一种传动轴角间隙检测结构的制作方法

本实用新型属于万向节传动轴检测领域，更具体的说涉及一种传动轴角间隙检测结构。

背景技术：

转向万向节传动轴主要是连接转向轴和转向传动轴或连接转向传动轴和转向器，用来传递运动和扭矩的零件。其传递的力矩一般较小，但其精度高。然而在加载过程中使转向传动轴产生的角间隙会直接影响转向系统的灵敏度。一般地要求一个转向万向节传动轴的在正负加载3n·m情况下角间隙不大于0.25°。然而随着汽车技术的发展，对汽车各性能要求日益提高，现多要求一个转向万向节传动轴的在正负加载10n·m情况下角间隙不大于0.15°。为保证转向万向节传动轴角间隙在控制或要求的范围内，在转向万向节传动轴的加工中或检测中，需要时刻对转向万向节传动轴的传动轴角间隙进行检测。而对于这个0.25°或0.15°的角度，测量困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种传动轴角间隙检测结构，实现将转向万向节传动轴的传动轴角间隙进行放大数倍，并通过将角度编码器将角位移转化为电信号，直接读出，测量方便快捷精准。

本实用新型技术方案一种传动轴角间隙检测结构，包括与万向节传动轴一端的输出轴固定连接的机械夹爪，所述机械夹爪另一端固定连接有主动同步轮，所述主动同步轮传动有从动同步轮，所述从动同步轮内穿过有从动输出轴，所述从动输出轴上连接有角度编码器，所述主动同步轮直径大于从动同步轮直径。

优选地，所述主动同步轮直径为所述从动同步轮直径的8倍。

优选地，所述从动同步轮上设置有同步轮张紧机构，所述同步轮张紧机构实现对所述主动同步轮和所述从动同步轮之间传动张紧，消除所述主动同步轮和所述从动同步轮之间传动不同步。

优选地，所述同步轮张紧机构包括套接在从动输出轴外部的移动盒，所述移动盒底部设置有固定底座，所述固定底座上设置有呈水平状态且轴线与从动输出轴垂直的气缸，所述气缸的伸缩端与移动盒固定连接，所述气缸带动移动盒沿着垂直于所述从动输出轴方向移动，实现从动同步轮张紧。

优选地，所述固定底座上设置有凹槽，所述移动盒底部设置有置于凹槽内且相互平行的两支撑板，所述气缸的伸缩端与其中一支撑板固定连接，气缸底部与凹槽内侧面固定连接。

优选地，所述移动盒内设置有联轴器，所述联轴器连接伸入移动盒内部的所述从动输出轴和角度编码器的输入轴，所述从动输出轴和角度编码器的输入轴上分别套接有轴承一和轴承二，所述轴承一与轴承二嵌设于在移动盒侧面内；所述角度编码器与移动盒之间连接有l形板，所述l形板两侧面分别与所述角度编码器和所述移动盒可拆卸连接。

优选地，所述主动同步轮上穿过有主动轴，所述主动轴一端与机械夹爪固定连接，另一端套设有轴承三，所述轴承三外部套设有支撑座，所述支撑座底部连接有大底板，所述大底板与固定底座固定连接。

优选地，所述万向节传动轴远离机械夹爪端的输出轴上传动连接有伺服电机。

基于上述技术方案，本一种传动轴角间隙检测结构测量过程为：利用伺服电机首先带动万向节传动轴顺时针旋转，带动主动同步轮转动，当扭力达到预设定值时停止，此时角度编码器较初始值零位已经旋转了-α°；然后伺服电机逆时针旋转，当扭矩达到预设定值时停止，此时角度编码器反馈数值较初始零位已经旋转了β°，即传动轴角间隙真实数值为(|-α°|+β°)/8＝γ°。

本实用新型技术方案的一种传动轴角间隙检测结构有益效果是：

1、通过主动同步轮带动从动同步轮同步转动，从而带动角度编码器工作，角度编码编码器将万向节传动轴的角位移转化为脉冲电信号直接读出，便于测量。

2、主动同步轮直径为从动同步轮直径的8倍，即在角度编码器上接收到的角位移为万向节传动轴的8倍，大大扩大了万向节传动轴上的角位移，使得角度编码器能够更加精准的测出万向节传动轴的角位移。

3、同步轮张紧机构实现对从动同步轮张紧，使得主动同步轮带动从动同步轮同步转动，不会发生传动传递不精准的问题。

4、本传动轴角间隙检测结构各个部件及机设计巧妙，通过放大模式来提高测试分辨率，缓解分辨率不足以测试出产品真实值的瓶颈；适用于多种型号的万向节传动轴，生产治具可快速更换；有利于提高工作效率，提高工作可靠性；降低产品失效模式概率，成本低，实用性强。

附图说明

图1本实用新型技术方案的一种传动轴角间隙检测结构整体示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为同步轮张紧机构结构主视图，

图4为同步轮张紧机构结构俯视图，

图5为同步轮张紧机构结构侧视图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

如图1和图2所示，本实用新型技术方案一种传动轴角间隙检测结构，包括与万向节传动轴8一端的输出轴固定连接的机械夹爪3，机械夹爪3另一端固定连接有主动同步轮2，主动同步轮2传动有从动同步轮6。从动同步轮6内穿过有从动输出轴61，从动输出轴61上连接有角度编码器4。利用主动同步轮带动从动同步轮同步转动，从而带动角度编码器工作，角度编码编码器将万向节传动轴的角位移转化为脉冲电信号直接读出，便于测量。本设计中主动同步轮3直径大于从动同步轮4直径，主动同步轮直径为从动同步轮直径的8倍。即在角度编码器上接收到的角位移为万向节传动轴的8倍，大大扩大了万向节传动轴上的角位移，使得角度编码器能够更加精准的测出万向节传动轴的角位移。

如图1和图3所示，本实用新型技术方案的从动同步轮6上设置有同步轮张紧机构5，同步轮张紧机构5实现对主动同步轮2和从动同步轮6之间传动张紧，消除主动同步轮2和从动同步轮6之间传动不同步。确保了角度编码器4上接收到到测量角度与万向节传动轴上的角位移完全一致，提高车辆精度。

如图3至图5所示，本实用新型技术方案中同步轮张紧机构5包括套接在从动输出轴61外部的移动盒51，移动盒51底部设置有固定底座55。固定底座55上设置有呈水平状态且轴线与从动输出轴61垂直的气缸56，气缸56的伸缩端与移动盒51固定连接。气缸56带动移动盒51沿着垂直于从动输出轴61方向移动，实现从动同步轮6张紧。

基于上段技术方案，同步轮张紧机构5中，利用气缸56实现对移动盒51的移动和固定，由于从动同步轮6直径较小，从动同步轮6通过从动输出轴61与移动盒51固定，移动盒51移动及可无偏差的带动从动同步轮6移动，实现张紧。

如图3至图5所示，本实用新型技术方案中固定底座55上设置有凹槽59，移动盒51底部设置有置于凹槽59内且相互平行的两支撑板54。气缸56的伸缩端与其中一支撑板54固定连接，气缸56底部与凹槽59内侧面固定连接。气缸56与固定底座55固定，气缸56伸缩实现对从动同步轮6的移动，实现从动同步轮6张紧。

如图3至图5所示，本实用新型技术方案中移动盒51内设置有联轴器53，联轴器53连接伸入移动盒51内部的从动输出轴61和角度编码器4的输入轴。从动输出轴61和角度编码器4的输入轴上分别套接有轴承一58和轴承二57，轴承一58与轴承二57嵌设于在移动盒51侧面内。角度编码器4与移动盒51之间连接有l形板52，l形板52两侧面分别与角度编码器4和移动盒51可拆卸连接。通过l形板52将角度编码器4与移动盒51固定连接为一体，使得移动盒51的移动带动角度编码器4移动，是的角度编码器4与移动盒51之间移动同步。

如图1和图3所示，本实用新型技术方案的主动同步轮2上穿过有主动轴，主动轴一端与机械夹爪3固定连接。另一端套设有轴承三，轴承三外部套设有支撑座1，支撑座1底部连接有大底板9，大底板9与固定底座55固定连接。万向节传动轴8远离机械夹爪3端的输出轴上传动连接有伺服电机。

如图1，本实用新型技术方案中的机械夹爪3为可分别夹紧并连接万向节传动轴8和主动同步轮2上穿过有主动轴的机械结构，可采用现有技术中任一种机械结构或机械手，比如刚性连接的两启动夹爪手。

综上，本实用新型的一种传动轴角间隙检测结构测量过程为：利用伺服电机首先带动万向节传动轴顺时针旋转，带动主动同步轮转动，当扭力达到预设定值时停止，此时角度编码器较初始值零位已经旋转了-α°；然后伺服电机逆时针旋转，当扭矩达到预设定值时停止，此时角度编码器反馈数值较初始零位已经旋转了β°，即传动轴角间隙真实数值为(|-α°|+β°)/8＝γ°。

本实用新型技术方案在上面结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。