发动机凸轮轴检测方法综述 4:因为定位销(凸轮)是对称形,升程变化率曲线是正弦曲线,可知其左、右侧“敏感点”(升程变化率的绝对值最大的点)m、n位于定位销(凸轮)正、负绝对值最大的转角处。
这里应指出:为防止测头(球)与定位销(圆柱)接触不上,测量时应取比“敏感点”理论转角小一点的转角,替代所求出的“敏感点”,以保证测头(球)与定位销(圆柱)接触。为了提高测量准确度,可以在“敏感点”附近(敏感区域内)多取几对点(1~2对),来求解定位销的中心转角。
例如,某汽车发动机凸轮轴的轴颈 =32mm,测头(球)的半径SRC=2 mm,定位销(圆柱)的半径RX=2.5 mm,定位销中心运动轨迹圆的半径RZ=11.5 mm,定位销(凸轮)的虚拟基圆半径 =8.617 mm,求出的左、右侧“敏感点”为:
建议以敏感区域( —±23 )如下的点来替代所求出的“敏感点”:
—0.848, —0.737, —0.609 , —0.451mm。
现将上例定位销(凸轮)的理论升程计算结果(升程表)抄录如下,供参考:
0° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9°
±0 5.383 5.377 5.358 5.327 5.283 5.226 5.156 5.073 4.977 4.866
±1 4.741 4.600 4.444 4.270 4.078 3.866 3.632 3.371 3.081 2.753
±2 2.376 1.926 1.346 0.212 (左、右侧“敏感点”:±23 —0.000 mm)。
至此,左、右侧“敏感点”m、n的各参数( 均可按上述方法求出。当找出(由软件自动找出)定位销(凸轮)左、右侧“敏感点”m、n的理论正确升程 、 对应点转角 、 之后,定位销的中心转角,即可按下式求出:
(2)凸轮“桃尖”位置的确定
“敏感点法”[1] 是求解凸轮测量起点转角的基本方法。它是运用“敏感点”升程变化对转角变化最“敏感”的特性,创建的比较准确的求解凸轮测量起点转角的方法。
“敏感点法”的求解过程非常简便:只需找出(由软件自动找出)凸轮左、右侧“敏感点”m、n理论正确升程 hm 、 hn 所对应的转角φ m、φn,即可按下式求出凸轮测量起点转角:
求出凸轮测量起点转角之后,就可以根据“起点”与“桃尖”之间的角度关系,确定出凸轮的“桃尖”位置了。
(3)凸轮升程的测量、处理
凸轮升程测量时,凸轮每转过 软件就给出一个升程测量值,经数据处理后,软件按每1°输出测量结果(升程误差值、升程误差曲线)。
图6是在广州威而信精密仪器有限公司生产的L—2000凸轮自动测量仪上,由WILSON测量软件,完成参数输入、测量选择、数据采集、处理和测量结果,打印输出的某发动机凸轮轴各凸轮的升程误差表和升程误差曲线(限于篇幅,仅给出升程误差曲线,未将升程误差表给出)。
(4)其它项参数的测量、计算
参考文献[2][3] 中有详细论述,这里就不再赘述了。
7有关凸轮轴测量的几点说明
(1)如果凸轮升程公差为分段标注不同的公差要求时,则应分段评定;
(2)为便于测量者观察,测量软件输出的升程误差曲线,应将“桃尖”置于曲线图形的中间(于180°处)位置;
(3)通常,发动机凸轮设计时是将“桃尖”定义为0°的,而凸轮轴专用测量软件输入时,一般是将“桃尖”置为180°。因此,将理论升程值输入到测量软件上时,要进行一次角度转换。这一点应引起特别注意。
参 考 文 献
[1] 刘兴富,用电脑找“桃尖”,中国测试技术,2003№4
[2] 刘兴富,凸轮测量数据处理的一种间接的简便适用方法,机械工业标准化与质量,2004№5
[3] 叶宗茂,发动机凸轮轴形位公差的检测,计量技术,2004№7
作者简介:李长星,男,汉族,河南汤阴,1966年生,西安石油大学副教授,广州威而信精密仪器有限公司总工程师。毕业于西安理工大学测试计量技术及仪器专业,获工学硕士学位。
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