[发明专利]一种实时测量机械变速器接合套角位移的装置及方法

说明书

本发明公开了属于机械变速器测量技术领域的一种实时测量机械变速器接合套角位移的装置及方法。该装置为菲林码盘与码盘衬套配合，然后与法兰盘连接；法兰盘与机械变速器输出轴相连；测量装置壳体与法兰盘用轴承连接；AB相传感器与Z相传感器通过弧形小块固定在测量装置壳体内部四周，它们之间夹角成90°或180°。其方法是保持菲林码盘放置在AB相传感器和Z相传感器的正中间，通过AB相传感器和Z相传感器在转动中发射，在壳体上的外围电路将采集到的脉冲信号转换为数字信号，并与转过角度进行数学换算得到菲林码盘转过的角度，间接测得接合套转过的绝对角度。本发明测量精度高，测量装置结构简单，成本低，安装方便，通用性强。

技术领域

本发明属于机械变速器测量技术领域，特别涉及一种实时测量机械变速器接合套角位移的装置及方法。

背景技术

在机械变速器的换档过程中，接合套和接合齿圈的相对角度是产生换档冲击的主要因素。为了观测并主动调节该相对角度，需要在换档过程中动态测量接合套的角位移。由于变速器是一个封闭的系统，难以直接观测接合套的角位移。由于不同档位的接合套均通过花键和变速器输出轴连接，可以通过测量变速器输出轴的角位移，间接测量不同档位的接合套角位移。然而，由于变速器输出轴和车辆传动轴连接，没有空间布置能够测量其角位移的传感器。

近些年，基于光电效应的传感测量技术发展迅速。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。具有体积小、分辨率高、精度高、检测距离长、可靠性高、成本低等优点，适用于变速器的工作条件，能够满足接合套角位移的测量要求。

解决了换档过程中难以观测接合套角位移的问题

发明内容

本发明的目的是提供一种实时测量机械变速器接合套角位移的装置及方法，所述机械变速器中四档和三档的接合套2与二档和一档的接合套3安装在机械变速器1内部；四档和三档的接合套2与二档和一档的接合套3转过的角位移待检测；其特征在于，所述实时测量机械变速器接合套角位移的装置，包括：定制的1000线的菲林码盘6与码盘衬套配合，然后与法兰盘7连接；法兰盘7与机械变速器输出轴10相连；测量装置壳体4与法兰盘7间用滚珠轴承8连接；AB相传感器5与Z相传感器9通过弧形小块固定在测量装置壳体4内部四周，它们之间夹角成90°或180°。

所述法兰盘7与码盘衬套之间用平键连接；法兰盘7与机械变速器输出轴10间用渐开线花键或矩形花键连接。

所述菲林码盘6与机械变速器输出轴10保持同轴，菲林码盘小孔12用AB相传感器5检测，菲林码盘大孔11用Z相传感器9检测。

所述测量装置壳体4测量装置壳体4由六个长方形的顶面31、侧面32、后面33、前面34和底面35组装成壳体；其中顶面31、两个侧面32固定在底面35上，后面33，前面34分别固定在底面35的两面上；他们之间由螺钉连接，后面33并通过螺钉332固定在机械变速器1上，前面34通过无内圈圆柱滚子轴承8与法兰盘7连接；后面33上有固定传感器位置的沉孔331。

所述AB相传感器5和Z相传感器9检测菲林码盘6的转动脉冲数，通过外围电路换算得出菲林码盘6转过的角位移，从而得到机械变速器输出轴的角位移，进而间接测得接合套转过的绝对角度。