CN113483706B - 一种无数模动力总成的惯性参数测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,本测量方法基于MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件,测量方法包括如下步骤:取特征点、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系、摆放动力总成、测量、获取测量结果。本设计通过在动力总成表面上取多个特征点,对其进行三坐标测量,并利用所取的部分特征点建立发动机坐标系,通过三维建模软件测量其余特征点在发动机坐标系中的坐标,测量软件中直接输入特征点在发动机坐标系下的坐标,不需待测动力总成的数模也能精确的测量其惯性参数,且易于实现,无需多次对动力总成进行三坐标测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种惯性参数测量方法,尤其涉及一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,具体适用于在无数模的条件下测试汽车动力总成的惯性参数。
背景技术
随着汽车技术的发展,人们对汽车的乘坐舒适性越来越重视,而汽车的NVH(振动噪声舒适性)性能,是影响汽车乘坐舒适性的主要因素之一,因此NVH设计成为整车开发中的重要环节。而发动机的惯性参数包含发动机的质量、质心坐标、转动惯量和惯性积,是研究发动机动态特性、悬置***优化设计及减振隔振的必要参数;同时发动机的惯性参数也是进行发动机激振力识别的前提,因此发动机惯性参数测试直接影响整车的NVH性能。
MPC700转动惯量试验台是用于测量700kg以下范围内各种复杂刚体的质量、质心、转动惯量的智能化专用仪器,其优点是操作简单、使用方便、测量精度高且有安全保障,但是该测试方法需要有待测物的数模。对于没有数模的待测动力总成,通过外委的方式进行测量通常耗时较长且测试费用高,因此需要一种简便易操作的无数模动力总成的惯性参数测试方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的无数模的情况下动力总成测量不便的问题,提供了一种无数模动力总成的惯性参数测量方法。
为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,本测量方法基于MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件,所述MPC700转动惯量试验台包括基座和测量台面,所述测量台面位于基座的上方;
所述基座顶部设置有四个转动惯量支撑座及三个压力传感器,所述转动惯量支撑座能以基座内部转轴为中心自由扭摆;
基座的上方设置有测量台面,所述测量台面的顶部平面上设有测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C;
步骤一、取特征点:
在动力总成表面上取多个特征点,随后进入步骤二;
步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系:
对动力总成表面上所取的所有特征点进行三坐标测量,得到所有特征点在测量坐标系中的坐标;
在三维建模软件中根据所取的特征点建立发动机坐标系,并对所有特征点进行坐标转换,得到所有特征点在发动机坐标系中的对应坐标,随后进入步骤三;
步骤三、摆放动力总成:
测试人员通过垫块将动力总成分六次以六种不同的姿态摆放于测量台面上,每完成一种姿态的摆放后,对该种摆放姿态下的动力总成进行一次步骤四中的测量;
所述动力总成的六种不同摆放姿态分别对应动力总成的六种状态,动力总成的六种状态分别为状态一、状态二、状态三、状态四、状态五和状态六;
当动力总处于六种状态下的测量均完成后,进入步骤五、获取测量结果;
步骤四、测量:
S1、在动力总成上选取测量点:
在特征点中选取三个测量点point1、point2、point3以及一个参考点d;
进入测量软件的测试界面,并将选取的point1、point2和point3和参考点d在发动机坐标系中的对应坐标输入测量软件,随后进入S2、夹角计算;
S2、夹角计算:
分别测量point1到测量平台基准点A的距离、point1到测量平台基准点B的距离、point1到测量平台基准点C的距离、point2到测量平台基准点A的距离、point2到测量平台基准点B的距离、point2到测量平台基准点C的距离、point3到测量平台基准点A的距离、point3到测量平台基准点B的距离、point3到测量平台基准点C的距离,并将测量得到的九个距离数据输入测量软件,随后点击测量软件中的“计算夹角”按钮,测量软件计算得到:
a、发动机坐标系的X轴与基座内部转轴之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座内部转轴之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座内部转轴之间的夹角CC;
b、测量平台基准点A、测量平台基准点B之间距离的计算值与测量平台基准点A与测量平台基准点B之间距离的实际值的偏差ΔAB;
测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔBC;
测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔAC;
S3、校核:
根据得到的ΔAB、ΔBC和ΔAC进行校核:
当ΔAB、ΔBC和ΔAC均在±20mm的范围内,则进入S4、负载测量;
当ΔAB、ΔBC和ΔAC中任意一项不在±20mm的范围内,则返回S2、夹角计算;
S4、负载测量:
将基座切换至“测质量质心”模式,随后下降测量台面,使测量台面放置于基座顶部的三个压力传感器上,点击测量软件中“测量发动机”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器的读数,随后上升测量台面;
随后将基座切换至“测转动惯量”状态并再次下降测量台面,使测量台面的底部与转动惯量支撑座相连接,然后以基座内部转轴为中心顺时针转动测量台面后将其锁紧,并点击测量软件中的“加载测量”按钮,随后快速释放测量台面,使测量台面随转动惯量支撑座以基座内部转轴为中心自由扭摆,基座自动测量此时测量台面自由扭摆的加载周期T1,测量软件自动读取基座测得的加载周期T1,待测量台面停止扭摆后上升测量台面,负载测量完成;
S5、空载测量:
负载测量完成后,保持垫块的位置不变的同时将动力总成自测量台面上移走,随后下降测量台面,使测量台面的底部与转动惯量支撑座相连接,然后以基座内部转轴为中心顺时针转动测量台面后将其锁紧,并点击测量软件中的“空载测量”按钮,随后快速释放测量台面,使测量台面随转动惯量支撑座以基座内部转轴为中心自由扭摆,基座自动测量得到此时测量台面自由扭摆的空载周期T0,测量软件自动读取基座测得的空载周期T0,待测量台面停止扭摆后上升测量台面;
随后将基座切换至“测质量质心”状态,下降测量台面,使测量台面放置于基座顶部的三个压力传感器上,点击测量软件中“重测皮重”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器的测量数据,空载测量完成;
S6、认定结果:
空载测量完成后,升起测量台面,并点击测量软件中“认定结果”按钮,测量完成;
步骤五、获取测量结果:
完成六个状态的测量后,进入测量软件的结果汇总界面,随后点击结果汇总界面中的“计算数据”按钮,即可得到动力总成的惯性参数的测量结果。
所述步骤一、取特征点中,在动力总成表面上取得的多个特征点包括:多个前端面特征点、多个后端面特征点、多个上下端面特征点和多个测量特征点;
所述前端面特征点在动力总成中的发动机前端盖板上选取,前端面特征点不在一条直线上,前端面特征点位于同一平面且前端面特征点所在平面平行于缸体的前端面;
所述后端面特征点在动力总成中的离合器罩盖上选取,后端面特征点位于同一圆周上,后端面特征点所在平面平行于缸体的后端面;
所述上下端面特征点在动力总成中缸盖的顶部或发动机缸体的底部选取,上下端面特征点不在一条直线上,上下端面特征点位于同一平面且上下端面特征点所在的平面平行于发动机缸体的上端面;
所述多个测量特征点分布在动力总成的表面各处;
所述步骤三、状态一的测量,S1、摆放动力总成,并在动力总成上选取测量点中,三个测量点point1、point2、point3以及参考点d均在前端面特征点、后端面特征点、上下端面特征点和测量特征点中选取。
所述前端面特征点的数量为4个;
所述后端面特征点的数量为4个;
所述上下端面特征点的数量为4个;
所述前端面特征点、后端面特征点、上下端面特征点与测量特征点的数量总和不少于50个。
所述步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系中,根据所取的特征点建立发动机坐标系,包括如下步骤:
A1、确定发动机坐标系X轴:
选取后端面特征点所在圆周的圆心点O’,将过圆心点O’且与多个后端面特征点所在平面相垂直的直线设为发动机坐标系的X轴,发动机坐标系X轴的正方向自发动机前端面指向发动机后端面,发动机坐标系的X轴被确定;
A2、确定发动机坐标系原点:
发动机坐标系的X轴被确定后,选取发动机坐标系的X轴与前端面特征点所在的平面的交点O”;
测量并记录前端面特征点a1到发动机前端面的距离D1,则将发动机坐标系的X轴上位于圆心点O’与交点O”之间,且与交点O”之间的距离为D1的点设为发动机坐标系的原点Oe,发动机坐标系的原点Oe被确定;
A3、确定发动机坐标系Z轴:
设定发动机坐标系的原点Oe后,将过发动机坐标系原点Oe且垂直于上下端面特征点所在的平面的直线设为发动机坐标系的Z轴,所述发动机坐标系的Z轴的正方向自发动机下端面指向发动机上端面,发动机坐标系的Z轴被确定;
B4、确定发动机坐标系Y轴:
已知发动机坐标系的X轴、Z轴和原点Oe,根据三维直角坐标系的右手定则确定发动机坐标系的Y轴。
所述三个测量点point1、point2、point3以及参考点d需符合如下要求:
c、所述point1、point2、point3所在的平面与测量台面目测平行;
d、所述point1、point2、point3所构成的三角形与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C所构成的三角形成倒三角形;
e、所述参考点d位于测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面与point1、point2、point3所在的平面之间;
f、参考点d与point1、point2、point3所在的平面之间的距离大于等于20mm;参考点d与测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面之间的距离大于等于20mm。
所述步骤三、动力总成的六种不同摆放姿态分别为:
对应动力总成状态一的摆放姿态:发动机坐标系的X轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态二的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态三的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态四的摆放姿态:发动机坐标系的X、Y、Z轴尽可能同时与测量台面成45°的姿态;
对应动力总成状态五的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能平行于测量台面2,X、Z轴尽可能同时与测量台面成45°的姿态;
对应动力总成的状态六的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能平行于测量台面2,X、Y轴尽可能同时与测量台面成45°的姿态。
所述离合器罩盖通过多个连接螺栓与动力总成中的缸体的后端面相连接,所述后端面特征点在连接后缸体端面与离合器罩盖的螺栓上选取;
所述发动机前端盖板与缸体的前端面之间通过连接螺栓相连接,所述前端面特征点在连接缸体前端面与发动机前端盖板的螺栓上选取。
所述动力总成中的缸体的底部通过连接螺栓与油底壳相连接,所述上下端面特征点在连接发动机缸体与油底壳的连接螺栓上选取。
所述上下端面特征点在动力总成中缸盖顶部的连接螺栓的上选取。
所述测量特征点在动力总成各部位上的连接螺栓上选取。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种无数模动力总成的惯性参数测量方法中通过在动力总成表面上取多个特征点,并根据所取的多个特征点建立发动机坐标系,并通过三坐标测量及坐标转换得到所有特征点在发动机坐标系中的坐标,测量时利用建立的发动机坐标系中的特征点进行测量,不需待测动力总成的数模也能精确的测量其惯性参数。因此,本方法通过在动力总成表面上取多个特征点并根据特征点建立坐标系,不需待测动力总成的数模也能精确的测量其惯性参数。
2、本发明一种无数模动力总成的惯性参数测量方法中在离合器罩盖外周的连接螺栓上取后端面特征点,利用发动机缸体后部离合器罩盖的圆形结构,通过在离合器罩盖上取位于同一圆周上的点来定位发动机曲轴中心线的位置,并以此为基础确定发动机坐标系的X轴,易于实现。因此,本方法通过在离合器罩盖外周的连接螺栓上取后端面特征点,确定发动机坐标系的X轴,易于实现。
3、本发明一种无数模动力总成的惯性参数测量方法中的前端面特征点、后端面特征点、上下端面特征点与测量特征点均在动力总成各部位上的连接螺栓上选取,特征点的点位固定且易于辨认,便于测量各特征点与测量平台上的三个测量平台基准点之间的距离,同时也便于对各特征点进行三坐标测量。因此,本方法中特征点均在动力总成上的连接螺栓处选取,便于测量特征点到测量平台上的三个测量平台基准点之间的距离,同时也便于对各特征点进行三坐标测量。
4、本发明一种无数模动力总成的惯性参数测量方法中在进行测试转动惯量之前通过三坐标测量及坐标转换得到所有特征点在发动机坐标系中的坐标,测量过程中,三个测量点point1、point2、point3以及参考点d均在已知发动机坐标系中坐标的特征点中选取;且特征点分散在动力总成的各个部位,前端面特征点、后端面特征点、上下端面特征点与测量特征点的总和不少于50个,特征点样本量大,有效提高惯性参数测试过程中特征点选取质量,避免在测量过程中因取不到合适的测量点而多次进行三坐标测量。因此,本设计中通过三坐标测量及坐标转换得到所有特征点在发动机坐标系中的坐标,且特征点样本量大,有效提高惯性参数测试过程中特征点选取质量,避免多次对动力总成进行三坐标测量。
附图说明
图1是本发明的测试流程图。
图2是动力总成上取特征点的示意图。
图3是动力总成的正视图。
图4是动力总成的左视图。
图5是测量台面上测量平台基准点的示意图。
图6是根据后断面特征点确定发动机坐标系X轴及坐标原点的示意图。
图7是动力总成摆放在测量台面上的示意图。
图8是动力总成以另一种姿态摆放在测量台面上的示意图。
图9是测量软件的测试界面的示意图。
图10是测量软件的结果汇总界面的示意图。
图中:基座1、压力传感器11、转动惯量支撑座12、转轴13、连接部件14、升降柱15、测量台面2、垫块3、缸体4、离合器罩盖5、发动机前端盖板6、油底壳7、缸盖8、前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3、测量特征点a4。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图10,一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,本测量方法基于MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件,所述MPC700转动惯量试验台包括基座1和测量台面2,所述测量台面2位于基座1的上方;
所述基座1顶部设置有四个转动惯量支撑座12及三个压力传感器11,所述转动惯量支撑座12能以基座1内部转轴13为中心自由扭摆;
基座1的上方设置有测量台面2,所述测量台面2的顶部平面上设有测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C,本方法包括如下步骤:
步骤一、取特征点:
在动力总成表面上取多个特征点,随后进入步骤二;
步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系:
对动力总成表面上所取的所有特征点进行三坐标测量,得到所有特征点在测量坐标系中的坐标;
在三维建模软件中根据所取的特征点建立发动机坐标系,并对所有特征点进行坐标转换,得到所有特征点在发动机坐标系中的对应坐标,随后进入步骤三;
步骤三、摆放动力总成:
测试人员通过垫块3将动力总成分六次以六种不同的姿态摆放于测量台面2上,每完成一种姿态的摆放后,对该种摆放姿态下的动力总成进行一次步骤四中的测量;
所述动力总成的六种不同摆放姿态分别对应动力总成的六种状态,动力总成的六种状态分别为状态一、状态二、状态三、状态四、状态五和状态六;
当动力总处于六种状态下的测量均完成后,进入步骤五、获取测量结果;
步骤四、测量:
S1、在动力总成上选取测量点:
在特征点中选取三个测量点point1、point2、point3以及一个参考点d;
进入测量软件的测试界面,并将选取的point1、point2和point3和参考点d在发动机坐标系中的对应坐标输入测量软件,随后进入S2、夹角计算;
S2、夹角计算:
分别测量point1到测量平台基准点A的距离、point1到测量平台基准点B的距离、point1到测量平台基准点C的距离、point2到测量平台基准点A的距离、point2到测量平台基准点B的距离、point2到测量平台基准点C的距离、point3到测量平台基准点A的距离、point3到测量平台基准点B的距离、point3到测量平台基准点C的距离,并将测量得到的九个距离数据输入测量软件,随后点击测量软件中的“计算夹角”按钮,测量软件计算得到:
a、发动机坐标系的X轴与基座1内部转轴13之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座1内部转轴13之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座1内部转轴13之间的夹角CC;
b、测量平台基准点A、测量平台基准点B之间距离的计算值与测量平台基准点A与测量平台基准点B之间距离的实际值的偏差ΔAB;
测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔBC;
测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔAC;
S3、校核:
根据得到的ΔAB、ΔBC和ΔAC进行校核:
当ΔAB、ΔBC和ΔAC均在±20mm的范围内,则进入S4、负载测量;
当ΔAB、ΔBC和ΔAC中任意一项不在±20mm的范围内,则返回S2、夹角计算;
S4、负载测量:
将基座1切换至“测质量质心”模式,随后下降测量台面2,使测量台面2放置于基座1顶部的三个压力传感器11上,点击测量软件中“测量发动机”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器11的读数,随后上升测量台面2;
随后将基座1切换至“测转动惯量”状态并再次下降测量台面2,使测量台面2的底部与转动惯量支撑座12相连接,然后以基座1内部转轴13为中心顺时针转动测量台面2后将其锁紧,并点击测量软件中的“加载测量”按钮,随后快速释放测量台面2,使测量台面2随转动惯量支撑座12以基座1内部转轴13为中心自由扭摆,基座1自动测量此时测量台面2自由扭摆的加载周期T1,测量软件自动读取基座1测得的加载周期T1,待测量台面2停止扭摆后上升测量台面2,负载测量完成;
S5、空载测量:
负载测量完成后,保持垫块3的位置不变的同时将动力总成自测量台面2上移走,随后下降测量台面2,使测量台面2的底部与转动惯量支撑座12相连接,然后以基座1内部转轴13为中心顺时针转动测量台面2后将其锁紧,并点击测量软件中的“空载测量”按钮,随后快速释放测量台面2,使测量台面2随转动惯量支撑座12以基座1内部转轴13为中心自由扭摆,基座1自动测量得到此时测量台面2自由扭摆的空载周期T0,测量软件自动读取基座1测得的空载周期T0,待测量台面2停止扭摆后上升测量台面2;
随后将基座1切换至“测质量质心”状态,下降测量台面2,使测量台面2放置于基座1顶部的三个压力传感器11上,点击测量软件中“重测皮重”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器11的测量数据,空载测量完成;
S6、认定结果:
空载测量完成后,升起测量台面2,并点击测量软件中“认定结果”按钮,测量完成;
步骤五、获取测量结果:
完成六个状态的测量后,进入测量软件的结果汇总界面,随后点击结果汇总界面中的“计算数据”按钮,即可得到动力总成的惯性参数的测量结果。
所述步骤一、取特征点中,在动力总成表面上取得的多个特征点包括:多个前端面特征点a1、多个后端面特征点a2、多个上下端面特征点a3和多个测量特征点a4;
所述前端面特征点a1在动力总成中的发动机前端盖板6上选取,前端面特征点a1不在一条直线上,前端面特征点a1位于同一平面且前端面特征点a1所在平面平行于缸体4的前端面;
所述后端面特征点a2在动力总成中的离合器罩盖5上选取,后端面特征点a2位于同一圆周上,后端面特征点a2所在平面平行于缸体4的后端面;
所述上下端面特征点a3在动力总成中缸盖8的顶部或发动机缸体4的底部选取,上下端面特征点a3不在一条直线上,上下端面特征点a3位于同一平面且上下端面特征点a3所在的平面平行于发动机缸体4的上端面;
所述多个测量特征点a4分布在动力总成的表面各处;
所述步骤三、状态一的测量,S1、摆放动力总成,并在动力总成上选取测量点中,三个测量点point1、point2、point3以及参考点d均在前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3和测量特征点a4中选取。
所述前端面特征点a1的数量为4个;
所述后端面特征点a2的数量为4个;
所述上下端面特征点a3的数量为4个;
所述前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3与测量特征点a4的数量总和不少于50个。
所述步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系中,根据所取的特征点建立发动机坐标系,包括如下步骤:
A1、确定发动机坐标系X轴:
选取后端面特征点a2所在圆周的圆心点O’,将过圆心点O’且与多个后端面特征点a2所在平面相垂直的直线设为发动机坐标系的X轴,发动机坐标系X轴的正方向自发动机前端面指向发动机后端面,发动机坐标系的X轴被确定;
A2、确定发动机坐标系原点:
发动机坐标系的X轴被确定后,选取发动机坐标系的X轴与前端面特征点a1所在的平面的交点O”;
测量并记录前端面特征点a1到发动机前端面的距离D1,则将发动机坐标系的X轴上位于圆心点O’与交点O”之间,且与交点O”之间的距离为D1的点设为发动机坐标系的原点Oe,发动机坐标系的原点Oe被确定;
A3、确定发动机坐标系Z轴:
设定发动机坐标系的原点Oe后,将过发动机坐标系原点Oe且垂直于上下端面特征点a3所在的平面的直线设为发动机坐标系的Z轴,所述发动机坐标系的Z轴的正方向自发动机下端面指向发动机上端面,发动机坐标系的Z轴被确定;
B4、确定发动机坐标系Y轴:
已知发动机坐标系的X轴、Z轴和原点Oe,根据三维直角坐标系的右手定则确定发动机坐标系的Y轴。
所述三个测量点point1、point2、point3以及参考点d需符合如下要求:
c、所述point1、point2、point3所在的平面与测量台面2目测平行;
d、所述point1、point2、point3所构成的三角形与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C所构成的三角形成倒三角形;
e、所述参考点d位于测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面与point1、point2、point3所在的平面之间;
f、参考点d与point1、point2、point3所在的平面之间的距离大于等于20mm;参考点d与测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面之间的距离大于等于20mm。
所述步骤三、动力总成的六种不同摆放姿态分别为:
对应动力总成的状态一的摆放姿态:发动机坐标系的X轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成的状态二的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成的状态三的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成的状态四的摆放姿态:发动机坐标系的X、Y、Z轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态;
对应动力总成的状态五的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能平行于测量台面2,X、Z轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态;
对应动力总成的状态六的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能平行于测量台面2,X、Y轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态。
所述离合器罩盖5通过多个连接螺栓与动力总成中的缸体4的后端面相连接,所述后端面特征点a2在连接后缸体4端面与离合器罩盖5的螺栓上选取;
所述发动机前端盖板6与缸体4的前端面之间通过连接螺栓相连接,所述前端面特征点a1在连接缸体4前端面与发动机前端盖板6的螺栓上选取。
所述动力总成中的缸体4的底部通过连接螺栓与油底壳7相连接,所述上下端面特征点a3在连接发动机缸体4与油底壳7的连接螺栓上选取。
所述上下端面特征点a3在动力总成中缸盖8顶部的连接螺栓的上选取。
所述测量特征点a4在动力总成各部位上的连接螺栓上选取。
本发明的原理说明如下:
所述发动机坐标系的X轴与发动机曲轴的中心线为同一条直线,由于发动机的结构要求,离合器罩盖5为圆形,且通过位于其外周的一圈螺栓进行固定,因此在离合器罩盖5外周的螺栓顶部取后端面点a2,即可使取得的后断面特征点a2位于同一圆周上,且过该圆的圆心,垂直于该圆所在平面的直线与发动机曲轴的中心线重合,因此能较容易的找到发动机坐标系的X轴。
所述动力总成中油底壳7的顶部与缸体4底部相连接处一般在同一平面上,且该平面是与缸体4底面相平行的,利用动力总成中油底壳7的结构特点,在油底壳7与缸体4的连接螺栓处取特征点,易于找到所在的平面平行于发动机缸体4的上端面的多个上下端面特征点a3,从而确定发动机坐标系的Z轴。
所述三维直角坐标系的右手定则可在已知坐标系的X轴、Z轴时确定坐标系Y轴的方向。
在步骤二、三坐标测量中,先选取便于测量的测量坐标系,并测得有特征点在测量坐标系中的坐标,再通过软件对特征点进行坐标转换,得到所有特征点在发动机坐标系中的对应坐标。
所述MPC700转动惯量试验台的基座1上还设置有升降柱15,所述升降柱15支撑测量台面2的底部并带动其上升或下降,可实现上升测量台面2,或将测量台面2下降放置于三个压力传感器11上,也可将测量台面2下降并放置于转动惯量支撑座12上。
所述步骤四、夹角计算中,在测量point1、point2和point3与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C的过程中,通过上升升降柱15支撑测量台面2并使其处于升起状态,以保护试验台。
如图7、图8所示,所述测量台面2的底部设置有与转动惯量支撑座12相连接的连接部件14,在测量加载周期T1、空载周期T0时,测量台面2通过连接部件14与转动惯量支撑座12相连,从而使转动惯量支撑座12可以带动测量台面2以转轴13为中心扭摆。
在A1、负载测量和A2、空载测量中,均需要以基座1内部转轴13为中心顺时针转动测量台面2后将其固定,转动测量台面2时,转动角度为3°至8°度。
选取三个测量点point1、point2、point3以及参考点d时,point1、point2、point3以及参考点d需符合的要求中包括:point1、point2、point3所在的平面与测量台面2目测平行;
由于point1、point2、point3三个点均在以确定的前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3和测量特征点a4之中选取,因此不可能做到point1、point2、point3所在的平面与测量台面2完全平行,因此通过目测选取point1、point2、point3三点并使point1、point2、point3三点所在的平面尽可能平行于测量台面2即可。
完成动力总成在分别在六种姿态下进行测量,每种姿态下的测量中,根据需求选取不同的特征点作为三个测量点point1、point2、point3以及参考点d。
所述MPC700惯性参数试验台的测量台面2上固定设置设有三个圆柱状凸起,这三个圆柱状凸起的上表面的中心点,分别为测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C;
由于测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C在测量台面2上的位置是固定的,则测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C两两之间距离的实际理论值是确定的;
因此,在步骤四、夹角计算中,point1到测量平台基准点A的距离、point1到测量平台基准点B的距离、point1到测量平台基准点C的距离、point2到测量平台基准点A的距离、point2到测量平台基准点B的距离、point2到测量平台基准点C的距离、point3到测量平台基准点A的距离、point3到测量平台基准点B的距离、point3到测量平台基准点C的距离,并将测量得到的九个距离数据输入测量软件后,测量软件可通过测量得到的九个距离数据及point1、point2、point3三个点的坐标计算得出测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C两两之间距离的实测值与理论值的偏差,当该偏差较小,即偏差小于20mm时,说明误差在可以接受的范围内,发动机坐标系的X轴与基座1内部转轴13之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座1内部转轴13之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座1内部转轴13之间的夹角CC的测量值较为准确,可以继续后续步骤;
当该偏差较大,即偏差大于20mm时,说明误差较大,因此需要重新测量point1、point2、point3三个测量点到测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C三个测量平台基准点之间的距离,再次进行夹角计算。
由于point1、point2和point3的在发动机坐标系中的坐标已知,point1、point2、point3分别到测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C的距离通过测量得到,将测量得到的九个距离数据输入测量软件后,由于基座1内部转轴13与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C之间的位置关系是固定的,因此通过测量软件可计算得到发动机坐标系的X轴与基座1内部转轴13之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座1内部转轴13之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座1内部转轴13之间的夹角CC。
所述S5、空载测量中,保持垫块3的位置不变的同时将动力总成自测量台面2上移走,根据空载测量的结果可修正负载测量中垫块3对测量结果的影响。
所述MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件实现在同一个测试台上完成动力总成质量、三维质心位置、三个方向转动惯量、三个方向惯性积的测量,所述的基座1内的试验台控制器与安装测量软件的计算机信号连接。
动力总成通常有10项惯性参数需要测量,质量M,质心三维坐标(GX、GY、GZ)、惯性距(IXX、IYY、IZZ)、惯性积(IXY、IXZ、IYZ)。
通过三个压力传感器11在A1、负载测量和A2、空载测量中的读数,易于测得被测动力总成的质量;
通过不同姿态下三个压力传感器11在A1、负载测量和A2、空载测量中的读数,通过程序计算得到动力总成质心三维坐标(GX、GY、GZ)。
通过转动惯量的测量基本原理可知:过任意轴的转动惯量可由如下公式表示:
IH=IXX-cos2α+IYYcos2β+IZZcos2δ-2IXYcosαcosβ2IYZcosβcosδ-2IXZcosacosδ
其中,IH为动力总成过其质心的转动惯量,
IXX为动力总成过其质心平行与X轴的转动惯量;
IYY为动力总成过其质心平行与Y轴的转动惯量;
IZZ为动力总成过其质心平行与Z轴的转动惯量;
IXY、IXZ、IYZ分别为三个方向的惯性积;
α为发动机坐标系的X轴与基座1内部转轴13之间的夹角AA;
β为发动机坐标系的Y轴与基座1内部转轴13之间的夹角BB;
δ为发动机坐标系的Z轴与基座1内部转轴13之间的夹角CC;
IH可以根据多种姿态下测量得到的加载周期T1、空载周期T0、负载测量时三个压力传感器11的读数、空载测量时三个压力传感器11的读数计算得到。
通过六种姿态下的测量结果,根据上述公式建立6个方程,即可得到惯性距(IXX、IYY、IZZ)、惯性积(IXY、IXZ、IYZ)。
实施例1:
一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,本测量方法基于MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件,所述MPC700转动惯量试验台包括基座1和测量台面2,所述测量台面2位于基座1的上方;
所述基座1顶部设置有四个转动惯量支撑座12及三个压力传感器11,所述转动惯量支撑座12能以基座1内部转轴13为中心自由扭摆;
基座1的上方设置有测量台面2,所述测量台面2的顶部平面上设有测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C;
步骤一、取特征点:
在动力总成表面上取多个特征点,随后进入步骤二;
步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系:
对动力总成表面上所取的所有特征点进行三坐标测量,得到所有特征点在测量坐标系中的坐标,
在三维建模软件中根据所取的特征点建立发动机坐标系,并对所有特征点进行坐标转换,得到所有特征点在发动机坐标系中的对应坐标,随后进入步骤三;
步骤三、摆放动力总成:
测试人员通过垫块3将动力总成分六次以六种不同的姿态摆放于测量台面2上,每完成一种姿态的摆放后,对该种摆放姿态下的动力总成进行一次步骤四中的测量;
所述动力总成的六种不同摆放姿态分别对应动力总成的六种状态,动力总成的六种状态分别为状态一、状态二、状态三、状态四、状态五和状态六;
当动力总处于六种状态下的测量均完成后,进入步骤五、获取测量结果;
步骤四、测量:
S1、在动力总成上选取测量点:
在特征点中选取三个测量点point1、point2、point3以及一个参考点d;
进入测量软件的测试界面,并将选取的point1、point2和point3和参考点d在发动机坐标系中的对应坐标输入测量软件,随后进入S2、夹角计算;
S2、夹角计算:
分别测量point1到测量平台基准点A的距离、point1到测量平台基准点B的距离、point1到测量平台基准点C的距离、point2到测量平台基准点A的距离、point2到测量平台基准点B的距离、point2到测量平台基准点C的距离、point3到测量平台基准点A的距离、point3到测量平台基准点B的距离、point3到测量平台基准点C的距离,并将测量得到的九个距离数据输入测量软件,随后点击测量软件中的“计算夹角”按钮,测量软件计算得到:
a、发动机坐标系的X轴与基座1内部转轴13之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座1内部转轴13之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座1内部转轴13之间的夹角CC;
b、测量平台基准点A、测量平台基准点B之间距离的计算值与测量平台基准点A与测量平台基准点B之间距离的实际值的偏差ΔAB;
测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔBC;
测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔAC;
S3、校核:
根据得到的ΔAB、ΔBC和ΔAC进行校核:
当ΔAB、ΔBC和ΔAC均在±20mm的范围内,则进入S4、负载测量;
当ΔAB、ΔBC和ΔAC中任意一项不在±20mm的范围内,则返回S2、夹角计算;
S4、负载测量:
将基座1切换至“测质量质心”模式,随后下降测量台面2,使测量台面2放置于基座1顶部的三个压力传感器11上,点击测量软件中“测量发动机”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器11的读数,随后上升测量台面2;
随后将基座1切换至“测转动惯量”状态并再次下降测量台面2,使测量台面2的底部与转动惯量支撑座12相连接,然后以基座1内部转轴13为中心顺时针转动测量台面2后将其锁紧,并点击测量软件中的“加载测量”按钮,随后快速释放测量台面2,使测量台面2随转动惯量支撑座12以基座1内部转轴13为中心自由扭摆,基座1自动测量此时测量台面2自由扭摆的加载周期T1,测量软件自动读取基座1测得的加载周期T1,待测量台面2停止扭摆后上升测量台面2,负载测量完成;
S5、空载测量:
负载测量完成后,保持垫块3的位置不变的同时将动力总成自测量台面2上移走,随后下降测量台面2,使测量台面2的底部与转动惯量支撑座12相连接,然后以基座1内部转轴13为中心顺时针转动测量台面2后将其锁紧,并点击测量软件中的“空载测量”按钮,随后快速释放测量台面2,使测量台面2随转动惯量支撑座12以基座1内部转轴13为中心自由扭摆,基座1自动测量得到此时测量台面2自由扭摆的空载周期T0,测量软件自动读取基座1测得的空载周期T0,待测量台面2停止扭摆后上升测量台面2;
随后将基座1切换至“测质量质心”状态,下降测量台面2,使测量台面2放置于基座1顶部的三个压力传感器11上,点击测量软件中“重测皮重”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器11的测量数据,空载测量完成;
S6、认定结果:
空载测量完成后,升起测量台面2,并点击测量软件中“认定结果”按钮,测量完成;
步骤五、获取测量结果:
完成六个状态的测量后,进入测量软件的结果汇总界面,随后点击结果汇总界面中的“计算数据”按钮,即可得到动力总成的惯性参数的测量结果。
所述步骤一、取特征点中,在动力总成表面上取得的多个特征点包括:多个前端面特征点a1、多个后端面特征点a2、多个上下端面特征点a3和多个测量特征点a4;
所述前端面特征点a1在动力总成中的发动机前端盖板6上选取,前端面特征点a1不在一条直线上,前端面特征点a1位于同一平面且前端面特征点a1所在平面平行于缸体4的前端面;
所述后端面特征点a2在动力总成中的离合器罩盖5上选取,后端面特征点a2位于同一圆周上,后端面特征点a2所在平面平行于缸体4的后端面;
所述上下端面特征点a3在动力总成中缸盖8的顶部或发动机缸体4的底部选取,上下端面特征点a3不在一条直线上,上下端面特征点a3位于同一平面且上下端面特征点a3所在的平面平行于发动机缸体4的上端面;
所述多个测量特征点a4分布在动力总成的表面各处;
所述步骤三、状态一的测量,S1、摆放动力总成,并在动力总成上选取测量点中,三个测量点point1、point2、point3以及参考点d均在前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3和测量特征点a4中选取。
所述前端面特征点a1的数量为4个;
所述后端面特征点a2的数量为4个;
所述上下端面特征点a3的数量为4个;
所述前端面特征点a1、后端面特征点a2、上下端面特征点a3与测量特征点a4的数量总和不少于50个;
所述步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系中,根据所取的特征点建立发动机坐标系,包括如下步骤:
A1、确定发动机坐标系X轴:
选取后端面特征点a2所在圆周的圆心点O’,将过圆心点O’且与多个后端面特征点a2所在平面相垂直的直线设为发动机坐标系的X轴,发动机坐标系X轴的正方向自发动机前端面指向发动机后端面,发动机坐标系的X轴被确定;
A2、确定发动机坐标系原点:
发动机坐标系的X轴被确定后,选取发动机坐标系的X轴与前端面特征点a1所在的平面的交点O”;
测量并记录前端面特征点a1到发动机前端面的距离D1,则将发动机坐标系的X轴上位于圆心点O’与交点O”之间,且与交点O”之间的距离为D1的点设为发动机坐标系的原点Oe,发动机坐标系的原点Oe被确定;
A3、确定发动机坐标系Z轴:
设定发动机坐标系的原点Oe后,将过发动机坐标系原点Oe且垂直于上下端面特征点a3所在的平面的直线设为发动机坐标系的Z轴,所述发动机坐标系的Z轴的正方向自发动机下端面指向发动机上端面,发动机坐标系的Z轴被确定;
B4、确定发动机坐标系Y轴:
已知发动机坐标系的X轴、Z轴和原点Oe,根据三维直角坐标系的右手定则确定发动机坐标系的Y轴;
所述三个测量点point1、point2、point3以及参考点d需符合如下要求:
c、所述point1、point2、point3所在的平面与测量台面2目测平行;
d、所述point1、point2、point3所构成的三角形与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C所构成的三角形成倒三角形;
e、所述参考点d位于测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面与point1、point2、point3所在的平面之间;
f、参考点d与point1、point2、point3所在的平面之间的距离大于等于20mm;参考点d与测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面之间的距离大于等于20mm;
所述步骤四、其余五个状态的测量中,所述状态一的测量、状态二的测量、状态三的测量、状态四的测量、状态五的测量和状态六的测量中动力总成的六种不同摆放姿态如下:
发动机坐标系的X轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
发动机坐标系的Y轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
发动机坐标系的Z轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
发动机坐标系的X、Y、Z轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态;
发动机坐标系的Y轴尽可能平行于测量台面2,X、Z轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态;
发动机坐标系的Z轴尽可能平行于测量台面2,X、Y轴尽可能同时与测量台面2成45°的姿态。
实施例2:
实施例2与实施例1基本相同,其不同之处在于:
所述动力总成中的缸体4的后端面与离合器罩盖5通过多个连接螺栓相连接,所述后端面特征点a2在连接后缸体4端面与离合器罩盖5的螺栓顶部选取;
所述动力总成中的缸体4的前端面与发动机前端盖板6之间通过连接螺栓相连接,所述前端面特征点a1在连接缸体4前端面与发动机前端盖板6的螺栓顶部选取。
所述动力总成中的缸体4的底部通过连接螺栓与油底壳7相连接,所述上下端面特征点a3在连接发动机缸体4与油底壳7的连接螺栓顶部选取。
所述测量特征点a4在动力总成各部位上的连接螺栓的顶部选取。
实施例3:
实施例3与实施例2基本相同,其不同之处在于:
所述上下端面特征点a3在动力总成中缸盖8上的连接螺栓的顶部选取。
Claims (9)
1.一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,包括如下步骤:
本测量方法基于MPC700转动惯量试验台及与其配套的测量软件,所述MPC700转动惯量试验台包括基座(1)和测量台面(2),所述测量台面(2)位于基座(1)的上方;
所述基座(1)顶部设置有四个转动惯量支撑座(12)及三个压力传感器(11),所述转动惯量支撑座(12)能以基座(1)内部转轴(13)为中心自由扭摆;
基座(1)的上方设置有测量台面(2),所述测量台面(2)的顶部平面上设有测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C;
步骤一、取特征点:
在动力总成表面上取多个特征点,随后进入步骤二;
步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系:
对动力总成表面上所取的所有特征点进行三坐标测量,得到所有特征点在测量坐标系中的坐标;
在三维建模软件中根据所取的特征点建立发动机坐标系,并对所有特征点进行坐标转换,得到所有特征点在发动机坐标系中的对应坐标,随后进入步骤三;
步骤三、摆放动力总成:
测试人员通过垫块(3)将动力总成分六次以六种不同的姿态摆放于测量台面(2)上,每完成一种姿态的摆放后,对该种摆放姿态下的动力总成进行一次步骤四中的测量;
所述动力总成的六种不同摆放姿态分别对应动力总成的六种状态,动力总成的六种状态分别为状态一、状态二、状态三、状态四、状态五和状态六;
当动力总处于六种状态下的测量均完成后,进入步骤五、获取测量结果;
步骤四、测量:
S1、在动力总成上选取测量点:
在特征点中选取三个测量点point1、point2、point3以及一个参考点d;
进入测量软件的测试界面,并将选取的point1、point2和point3和参考点d在发动机坐标系中的对应坐标输入测量软件,随后进入S2、夹角计算;
S2、夹角计算:
分别测量point1到测量平台基准点A的距离、point1到测量平台基准点B的距离、point1到测量平台基准点C的距离、point2到测量平台基准点A的距离、point2到测量平台基准点B的距离、point2到测量平台基准点C的距离、point3到测量平台基准点A的距离、point3 到测量平台基准点B的距离、point3到测量平台基准点C的距离,并将测量得到的九个距离数据输入测量软件,随后点击测量软件中的“计算夹角”按钮,测量软件计算得到:
a、发动机坐标系的X轴与基座(1)内部转轴(13)之间的夹角AA、发动机坐标系的Y轴与基座(1)内部转轴(13)之间的夹角BB;发动机坐标系的Z轴与基座(1)内部转轴(13)之间的夹角CC;
b、测量平台基准点A、测量平台基准点B之间距离的计算值与测量平台基准点A与测量平台基准点B之间距离的实际值的偏差ΔAB;
测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点B、和测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔBC;
测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的计算值与测量平台基准点A、测量平台基准点C之间距离的实际值的偏差ΔAC;
S3、校核:
根据得到的ΔAB、ΔBC和ΔAC进行校核:
当ΔAB、ΔBC和ΔAC均在±20mm的范围内,则进入S4、负载测量;
当ΔAB、ΔBC和ΔAC中任意一项不在±20mm的范围内,则返回S2、夹角计算;
S4、负载测量:
将基座(1)切换至“测质量质心”模式,随后下降测量台面(2),使测量台面(2)放置于基座(1)顶部的三个压力传感器(11)上,点击测量软件中 “测量发动机”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器(11)的读数,随后上升测量台面(2);
随后将基座(1)切换至“测转动惯量”状态并再次下降测量台面(2),使测量台面(2)的底部与转动惯量支撑座(12)相连接,然后以基座(1)内部转轴(13)为中心顺时针转动测量台面(2)后将其锁紧,并点击测量软件中的“加载测量”按钮,随后快速释放测量台面(2),使测量台面(2)随转动惯量支撑座(12)以基座(1)内部转轴(13)为中心自由扭摆,基座(1)自动测量此时测量台面(2)自由扭摆的加载周期T1,测量软件自动读取基座(1)测得的加载周期T1,待测量台面(2)停止扭摆后上升测量台面(2),负载测量完成;
S5、空载测量:
负载测量完成后,保持垫块(3)的位置不变的同时将动力总成自测量台面(2)上移走,随后下降测量台面(2),使测量台面(2)的底部与转动惯量支撑座(12)相连接,然后以基座(1)内部转轴(13)为中心顺时针转动测量台面(2)后将其锁紧,并点击测量软件中的“空载测量”按钮,随后快速释放测量台面(2),使测量台面(2)随转动惯量支撑座(12)以基座(1)内部转轴(13)为中心自由扭摆,基座(1)自动测量得到此时测量台面(2)自由扭摆的空载周期T0,测量软件自动读取基座(1)测得的空载周期T0,待测量台面(2)停止扭摆后上升测量台面(2);
随后将基座(1)切换至“测质量质心”状态,下降测量台面(2),使测量台面(2)放置于基座(1)顶部的三个压力传感器(11)上,点击测量软件中“重测皮重”按钮,测量软件自动读取三个压力传感器(11)的测量数据,空载测量完成;
S6、认定结果:
空载测量完成后,升起测量台面(2),并点击测量软件中“认定结果”按钮,测量完成;
步骤五、获取测量结果:
完成六个状态的测量后,进入测量软件的结果汇总界面,随后点击结果汇总界面中的“计算数据”按钮,即可得到动力总成的惯性参数的测量结果;
所述步骤一、取特征点中,在动力总成表面上取得的多个特征点包括:多个前端面特征点(a1)、多个后端面特征点(a2)、多个上下端面特征点(a3)和多个测量特征点(a4);
所述前端面特征点(a1)在动力总成中的发动机前端盖板(6)上选取,前端面特征点(a1)不在一条直线上,前端面特征点(a1)位于同一平面且前端面特征点(a1)所在平面平行于缸体(4)的前端面;
所述后端面特征点(a2)在动力总成中的离合器罩盖(5)上选取,后端面特征点(a2)位于同一圆周上,后端面特征点(a2)所在平面平行于缸体(4)的后端面;
所述上下端面特征点(a3)在动力总成中缸盖(8)的顶部或发动机缸体(4)的底部选取,上下端面特征点(a3)不在一条直线上,上下端面特征点(a3)位于同一平面且上下端面特征点(a3)所在的平面平行于发动机缸体(4)的上端面;
所述多个测量特征点(a4)分布在动力总成的表面各处;
所述步骤三、状态一的测量,S1、摆放动力总成,并在动力总成上选取测量点中,三个测量点point1、point2、point3以及参考点d均在前端面特征点(a1)、后端面特征点(a2)、上下端面特征点(a3)和测量特征点(a4)中选取。
2.根据权利要求1中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述步骤二、对特征点进行三坐标测量并建立发动机坐标系中,根据所取的特征点建立发动机坐标系,包括如下步骤:
A1、确定发动机坐标系X轴:
选取所述后端面特征点(a2)所在圆周的圆心点O’,将过圆心点O’且与多个后端面特征点(a2)所在平面相垂直的直线设为发动机坐标系的X轴,发动机坐标系X轴的正方向自发动机前端面指向发动机后端面,发动机坐标系的X轴被确定;
A2、确定发动机坐标系原点:
发动机坐标系的X轴被确定后,选取发动机坐标系的X轴与前端面特征点(a1)所在的平面的交点O”;
测量并记录前端面特征点(a1)到发动机前端面的距离D1,则将发动机坐标系的X轴上位于圆心点O’与交点O”之间,且与交点O”之间的距离为D1的点设为发动机坐标系的原点Oe,发动机坐标系的原点Oe被确定;
A3、确定发动机坐标系Z轴:
设定发动机坐标系的原点Oe后,将过发动机坐标系原点Oe且垂直于上下端面特征点(a3)所在的平面的直线设为发动机坐标系的Z轴,所述发动机坐标系的Z轴的正方向自发动机下端面指向发动机上端面,发动机坐标系的Z轴被确定;
B4、确定发动机坐标系Y轴:
已知发动机坐标系的X轴、Z轴和原点Oe,根据三维直角坐标系的右手定则确定发动机坐标系的Y轴。
3.根据权利要求2中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述前端面特征点(a1)的数量为4个;
所述后端面特征点(a2)的数量为4个;
所述上下端面特征点(a3)的数量为4个;
所述前端面特征点(a1)、后端面特征点(a2)、上下端面特征点(a3)与测量特征点(a4)的数量总和不少于50个。
4.根据权利要求3中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述三个测量点point1、point2、point3以及参考点d需符合如下要求:
c、所述point1、point2、point3所在的平面与测量台面(2)目测平行;
d、所述point1、point2、point3所构成的三角形与测量平台基准点A、测量平台基准点B和测量平台基准点C所构成的三角形成倒三角形;
e、所述参考点d位于测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面与point1、point2、point3所在的平面之间;
f、参考点d与point1、point2、point3所在的平面之间的距离大于等于20mm;参考点d与测量平台基准点A、测量平台基准点B、测量平台基准点C所在的平面之间的距离大于等于20mm。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述步骤三、动力总成的六种不同摆放姿态分别为:
对应动力总成状态一的摆放姿态:发动机坐标系的X轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态二的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态三的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能垂直于测量平台的姿态;
对应动力总成状态四的摆放姿态:发动机坐标系的X、Y、Z轴尽可能同时与测量台面(2)成45°的姿态;
对应动力总成状态五的摆放姿态:发动机坐标系的Y轴尽可能平行于测量台面(2),X、Z轴尽可能同时与测量台面(2)成45°的姿态;
对应动力总成状态六的摆放姿态:发动机坐标系的Z轴尽可能平行于测量台面(2),X、Y轴尽可能同时与测量台面(2)成45°的姿态。
6.根据权利要求5中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述离合器罩盖(5)通过多个连接螺栓与动力总成中的缸体(4)的后端面相连接,所述后端面特征点(a2)在连接后缸体(4)端面与离合器罩盖(5)的螺栓上选取;
所述发动机前端盖板(6)与缸体(4)的前端面之间通过连接螺栓相连接,所述前端面特征点(a1)在连接缸体(4)前端面与发动机前端盖板(6)的螺栓上选取。
7.根据权利要求6中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述动力总成中的缸体(4)的底部通过连接螺栓与油底壳(7)相连接,所述上下端面特征点(a3)在连接发动机缸体(4)与油底壳(7)的连接螺栓上选取。
8.根据权利要求6中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述上下端面特征点(a3)在动力总成中缸盖(8)顶部的连接螺栓的上选取。
9.根据权利要求8中所述的一种无数模动力总成的惯性参数测量方法,其特征在于:
所述测量特征点(a4)在动力总成各部位上的连接螺栓上选取。
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