一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置及汽車的制作方法

本實用新型涉及汽車技術(shù)領域，特別涉及一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置及汽車。

背景技術(shù)：

車輛的傳動系是多自由度的扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)，當發(fā)動機、路面或者車輪不平衡力產(chǎn)生的周期性扭轉(zhuǎn)激勵與系統(tǒng)的扭振模態(tài)一致時，系統(tǒng)的扭振被放大，進而引起整車振動、車內(nèi)轟鳴等一系列的整車NVH問題，嚴重甚至引起底盤部件共振失效，車輛開發(fā)過程中必須重點關(guān)注。傳動軸作為傳動系最重要的傳動部件，往往連接變速箱/分動器和主減速器、后橋等關(guān)鍵零部件，其扭振特性一致備受關(guān)注。

隨著計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，扭振測試分析精度越來越高，現(xiàn)有技術(shù)中常見的扭振采集輔助支架為徑向采集，主要包括兩部分：齒盤和傳感器支架。齒盤內(nèi)部固定在傳動軸上與傳動軸一起旋轉(zhuǎn)，傳感器沿徑向?qū)蕡A心。但是，徑向采集系統(tǒng)的徑向尺寸非常大，布置困難。徑向采集系統(tǒng)徑向的長度為齒盤半徑、氣隙、傳感器長度和支架軸向長度之和，往往尺寸極大，在底盤附近尋找空間往往極為困難，許多車型由于沒有空間往往非常難設計。且傳感器支架連接方式不具備恢復性。由于徑向長度多大，安裝支架附近往往難以找到合適的安裝位置，一般采用焊接方式將支架焊接在車身或者其他底盤件附近，不僅增加了工序，而且焊接破環(huán)底盤結(jié)構(gòu)，不具備恢復性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置及汽車，用以實現(xiàn)通過軸向采集便于采集輔助裝置的布置和安裝。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置，包括：

信號盤，所述信號盤上距信號盤圓心第一預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的第一內(nèi)孔；

第一磁電傳感器，所述第一磁電傳感器垂直指向所述第一內(nèi)孔。

進一步的，所述信號盤上距信號盤圓心第二預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的第二內(nèi)孔，所述第二內(nèi)孔的數(shù)量小于第一內(nèi)孔的數(shù)量；

所述傳動軸扭振特性采集輔助裝置還包括：第二磁電傳感器，所述第二磁電傳感器垂直指向所述第二內(nèi)孔。

進一步的，所述第一預設距離大于所述第二預設距離。

進一步的，所述第一內(nèi)孔的數(shù)量為60個。

進一步的，所述第二內(nèi)孔的數(shù)量為30個。

進一步的，所述第一磁電傳感器到所述第一內(nèi)孔的距離小于1毫米。

進一步的，所述第二磁電傳感器到所述第二內(nèi)孔的距離小于1毫米。

進一步的，所述信號盤上距信號盤圓心第三預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的安裝固定孔。

進一步的，所述的傳動軸扭振特性采集輔助裝置還包括：

第一安裝支架，所述第一磁電傳感器通過所述第一安裝支架安裝在車輛內(nèi)部；

第二安裝支架，所述第二磁電傳感器通過所述第二安裝支架安裝在車輛內(nèi)部。

本實用新型實施例還提供了一種汽車，包括傳動軸，還包括如上所述的傳動軸扭振特性采集輔助裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例提供的一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置及汽車，至少具有以下有益效果：

1、本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置利用了車輛底盤與傳動軸平行的軸向空間較為寬裕，通過軸向采集，且輔助裝置易于布置和安裝，避免了徑向采集方式受空間限制大的缺點。

2、本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置在信號盤的外圈設計了兩圈內(nèi)孔，一是均勻分布的60個內(nèi)孔，精度可達6°，根據(jù)采樣定理可實現(xiàn)對發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速30階以內(nèi)的信號進行采集和處理，適用于中高頻帶的信號處理，另一則設計了30個內(nèi)孔，精度降低到12°，可以在低頻率的轉(zhuǎn)速波動的情況下使用，根據(jù)采樣定理可以處理發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速的15階以內(nèi)的頻率信號?？蓪崿F(xiàn)多精度采集，實時可調(diào)。有效地降低數(shù)據(jù)量，提高采集和分析效率，降低數(shù)據(jù)量和占用硬盤空間。

3、本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置抗干擾能力強，通過軸向周期拾取齒盤和圓孔中空氣的磁通量，在相同的線圈數(shù)量的情況下，軸向的磁通量變化率理論上高于徑向的磁通量變化率，可獲取更大的感應電壓，可獲得更高信噪比的電壓信號，扭振特性采集的抗干擾能力更好。

4、本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置安裝靈活性更高，車輛底盤件與傳動軸垂直方向的螺栓較少，因此傳感器軸向布置，傳動軸附近的與傳動軸平行方向的螺栓均可以借用，大大提高了借用底盤螺栓安裝傳感器支架的靈活性，可以方便的找到固定螺栓，避免的焊接方式的缺點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的信號盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。在下面的描述中，提供諸如具體的配置和組件的特定細節(jié)僅僅是為了幫助全面理解本實用新型的實施例。因此，本領域技術(shù)人員應該清楚，可以對這里描述的實施例進行各種改變和修改而不脫離本實用新型的范圍和精神。另外，為了清楚和簡潔，省略了對已知功能和構(gòu)造的描述。

應理解，說明書通篇中提到的“一個實施例”或“一實施例”意味著與實施例有關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本實用新型的至少一個實施例中。因此，在整個說明書各處出現(xiàn)的“在一個實施例中”或“在一實施例中”未必一定指相同的實施例。此外，這些特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任意適合的方式結(jié)合在一個或多個實施例中。

參見圖1和圖2，本實用新型一實施例提供了一種傳動軸扭振特性采集輔助裝置，包括：

信號盤1，所述信號盤1上距信號盤圓心第一預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的第一內(nèi)孔11；

第一磁電傳感器2，所述第一磁電傳感器2垂直指向所述第一內(nèi)孔11。

本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，通過在信號盤上設置第一內(nèi)孔11，第一磁電傳感器2的鐵芯垂直對準第一內(nèi)孔11的圓心，當信號盤1隨傳動軸一起旋轉(zhuǎn)時，由于第一磁電傳感器2與信號盤1之間的磁阻周期性的變化，導致第一磁電傳感器2線圈上感應產(chǎn)生交變的電壓信號，通過采集和處理電壓信號實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的拾取?，F(xiàn)有技術(shù)中的徑向采集，在徑向空間往往產(chǎn)生干涉，且不易找到安裝位置，受空間限制大，本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置利用了車輛底盤與傳動軸平行的軸向空間較為寬裕，通過軸向采集，且輔助裝置易于布置和安裝，避免了徑向采集方式受空間限制大的缺點。

同時，本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置抗干擾能力。磁電傳感器基于電磁感應原理，根據(jù)公式

可知感應電壓與線圈的數(shù)量和磁通量的變化率有關(guān)，由于現(xiàn)有的徑向采集系統(tǒng)的磁電傳感器周期拾取齒頂和齒根的磁通量，而軸向周期拾取齒盤和圓孔中空氣的磁通量，因此在相同的線圈數(shù)量的情況下，軸向的磁通量變化率理論上高于徑向支架系統(tǒng)的磁通量變化率，亦即可也獲取更大的感應電壓，可以獲得更高信噪比的電壓信號，扭振采集的抗干擾能力更好。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述信號盤1上距信號盤圓心第二預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的第二內(nèi)孔12，所述第二內(nèi)孔的數(shù)量小于第一內(nèi)孔的數(shù)量；

所述傳動軸扭振特性采集輔助裝置還包括：第二磁電傳感器3，所述第二磁電傳感器3垂直指向所述第二內(nèi)孔12。

相比于上一實施例，在本實施例中，還設置了第二內(nèi)孔12，且第二內(nèi)孔12的數(shù)量小于第一內(nèi)孔11的數(shù)量，可通過設置不同的數(shù)量實現(xiàn)通過第一內(nèi)孔11采集并對中高頻帶的信號進行處理，通過第二內(nèi)孔12采集并對低頻率信號進行處理。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述第一預設距離大于所述第二預設距離。

在本實施例中，將第一內(nèi)孔11設置在信號盤1的外圈，第二內(nèi)孔12設置在信號盤1的內(nèi)圈。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述第一內(nèi)孔11的數(shù)量為60個。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述第二內(nèi)孔12的數(shù)量為30個。

在上述兩個實施例中，第一內(nèi)孔11是均勻分布的60個內(nèi)孔，精度可達6°(即傳動軸旋轉(zhuǎn)6°將采集一組轉(zhuǎn)速波動信號)，根據(jù)采樣定理，此時可以實現(xiàn)對發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速30階以內(nèi)的信號進行采集和處理，非常適用于需要考慮中高頻帶的信號處理，對于絕大多數(shù)車輛傳動軸扭振分析已足夠。

第二內(nèi)孔12設計了30個內(nèi)孔，精度降低到12°(即傳動軸旋轉(zhuǎn)12°將采集一組轉(zhuǎn)速波動信號)，這樣設置可以在只考慮低頻率的轉(zhuǎn)速波動的情況下使用，根據(jù)采樣定理現(xiàn)在可以處理發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速的15階以內(nèi)的頻率信號，有效地降低數(shù)據(jù)量，提高采集和分析效率，降低數(shù)據(jù)量和占用硬盤空間。

通過上述設置，可以實現(xiàn)多精度采集且實時可調(diào)。

參見圖2，本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述第一磁電傳感器2到所述第一內(nèi)孔11的距離小于1毫米。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述第二磁電傳感器3到所述第二內(nèi)孔12的距離小于1毫米。

在上述兩個實施例中，磁電傳感器垂直指向信號盤1的軸向內(nèi)孔，兩者距離在1mm以內(nèi)，需要提高或者降低精度時，只需要傳感器徑向移動一定距離，即可實現(xiàn)，方便快捷。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述信號盤1上距信號盤圓心第三預設距離的圓周上設置有多個均勻分布的安裝固定孔13。

在本實施例中，信號盤1通過安裝固定孔13可使用螺栓固定在傳動軸前后端，跟隨傳動軸一起旋轉(zhuǎn)，便于安裝且可靠性高。

本實用新型一實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置中，所述的傳動軸扭振特性采集輔助裝置還包括：

第一安裝支架，所述第一磁電傳感器2通過所述第一安裝支架安裝在車輛內(nèi)部；

第二安裝支架，所述第二磁電傳感器3通過所述第二安裝支架安裝在車輛內(nèi)部。

在本實施例中，通過安裝支架更易安裝傳感器，且安裝靈活性更高。車輛底盤件中，與傳動軸平行方向，即車輛的前后方向安裝的螺栓較多，而與傳動軸垂直方向的螺栓較少，因此由于傳感器軸向布置，傳動軸附近的與傳動軸平行方向的螺栓均可以借用，這大大提高了借用底盤螺栓安裝傳感器支架的靈活性，往往可以方便的找到固定螺栓，避免的焊接方式的缺點(例如焊接破環(huán)底盤結(jié)構(gòu)，不具備恢復性)。

本實用新型實施例還提供了一種汽車，包括傳動軸，還包括如上所述的傳動軸扭振特性采集輔助裝置。

綜上，本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置利用了車輛底盤與傳動軸平行的軸向空間較為寬裕，通過軸向采集，且輔助裝置易于布置和安裝，避免了徑向采集方式受空間限制大的缺點。且本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置在信號盤的外圈設計了兩圈內(nèi)孔，一是均勻分布的60個內(nèi)孔，精度可達6°，根據(jù)采樣定理可實現(xiàn)對發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速30階以內(nèi)的信號進行采集和處理，適用于中高頻帶的信號處理，另一則設計了30個內(nèi)孔，精度降低到12°，可以在低頻率的轉(zhuǎn)速波動的情況下使用，根據(jù)采樣定理可以處理發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速的15階以內(nèi)的頻率信號?？蓪崿F(xiàn)多精度采集，實時可調(diào)。有效地降低數(shù)據(jù)量，提高采集和分析效率，降低數(shù)據(jù)量和占用硬盤空間。且本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置抗干擾能力強，通過軸向周期拾取齒盤和圓孔中空氣的磁通量，在相同的線圈數(shù)量的情況下，軸向的磁通量變化率理論上高于徑向的磁通量變化率，可獲取更大的感應電壓，可獲得更高信噪比的電壓信號，扭振特性采集的抗干擾能力更好。同時，本實用新型實施例的傳動軸扭振特性采集輔助裝置安裝靈活性更高，車輛底盤件與傳動軸垂直方向的螺栓較少，因此傳感器軸向布置，傳動軸附近的與傳動軸平行方向的螺栓均可以借用，大大提高了借用底盤螺栓安裝傳感器支架的靈活性，可以方便的找到固定螺栓，避免的焊接方式的缺點。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。