磁力表座和百分表的配合

  uvw ·  2013-07-27 15:21  ·  22437 次点击
一、制动抖动产生的原因
制动抖动的发生机理如图1所示,从激励源上讲,制动抖动主要是由于制动压力波动和制动力矩波动引起的。旋转件不平衡、轴承间隙过大不是引起制动抖动的主要原因,因为旋转件不平衡可以通过轮胎动平衡消除,轴承间隙过大也很容易发现。
制动过程是一个复杂的热-机耦合过程,车轮的制动力矩可以用式T=pAur表示,式中T为制动力矩;p为接触压力;A为接触面积;r为摩擦力等效作用半径。从式中可以看出,只要上述参数任何一个发生变化,都会导致制动力矩波动。
二、制动抖动的一般检测方法
为了找到制动器振动的原因,一般在平坦及水平路面、以合法行驶速度,对制动器进行路试。
测试时应该遵循下列路试程序。因为一个故障可能在制动系统冷态时不明显,而在热态时就非常明显。
1.将汽车加速至高速公路行车速度。
2.在安全准许的情况下,转入空挡检查车轮或传动系统有无不平衡的现象。让汽车无制动惯性滑行,注意方向盘或座椅有无任何振动。
3.使制动器升温至正常工作温度。
4.在车辆处于高速公路行车速度时开始进行制动,轻踩制动踏板,将汽车从高速公路行车速度降至45km/h至停车,测试制动振动现象是否出现。可以在方向盘、座椅、车身、制动踏板其中一个或多个部位感觉到制动振动。
5.如果没有感到制动振动,重复上述程序3次。这时注意制动通常会在制动器变热后加剧,不要让制动器过热,不要在路试时使轮胎在路面上滑移,那样会使胎面产生平点并导致轮胎振动,而轮胎振动可被误认为制动振动。
6.如果曾经历过制动时振动的话,将汽车开到当时发生制动振动的速度,然后轻微施加驻车制动一次。施加驻车制动时请同时按住手柄上的释放按钮以便随时释放驻车制动,防止后轮抱死。但是进行路试前,应验证驻车制动器的工作情况。此步骤能帮助分辨前后制动系统的故障;检查车轮轴承有无损坏,轮毂螺栓有无松动或缺失;确保车轮和轮胎平衡,轮胎磨损均匀;检查制动盘有无裂纹、划痕;检查制动摩擦片及(或)制动蹄有无损坏;检查制动摩擦片及(或)制动蹄上有无油脂或油液;检查制动卡钳滑块或销子有无腐蚀及润渭不良的情况。
特别提示:
(1)不得在装备有按压释放式驻车制动器系统的汽车上执行以上6步程序,除非装有手动释放手柄。
(2)不得在装备“盘中鼓”驻车制动器的汽车上执行以上程序,否则会严重损坏驻车制动器。
三、磁力表座配合百分表应用
1.磁力表座
磁力表座是机器制造业用途最多、最广,亦是必不可少的检测工具之一,常用于夹持百分表、杠杆表等。磁力表座里面是一个圆柱体,在其中间放置一条条形的永久磁铁或恒磁磁铁,外面底座位置是一块软磁材料(软磁材料是指在较弱的磁场下,易磁化也易退磁的一种铁氧体材料)。
磁力表座主要用来吸在某个固定的金属表面上。通过手柄转动里面的磁铁,当磁铁的两极(N或S)呈上下方向时,也就是磁铁的N或S极正对软磁材料底座时就被磁化了,这个方向上具有强磁,所以能够用于吸住钢铁表面。需要收起磁力表座表时,转动手柄使磁铁的两极处于水平方向,及N、S的正中间正对软磁材料底座时(长条形磁铁的正中间只有极小的磁性,可以不记)不会被磁化,内部的机关将磁力线屏蔽在内部短路,所以此时底座上几乎没有磁力,就可以很容易地从钢铁表面取下来了。
磁性表座利用了两个特性:
(1)软磁性材料的磁化和退磁陕的特性;
(2)条形永久磁铁或恒磁磁铁的中间磁场极弱而两端磁场极强的特性。
2.百分表
百分表是一种精度较高的比较量具,它只能测出相对数值,不能测出绝对数值,主要用于测量形状和位置误差,也可用于机床上安装工件时的精密找正。百分表的读数准确度为0.01mm。百分表的结构原理如图2所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时,通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈,小指针7转一格。刻度盘在圆周上有100个等分格,各格的读数值为0.01mm。小指针每格读数为1mm。测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。刻度盘可以转动,以便测量时大指针对准零刻线。百分表的读数方法为:先读小指针转过的刻度线(即毫米整数),再读大指针转过的刻度线(即小数部分),并乘以0.01,然后两者相加,即得到所测量的数值。
百分表的表头外边上有一个突出出来的顶针,顶针连着表盘上的指针,当顶针被推动时顶针的位移带动指针的摆动,指针摆动后位移的大小在表盘的刻度上可以读出数据。由于顶针微小的位移很难用一般的尺子测量,顶针微小的位移带动指针的位移时,指针的偏转角度较容易在表盘上读出,一般顶针位移1mm。指针偏转100个小格,所以叫百分表,就是1mm的百分之一的位移,就可以用百分表测量出来。实际上百分表在每个小格内。还可以用肉眼估计偏转的大致位置,百分表可以读出1mm的千分位。所以也有人把它称为千分表。按照上述百分表的工作原理,可以看出百分表可以用在需要测量微小位移的各个场合。
特别提示:
(1)百分表使用前应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时,测量杆在套筒内的移动耍灵活。没有卡滞现象,每次手松开后指针能回到原来的刻度位置。
(2)使用时必须把百分表固定在可靠的夹持架上。切不可贪图省事,随便夹在不稳固的地方,否则容易造成测量结果不准确或摔坏百分表。
(3)测量时不要使测量杆的行程超过它的测量范围,不要使表头突然撞到工件上,也不要用百分表测量表面粗糙度或有显著凹凸不平的工作。
(4)测量平面时百分表的测量杆要与平面垂直,测量圆柱形工件时,测量杆要与工件的中心线垂直,否则将使测量杆活动不灵或测量结果不准确。
(5)为方便读数,在测量前一般都让大指针指到刻度盘的零位。
(6)百分表不用时,应使测量杆处于自由状态,以免使表内弹簧失效。
3.磁力表座与百分表的配合应用
鉴于磁力表座及百分表各自的结构特点。在实际应用过程中,百分表常装在磁力表架上相互配合使用,如图3所示。
通过磁力表座与百分表的结合不仅可以精确测量零件圆度、圆跳动、平面度、平行度和直线度等形位误差,还可广泛的应用于汽车维修与检测工作,例如:用于曲轴弯曲度的检测、曲轴轴向串动量的检测、制动盘端面跳动量的检测等。
实际配合使用过程中,技巧方面要注意:
(1)检测前注意擦干净测杆头和被测件表面。
(2)测量时表与表架应牢固结合,表架座应放平稳定。
(3)测量时注意百分表的测量杆中心线与被测件平面要垂直,以避免出现测量误差。
四、应用实例故障现象
一辆海马海福星HM7163轿车,挂挡行驶时。车速分别为40km/h、60km/h、80km/h时。轻踩制动踏板,车身及方向盘有抖动现象,且随着时速的提高,抖动现象愈加明显。
故障诊断与排除
根据故障现象分析,该车只是在踩刹车时才会有抖动现象出现,则首先排除不是轮胎及传动轴不平衡的问题,那么问题则应出在制动盘上。由于制动盘的变形,制动摩擦片与制动盘接触时制动压力发生脉动变化从而造成车身及方向盘抖动。随后对前轮两侧制动盘进行更换处理,经过路试抖动现象消失。但运行一段时间后(约15天)同样的故障现象再次出现,为排除制动盘本身材质问题,再次将前轮两侧制动盘进行更换,经过测试抖动现象消失。但同样运行一段时间后约(15天)故障现象再次出现。
通常情况下,引起踩刹车时方向盘及车身的抖动。原因主要有制动盘厚度偏差、制动盘横向偏摆、制动盘表面磨损、摩擦材料转移等。
通过对以上几种原因分析,结合该故障车目前的情况,笔者采用磁力百分表检测的方法先后对制动盘端面和轮毂端面跳动量进行检测,如图4、图5所示。通过检测发现左右两边制动盘和轮毂跳动量均大于并超出正常标准。
怀疑是轮毂的变形造成制动盘的损坏,随即对轮毂及轴承进行拆检。拆检后发现轮毂凸台与前轮轴承内圈相结合的表面已有明显的损伤,且轮毂凸台平面已经不平,如图6所示。
由于该车不久前更换过前轮轴承,在更换时未严格按照维修工艺流程操作,致使在取轴承内圈时损伤轮毂凸台表面。而在安装新轴承时又未对损伤的表面做修复处理。从而导致装配好后制动盘不垂直于制动钳,由于新的制动盘厚度偏差均在标准值以内,加上短时间的测试制动盘本身的抗弯曲能力大于制动时的力矩还未形成变形,故新的制动盘在装车测试时无抖动现象出现。随着行驶时间的延长及行驶过程中频繁的制动,制动摩擦片与制动盘接触产生的热效应使制动盘本身的抗弯曲能力下降,加上制动时制动钳工作所产生的力矩致使制动盘产生热变形,导致制动盘表面跳动超差。制动盘的变形至使制动摩擦片与制动盘接触时制动压力发生脉动变化,最终造成在制动时左右两侧车轮所受瞬时纵向力不等,这种左右纵向力不等的现象反映在转向系统上从而引发方向盘抖动。
拆下前轮,用轮胎的四个螺栓通过厚垫片紧固制动盘与前轮毂,用干净的纱布清洁制动盘表面,将磁力表座固定在制动钳壳体一侧,脱挡转动制动盘,表头测量制动盘最大直径约10mm处的端面。然后将制动盘拆下对前轮毂端面进行跳动检测,将磁力表座固定在前悬挂壳体一侧,脱挡转动前轮毂。表头测量离前轮毂最大直径约2mm处的端面。测量完毕后,拆检轮毂总成对轮毂进行修复,装配好后对轮毂端面和制动盘表面跳动分别再次进行检测,符合技术要求。轮胎装配好路试故障排除。

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