汽车手制动操纵机构位移测量的简易方法

　　一、引言

　　手制动操纵机构是汽车的一个极为重要的部件,直接关系到行车安全。该机构主要由薄壁冲压件组成,刚性是其关键指标之一,根据技术要求及检验规则,用在一定的作用力下,机构某点的位移量来表示刚性,因此,位移的测量成为机构刚性测试的主要问题。测量位移的方法很多,常用的方法有应变片法、三坐标测量仪测试等。这些方法,有的不适合测量该类部件刚性较差的机构,有的需要专用的仪器及设备,投资较大。本文介绍一种简易测量方法,只使用简单的工具,就可以得到较为满意的结果。该方法在CASBTAR1062/1030系列货车手制动操纵机构的刚性测试中,获得成功应用。

　　二、测量方法及步骤

　　建立参考坐标系OXYZ如图1所示,三平面交点即为参考系原点,每两平面的交线即为参考系的坐标轴。将被测工件放在三平面构成的区域内。二聚光灯分别从二个方向照射,根据工件上参考点在二平面的投影点坐标,可计算参考点的当前位置,将之与初始位置比较,即知参考点各方向的位移。具体测量步骤如下:

　　(1)将标尺平行与Z轴放置,确定标尺上参考点A,B。

　　(2)打开灯1,测量A,B在平面YOZ上的投影点A1,B1,关闭灯1。

　　(3)打开灯2,测量A,B在平面ZOX上的投影点A2,B2。根据以上4点的坐标,可得出光源O1,O2的确切位置。

　　(4)取出标尺,放入被测工件,测出工件上参考点P在ZOX面上投影P2,关闭灯2。

　　(5)开启灯1,测出P在YOZ面上投影P1。由P1、P2,结合O1,O2可得初始时P点位置。

　　(6)对工件施加作用力,可测P在YOZ面上投影P(1)1,关闭灯1。

　　(7)打开灯2,可测P在ZOX面上投影P(1)2。根据P(1)2,及(1)2点坐标,结合O1,O2点坐标,可得出P点的当前位置。

　　三、参考点位移数学模型

　　按上述方法所测得的各数据只能间接描述机构参考点的位置,不能直接得出其位移的大小和方向,为获得最终结果,必须对原始数据进行处理。以下分三步推导位移量的数学表达式。

　　1.确定光源O1,O2点的坐标设标尺AB平行于Z轴,则在平面ZOX及YOZ上的投影A1B1,A2B2也平行于Z轴。

　　四、测量结果及分析

　　从附表可看出,按该法测量三次所得的最终结果,均与三坐标仪测得的位移极为接近,能够满足测量精度要求,如取平均值,则更为可靠。此外,还可以测出机构上其余各点的位移,得出各构件的变形量,为改进产品的结构,选择材料及热处理提供了重要的依据。

　　为保证精度,在测量中,应保持光源位置不动,选用聚光性能较好的灯具。因为投影越清晰,原始数据更准确。此外,工件参考点离平面的距离对测试精度也有影响,两只聚光灯也不宜同时开启。