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    離合踏板臺(tái)架側(cè)向間隙試驗(yàn)方法分析及改進(jìn)

    2018-05-14 01:27:28蔡富業(yè)李麗梁坤豐
    汽車零部件 2018年3期
    關(guān)鍵詞:實(shí)車國(guó)標(biāo)測(cè)試方法

    蔡富業(yè),李麗,梁坤豐

    (上汽通用五菱汽車股份有限公司,廣西柳州 545006)

    0 引言

    國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)快速發(fā)展,用戶的需求也更趨于理性。外觀、性能、新技術(shù)的應(yīng)用、駕駛舒適度、性價(jià)比都成為用戶購(gòu)買汽車時(shí)考慮的因素。由于汽車行業(yè)發(fā)展水平和消費(fèi)能力偏低,國(guó)內(nèi)及廣大發(fā)展中國(guó)家中用手動(dòng)變速器的汽車都占有相當(dāng)大的比例。日常駕駛手動(dòng)變速器車型,離合踏板操縱舒適性主要從踏板晃動(dòng)量、踏板力、踏板行程、踏板高度、是否有異響這5個(gè)方面來(lái)感知。踏板晃動(dòng)量作為離合操縱舒適性重要的一環(huán),對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和限定非常必要。

    1 國(guó)標(biāo)測(cè)試方法及要求

    目前國(guó)標(biāo)汽車踏板晃動(dòng)量臺(tái)架測(cè)試采用以下描述的方法進(jìn)行試驗(yàn)和限定。

    1.1 測(cè)試方法

    按實(shí)車狀態(tài)在夾具上固定踏板裝置,并將踏板輸出端(離合器拉索或離合器主缸連接處)在踏板工作行程的中間位置固定。在踏板一側(cè)與水平面平行且過(guò)踏板幾何中心點(diǎn)處施加側(cè)向力T,保持1 min后確定踏板側(cè)向位移測(cè)量點(diǎn),然后解除側(cè)向力;再施加方向相反的側(cè)向力T,保持1 min后,在預(yù)先確定的測(cè)量點(diǎn)測(cè)量踏板的水平位移(變形)量ΔLT(見(jiàn)圖1)。

    1.2 測(cè)試要求

    在(50±2)N正反方向的側(cè)向力作用下,踏板的晃動(dòng)量小于等于4.0 mm。

    2 國(guó)標(biāo)測(cè)試方法及要求的不足

    上述測(cè)試方法與踏板用戶實(shí)際使用情況存在一定的差距,造成測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際使用感觀不一致,測(cè)試結(jié)果沒(méi)有實(shí)際參考意義。

    2.1 測(cè)試方法不符合實(shí)車使用

    (1)測(cè)試狀態(tài)不符。用戶在使用踏板時(shí),感覺(jué)到晃動(dòng)量是在踩踏板時(shí)的初始位置,而目前國(guó)內(nèi)測(cè)試方法中將測(cè)試位置放在踏板行程中間位置。

    (2)安裝狀態(tài)不符。踏板在實(shí)車安裝時(shí),輸出端和離合主泵的U形叉安裝在一起,是屬于間隙安裝(運(yùn)動(dòng)副),而目前國(guó)內(nèi)測(cè)試方法中則將輸出端完全固定。

    (3)測(cè)試力值不符。由于踏板臂(踏板桿)都比較長(zhǎng),在50 N測(cè)試力下,整個(gè)踏板支座(支架)和工裝將承受比較大的力矩而變形,所測(cè)數(shù)據(jù)并非是晃動(dòng)量的值,其中還包含了支座(支架)、工裝的變形量。

    2.2 測(cè)試要求不符合實(shí)際情況

    由于測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)包含了支座(支架)、工裝的變形量,其值遠(yuǎn)超測(cè)試要求值。表1為幾款車型的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。所測(cè)數(shù)值均遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)測(cè)試要求值。由此可以斷定此測(cè)試要求不可作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

    表1 國(guó)標(biāo)測(cè)試方法離合踏板晃動(dòng)量 mm

    3 試驗(yàn)方法及要求改進(jìn)

    由于目前國(guó)標(biāo)踏板晃動(dòng)量測(cè)試方法及要求有各種不足,需要重新確定一種合適的測(cè)試方法及判定要求。

    3.1 測(cè)試方法改進(jìn)

    新測(cè)試方法基于原來(lái)國(guó)內(nèi)測(cè)試方法,并對(duì)原來(lái)不合理之處進(jìn)行改進(jìn):(1)測(cè)試狀態(tài)調(diào)整為實(shí)車安裝及實(shí)車踏板初始位置;(2)根據(jù)一般機(jī)械產(chǎn)品晃動(dòng)量測(cè)量方法的經(jīng)驗(yàn)、腳踩踏板時(shí)的側(cè)向力度將測(cè)試力值調(diào)整為10 N。

    新測(cè)試方法按以下步驟進(jìn)行:

    (1)將離合踏板模擬實(shí)車狀態(tài)固定在試驗(yàn)臺(tái)上;

    (2)踏板輸出端模擬實(shí)車狀態(tài)固定到初始位置,固定裝置不限于工裝或?qū)嵻嚿涎b配零部件;

    (3)在踏板一側(cè)施加平行于踏板面且過(guò)踏板面幾何中心點(diǎn)的側(cè)向力5 N,保持1 min,確定側(cè)向位移點(diǎn)(位移量具的讀數(shù))L1(見(jiàn)圖1),然后解除側(cè)向力;再施加相反方向側(cè)向力10 N,保持1 min,確定反向位移點(diǎn)(位移量具的讀數(shù))L2(見(jiàn)圖1)。

    按下列公式計(jì)算晃動(dòng)量:

    ΔLT=|L1-L2|

    式中:L1為左側(cè)讀數(shù)(mm);L2為右側(cè)讀數(shù)(mm);ΔLT為晃動(dòng)量(mm)。

    3.2 測(cè)試要求改進(jìn)

    由于目前國(guó)標(biāo)測(cè)試要求不合理,需要重新確定測(cè)試要求??蓮南旅鎺c(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)分析。

    3.2.1 大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

    表2為國(guó)內(nèi)幾款在售車型用新測(cè)試方法測(cè)量離合踏板晃動(dòng)量結(jié)果。其中乘用車是離合踏板單獨(dú)結(jié)構(gòu),商用車是離合制動(dòng)踏板做成一總成的雙踏板結(jié)構(gòu)。

    表3為從離合踏板生產(chǎn)線隨機(jī)抽取3個(gè)樣件用新測(cè)試方法測(cè)量離合踏板晃動(dòng)量結(jié)果。

    表2 新測(cè)試方法離合踏板晃動(dòng)量 mm

    表3 新測(cè)試方生產(chǎn)線抽檢離合踏板晃動(dòng)量 mm

    3.2.2 生產(chǎn)裝配及成本

    影響離合踏板晃動(dòng)量的主要因素為踏板臂與支座轉(zhuǎn)軸處的安裝配合。配合間隙小或者間隙過(guò)盈,都可減小踏板晃動(dòng)量,但會(huì)造成生產(chǎn)裝配困難及使用過(guò)程中磨損加速風(fēng)險(xiǎn)。

    各級(jí)資金政策專責(zé)小組要因地制宜,大力推進(jìn)村級(jí)集體經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)扶貧及易地扶貧搬遷后續(xù)扶持等工作,不斷增加貧困群眾持續(xù)穩(wěn)定脫貧能力。

    提高加工精度也可以減小側(cè)向間隙的產(chǎn)生,但是提高加工精度的同時(shí)也增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。將晃動(dòng)量要求值定在可接受的范圍內(nèi),同時(shí)又沒(méi)有大幅度增加生產(chǎn)成本,則是這次改進(jìn)的難點(diǎn)。

    下面為其中某款踏板轉(zhuǎn)軸處的尺寸鏈計(jì)算(見(jiàn)圖2—4)。

    圖2 踏板桿

    圖3 軸銷

    圖4 內(nèi)襯

    理論最大裝配間隙:

    (16+0.1)-(14-0.1)-(1-0.05)×2=0.3 mm

    理論最小轉(zhuǎn)配間隙:

    (16+0.05)-(14+0)-(1+0)×2=0.05 mm

    結(jié)論:轉(zhuǎn)軸處理論設(shè)計(jì)最小間隙已經(jīng)很小,理論側(cè)向間隙(裝配間隙×杠桿比)為0.9 mm,實(shí)測(cè)側(cè)向間隙3.35 mm。

    如果繼續(xù)減小轉(zhuǎn)軸處理論間隙,將會(huì)造成生產(chǎn)裝配困難及使用過(guò)程中磨損加速的風(fēng)險(xiǎn)。

    如果提高加工精度,使其側(cè)向間隙接近理論間隙,則生產(chǎn)成本將增加30%左右。

    3.2.3 實(shí)車晃動(dòng)量主觀評(píng)價(jià)

    實(shí)車晃動(dòng)量主觀評(píng)價(jià)由3位離合踏板產(chǎn)品工程師、3位試驗(yàn)工程師、3位一般駕駛員構(gòu)成一個(gè)評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)。對(duì)每輛車的踏板晃動(dòng)量進(jìn)行評(píng)分,主觀分?jǐn)?shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。最終評(píng)價(jià)得分為去掉最高分和最低分后7個(gè)分?jǐn)?shù)的平均值,各車型的評(píng)價(jià)得分見(jiàn)表5。

    表4 晃動(dòng)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

    表5 各車型晃動(dòng)量評(píng)分

    3.2.4 側(cè)向間隙試驗(yàn)要求

    綜合第3.2.1—3.2.3節(jié)內(nèi)容可以看出:由于成本的原因,商用車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工精度、制造工藝等都不如乘用車,晃動(dòng)量比乘用車大,但其晃動(dòng)量都在可接受范圍之內(nèi)??蓪⒊擞密嚺c商用車的測(cè)試要求進(jìn)行區(qū)分。

    綜合分析第3.2.1—3.2.3節(jié),離合踏板晃動(dòng)量測(cè)試要求可定為:

    乘用車新零件狀態(tài)離合踏板側(cè)向間隙小于等于3 mm,耐久后狀態(tài)側(cè)向間隙小于等于5 mm。

    商用車新零件狀態(tài)離合踏板側(cè)向間隙小于等于4 mm,耐久后狀態(tài)側(cè)向間隙小于等于6 mm。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    重新定義離合踏板晃動(dòng)量的測(cè)試方法,并通過(guò)多種途徑確定了晃動(dòng)量的合理要求值。經(jīng)某公司和離合踏板生產(chǎn)廠家驗(yàn)證,應(yīng)用此測(cè)試方法測(cè)試過(guò)的離合踏板,上市后完全沒(méi)有售后不良反饋,滿足離合踏板使用的舒適性、耐久性和生產(chǎn)成本的平衡。當(dāng)然讀者也可以根據(jù)文中的分析案例,確定符合自己產(chǎn)品定位的離合踏板晃動(dòng)量測(cè)試方法和要求。

    參考文獻(xiàn):

    [1]陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè))[M].2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000:98-116.

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