另一侧极限位置时，B点运动的距离。
5）单侧选挡行程L4：换挡拨叉从空挡位置开始，沿选挡方向运动到一侧极限位置时，B点运动的距离。
注：重卡：换挡行程 L1 不小于 56mm，单侧换挡行程 L2 不小于 28mm。
选挡行程 L3 不小于 62mm，单侧选挡行程 L4 不小于 31mm。
轻卡：换挡行程 L1 不小于 70mm，单侧换挡行程 L2 不小于 35mm。
选挡行程 L3 不小于 70mm，单侧选挡行程 L4 不小于 35mm。
4.4 机械效率检测
1）将换挡器固定在台架的工装夹具上，将垂直旋转检测机构调整到合适的位置，让电机转轴与换挡杆的球头旋转方向上同心。同时调整好旋转力臂的长度，让检测的力传感器受力点处于换挡杆加载力位置。
2) 在操纵杆上分别施加 20Nm、40Nm 的换挡力矩，测量换挡输出端的作用力。 当施加不同换挡力矩时，测量次数均不少于三次，并取平均值，计算换挡力传递效率。
力传递效率公式：
η=R/F*I*
式中η：行程效率
R：输出端力值
F：操纵杆测量点操作力
I：杠杆比
测量方法：去除弹簧，在输出端加载不同重量砝码作为输出力R，测量操作力F
注：换挡力传递效率不低于98%，选挡力传递效率不低于95%。
3) 行程传递效率检测：
(1) 换挡行程效率试验：通过软轴在换挡拨叉 A 点上加载，加载力 600N；在操纵杆上施加主动换挡力矩，推动操纵杆缓慢匀速移动，当换挡拨叉加载点 A 点移动距离 h 为 25mm 时，此时测量操纵杆上 C 点的移动距离 H 的值；
(2) 选挡行程效率试验：通过软轴在选挡摇臂总成 B 点上加载，加载力 600N；在操纵杆上施加主动选挡力矩，推动操纵杆缓慢匀速移动，当选挡摇臂总成加载点 B 点移动距离h为25mm 时，此时测量操纵杆上 C 点的移动距离 H 的值；
操纵杆上测量点 C 点的位置可根据试验条件确定，但杠杆比应不大于5。试验数据测量次数不少于三次，并取平均值，按公式计算行程效率。
行程效率公式：
η=h/H*I*
式中：η：行程效率
h：加载点移动距离（mm）
H：操纵杆测量点移动距离（mm)
I：杠杆比
5、试验条件
◇ 湿度范围：10～90%RH；
◇ 常温度范围：-5～40℃；
◇ 供电电压：AC 220V±10%/50Hz　6KW，单相三线制；
五、 计算机及数据处理软件部分
1 计算机控制系统
1） 计算机系统配置：
工业计算机控制（P4 3.0G/2G/500G）
联想19寸液晶显示器
2）控制板卡
　3）高速高精模拟量采集板卡
4）高速高精运动控制板卡
　5）拉压力传感器及变送器
6）加载伺服电机及驱动器
2 系统控制软件
要求采用WINDOWS XP操作平台，VC++编程软件，人机界面良好，操作容易，根据需要打印标准化的检测报告。

设备管理模块可以对试验人员的操作权限进行设置，分为管理员和操作员等操作权限，管理员可以对试验参数进行设定和修改，操作员只能对设备进行操作，防止参数被修改和误操作。型号扩展模块：</a>