高精度齿轮法兰-通过漂移和模量补偿在串联零件上进行扭矩检测

2020-02-09 23:01:05 admin 7

动机-完成一系列部分

气候目标，即将实施的驾驶禁令，以及汽车制造商之间日益激烈的竞争形势，都需要高精度的测量设备来优化开发新车时的驾驶效率。

第一步，这些高精度测量设备通常仅用于传动系统的子区域。首先，仍然存在用于测量和识别（例如）可避免的损耗的最佳条件，这些损耗是由于驱动部件上缺乏润滑而产生的摩擦所致。

除了缺少的行驶环境或由电动机引起的可能的干扰场外，温度和空间条件都可以轻松测量新开发的驱动效率。

在下一个车辆开发步骤中将所有组件组合在一起后，每个组件的输入和输出处的动态功率流值（作为单个值）仅不足以确定驱动优化的最后一个百分点。为此，必须在实际驾驶条件下在组装好的车辆中实现测量点。

除侧轴外，传动法兰还代表着决定整体驱动效率的中心元件，传动法兰比侧轴的决定性优势是由于材料和疲劳强度更好，因此可实现更高的测量精度。正如侧轴所知，由于短期过载峰值，零点没有“浮动”。

有损变速器输出端的串联变速器法兰作为驱动轴的连接元件，是优化新车辆开发的理想测量仪器。

带感应供电天线的补偿齿轮法兰（可进一步缩小天线尺寸）

传输

挑战

在实际的车辆操作中，在苛刻的耐久性测试下，对传动法兰的串联部分的测量又对测量技术提出了特殊要求。

一方面，在实际车辆操作中必须使用满足高环境要求和空间要求的测量技术组件：

· 每个测量点至少具有两个高精度测量通道的放大器技术：应变仪和温度测量通道

· 具有零点可调性的智能放大器技术和系统集成的健康状况监控

· 测量信号具有高16位分辨率，高采样率和足够的动态传输带宽（标准1 kHz）

· 灵活，小型化和耐高温的抗振动和抗速度部件

· 可靠的感应传输技术，不受EMC干扰

尽管与测试台传感器相比，齿轮箱法兰作为原始部件在传感器质量方面没有最佳的材料性能，但它比标准侧轴更适合。然而，由于高温的发展，在没有适当措施的情况下，恰好在变速箱附近会出现较大的测量误差。在实际环境条件下，根据车辆类型，在-40°C…+ 150°C的温度范围内进行测量。

通常的非线性零点漂移和弹性模量（材料刚度的变化）随温度的变化都必须在已升级为扭矩传感器的系列零件上进行补偿。这是确保在整个驾驶操作温度范围内测量的准确性并因此例如以高精度检测摩擦损失的唯一方法。

由于没有这些补偿措施，因此必须采取补偿措施，才能使测量值出现明显偏差。由于两个测量误差都不是线性的，因此一般的补偿方法不足以进行高精度测量。

解

为了从齿轮法兰等一系列零件制造高精度测量元件，MANNER开发了两种补偿方法，除了要求的具有疲劳强度的坚固，高精度和小型化感应测量技术外。

为了补偿零点漂移，使用特定方法记录零点沉积物，并将其存储在转子测量放大器（传感器信号放大器）中。然后，传感器信号放大器会实时校正由于环境温度变化引起的零点温度变化。

根据钢的质量，仅此补偿就可以显着降低测量误差。

如果对测量元件的要求更高，则还可以补偿E模块误差。为此，MANNER公司开发了一种实时信号处理器，该处理器可以根据多个记录的变量（例如扭矩值和传感器温度）以及相应的方法来计算实际扭矩值。然后，开发的数学程序可以进行高精度的校正。

通过使用两种校正方法，可以实现扭矩传感器，该扭矩传感器在整个环境温度范围内提供恒定的测量值，其测量精度优于0.05％。

除此处介绍的齿轮法兰外，MANNER还提供其他系列零件的精加工。变速箱输入轴，柔性板以及侧轴可以通过我们的计量知识和补偿方法升级为高精度和耐用的测量设备。