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基于PLC的变速器同步器设计

基于PLC的变速器同步器设计

在汽车的传动系统中,若采用机械式手动变速器,一般都配有同步器,其主要功能是:使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步,阻止在同步之前齿轮进行啮合,防止产生接合齿圈之间的冲击,缩短换档时间,迅速完成换档操作,并延长齿轮寿命。同步器的性能指标直接影响变速器的效能表现,从而影响车辆的操控性,所以要在安装前对其技术性能和寿命进行一系列相关测试。研究基于PLC的变速器同步器测试系统,可以对同步器换挡过程中的关

在汽车的传动系统中,若采用机械式手动变速器,一般都配有同步器,其主要功能是:使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步,阻止在同步之前齿轮进行啮合,防止产生接合齿圈之间的冲击,缩短换档时间,迅速完成换档操作,并延长齿轮寿命。
同步器的性能指标直接影响变速器的效能表现,从而影响车辆的操控性,所以要在安装前对其技术性能和寿命进行一系列相关测试。
研究基于PLC的变速器同步器测试系统,可以对同步器换挡过程中的关键参数进行实时准确的测试记录,通过对比分析处理,从而对被试同步器的性能与寿命作出客观准确的评价。
因为PLC具有体积小、功能强、可靠性高等特点,所以采用PLC作为整个测试系统的控制核心,通过驱动电机模拟换挡过程,并且控制二个轴的转速;同时配以计算机,设定测试条件,用以高速采集测试系统中多路传感器信号,并对采集数据进行后期分析处理,并发出相应指令。
1 测试系统组成
汽车同步器测试系统的主要部件有:结构台体、变频电机、伺服电机、惯性飞轮、被试同步器、换挡机械手、循环润滑系统、机械手控制箱、控制柜、各种检测传感器、PLC、计算机等,测试台的机械结构如图1所示。

注:1.交流伺服电机(0.85kW);2.减速机;3.离合器;4.交流变频电机(3 kW);5.机械手液压泵站;6.皮带轮;7.位移传感器;8.液压缸;9.润滑油喷油口;10.编码器(低速);11.组合式惯性飞轮;12.离合器;13.转速传感器(高速);14.润滑油回油口;15.两分力传感器;16.齿轮锥;17.同步器;18.拨叉;19.工作仓。
测试台能对一定型号的同步器进行3类主要测试:连续测试、惯性测试和挤压测试,连续测试与惯性测试测量同步器动摩擦系数和耐磨损性能,挤压测试用于测量同步器的静摩擦系数,测试是在室温至120℃的润滑油环境中进行的,通过对测试台测量数据的分析与计算,观测并记录同步的摩擦性能与耐磨损性能,从而对同步器的性能作出评价,其中连续测试流程如图2所示。

2 测试系统设计
整个测试系统的核心是测控部分,首先要求实时监控系统的运行状况,以确保系统运行的安全可靠;同时在测试过程中,要求实时采集采集位移、转速、同步扭矩、轴向力、润滑油油温和流速等一系列信号数据,通过处理采集到的信号数据及由此绘出的特性曲线,分析评价被测变速器同步器的相关性能,其测控系统原理框图如图3所示。
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