整车制造过程中总装对试制样车静态扭矩管理

目前总装厂对于试制样车扭矩的管理直接沿用量产车辆的管理标准,导致试制样车静态扭矩检测频繁发生不合格现象,给样车扭矩开发带来极大困扰。文章对试制样车的零件特点、装配方式、扭矩检测方法进行探究,提出采用丰田汽车的扭矩经验公式制定试制样车的静态扭矩标准,以满足总装对试装样车扭矩检测的需求,对整车制造有一定的借鉴意义。

考虑接触热导的电动扭矩扳子校准装置热特性分析

为了提升动态扭矩参数的测量准确度,基于分形理论,引入接触热导参数,建立结合面接触热导模型,并进行数值仿真。同时针对典型的电动扭矩扳子校准装置,利用接触热导模型对其轴承结合部进行温度仿真并与试验结果进行对比分析。结果表明:接触热导参数分别与接触载荷和材料特性参数呈现正相关增长趋势,而与尺度参数呈现负相关增加趋势;当2.1≤D≤2.7时,接触热导参数随分形维数D的增大而增大;当2.7≤D≤2.9时,接触热导参数反而随着分形维数D的增大而减小。考虑接触热导的上、下轴承结合部最高温度均比不考虑时高出4~6℃,且与试验结果接近,相对误差分别为2.7%和3.3%。

总装厂整车小批量试生产中静态扭矩管理的研究

总装厂小批量试生产的静态扭矩管理不同于样车试生产,小批量生产的紧固件质量会明显优越于样车阶段,为规范总装厂新车型小批量试生产阶段静态扭矩的管理,文章提出以总装新车型样车试装阶段积累的静态扭矩数据为基础,通过均值和标准差公式进行换算,可以得出适用于总装新车型小批量试生产阶段的静态扭矩标准,即以总装样车试装车辆的静态扭矩数据的均值作为总装小批量试生产阶段静态扭矩的基准值,以均值的6个标准差作为公差。这种方法能快速调整整车静态扭矩标准以满足总装新车型小批量试生产扭矩监管的需求。

变压器智能扭矩装配系统研究

变压器生产中多次出现因螺栓紧固造成的铁心振动噪声超标、接地线悬浮放电、引线虚连产生局部放电等问题,为解决上述问题,从螺栓紧固标准力矩值和拧紧顺序2个关键方面进行研究管控,为保障螺栓力矩值和拧紧顺序正确执行,结合变压器产品特点设计开发智能扭矩装配系统。首先,基于铁心振动、噪声、空载损耗、局部放电等变压器关键试验参数对螺栓拧紧力矩值进行研究,规定不同位置的螺栓力矩值;其次,基于铁心装配体的固有频率,确定螺栓组拧紧顺序,并应用于整体和局部顺序;再次,为指导工作人员操作开发工艺路线+工艺图的工艺制造模型,通过扭矩工作站显示三维工艺图指导生产;最后,设计了装配系统五位一体信息管控架构,即“MES系统+扭矩中央系统+扭矩工作站+扳手校验系统+终端执行系统”,用以指导变压器科学装配并实现螺栓拧紧数字化全流程闭环管控。

高度卡尺自动检定仪关键参数设计

高度卡尺自动检定仪是基于摄像技术和图像处理的现代自动化测量仪器。针对高度卡尺自动检定仪设计的要求,分析其测量原理及确定其主要参数,珠丝杆组件作为核心的零部件,以此为对象运用力学理论对其轴向刚度、标准扭矩、轴向载荷以容许最高转速进行理论计算,并根据仪器示值误差符合性评定的基本要求,对所设计的高度卡尺自动检定仪的不确定度进行分析与验证,说明高度卡尺自动检定仪关键参数设计合理,能够满足实际应用要求。

扭矩标准装置在标准扭矩扳子校准中的应用

文章介绍了扭矩标准装置在标准扭矩扳子校准中的应用。测试中扭矩标准装置是一种采用杠杆砝码原理和刀口支撑技术建立的经典结构静重式扭矩标准装置。为使扭矩标准装置更好地应用于标准扭矩扳子校准,上海质检院计量检测所力学二室团队为其设计了一套专用的辅助装置,使被检标准扭矩扳子能更稳定地固定在扭矩标准装置上,并能通过调节辅助装置,实现不同力臂长度和方位角度的校准,旨在研究刀口支撑型扭矩标准装置对标准扭矩扳子校准结果的影响。

低速大转矩液压马达标准化现状与对策研究

分析了低速大扭矩液压马达的国内外产业现状,明确了该产品在最大工作压力、最大输出扭矩、转速范围、使用寿命等重要性能指标存在的国内外技术差距;梳理了现行有效的低速大扭矩液压马达的国家和行业标准,提出了产品的基础性指标、核心指标和先进性指标,并对比分析了在机械行业标准和船舶行业标准中产品核心指标的检测方法的技术差异。指出现有行业标准在适用范围、试验方法和技术指标方面存在的问题,提出标准化工作建议,为后续行业标准的制修订工作提供参考和借鉴。

TU-3型液压扭矩扳手校准装置自动化改进

采用既有液压扭矩扳手校准装置校准TU-3型液压扭矩扳手时,不仅校准时间长,工作效率低,校准人员劳动强度大,而且由于人工读取进油压力和扭矩数据的时间不同步,影响校准结果的准确度。为此,对既有液压扭矩扳手校准装置进行自动化改进。分析既有液压扭矩扳手校准装置组成和操作步骤,提出自动化改进目标,设计自动化方案,介绍操作步骤。对比分析既有液压扭矩扳手校准装置和改进后的液压扭矩扳手校准装置测量不确定度,并进行应用验证。结果表明,与既有液压扭矩扳手校准装置相比,改进后的液压扭矩扳手校准装置测量不确定度值减小,缩短了校准时间,实现了液压扭矩扳手的校准自动化,提高了校准工作效率和校准结果的可靠性。

《摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法》(GB/T 20076—2021)标准解读与探讨

摩托车发动机最大扭矩和最大净功率是摩托车新产品公告检验及中国强制性产品认证中发动机产品唯一检验项目,文章通过详细分析和解读新版标准《摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法》(GB/T 20076—2021)与旧版标准GB/T 20076—2006之间的差异,并对新版标准中的一些关键技术要求进行探讨,在此基础上可对新版标准中的关键技术要点加深理解,有助于检测机构和企业技术人员更全面、系统地掌握和应用新版标准。

全自动高准确度100N·m扭矩标准机

介绍了中国计量科学研究院新研制的基于空气轴承支撑技术的100N·m扭矩标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统及该机的性能试验和不确定度评定。对该机进行的性能试验结果表明：100N·m扭矩标准机的重复性优于2×10^-5，不确定度优于2×10^-5（k=2）。

砂黏复合地层盾构掘进参数变化规律及掘进速率预测研究

为研究砂黏复合地层中复合比与盾构掘进参数之间的规律,依托石家庄地铁1号线白留区间隧道工程,基于现场盾构掘进试验,通过对盾构原始掘进参数的二次转换,建立标准推力-标准转矩特征空间,并对传统盾构掘进速率模型进行修正。研究结果表明:1)正常掘进状态下,标准推力和标准转矩成对数关系,随着复合比的降低,标准推力和标准转矩增加;2)根据参数点在特征平面的分布和对应的施工状态,将特征平面划分为Ⅰ区(正常掘进区)、Ⅱ区(转矩偏大区)和Ⅲ区(推力偏大区),并依据复合比的不同,将正常掘进区进一步划分为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4区;3)基于标准推力和标准转矩,建立适用于砂黏复合地层的掘进速率预测模型。

30kN·m多功能扭矩标准机

介绍了中国计量科学研究院研制的30kN·m多功能扭矩标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统及该机的性能试验和不确定度分析。该机采用参考式扭矩标准机结构，能够在一台机器上实现大量程段液压扭矩扳手、扭矩倍增器、标准扭矩传感器及标准扭矩扳手的检测校准，具有高准确度、多功能等特点。

1mN·m～1N·m扭矩标准装置力臂系统

介绍了新研制的1mN·m～1N·m扭矩标准装置的关键部件——力臂系统的设计方案,并对力臂进行了不确定度分析。分析表明：1N·m扭矩标准机力臂长度的不确定度为4.2×10-6（k=2）,完全满足1N·m扭矩标准机技术指标的要求。

高准确度扭矩标准机力臂系统设计

文章说明了力臂系统对扭矩标准机准确度的重要性,简要地介绍了一种高准确度扭矩标准机力臂系统的设计要点,重点说明了力臂长度设计所考虑的因素、力臂结构设计的原则,最后分析了力臂对整个装置不确定度的贡献。根据这些原则设计的0.5 m N·m^10 N·m标准机力臂,满足整机要求。

基于空气轴承支撑技术的高准确度大扭矩标准装置研究

介绍了新研制的基于空气轴承支撑技术的20 kN·m高准确度扭矩标准装置的工作原理、机械结构、性能试验,评定了该装置的不确定度。该标准装置采用静压空气轴承作为力臂杠杆的支撑部件,力臂系统采用了多部件框架结构,力臂材料采用了低热膨胀系数的因瓦合金材料,砝码加载系统采用了多个砝码组、旋转托盘和升降机构结合的方式,实现了不同量程范围扭矩值测量时加卸荷中不出现逆程。理论分析和性能试验表明:20 kN·m扭矩标准装置在100 N·m~24 kN·m范围内的重复性优于2×10^(-5),不确定度优于2×10^(-5)(k=2)。

高准确度微小扭矩标准装置研究

介绍了中国计量科学研究院新研制的基于空气轴承支撑技术的1 mN·m^1 N·m微小扭矩标准装置的工作原理、机械结构、性能试验和不确定度评定。该装置采用静压空气轴承作为力臂杠杆的支撑部件;力臂杠杆系统采用单臂结构,并配备了配平机构和力臂限位保护机构;砝码加载机构采用砝码吊挂、砝码组和砝码支撑系统精密结合的方式。理论分析和性能试验表明:该装置的相对扩展不确定度(k=2)在1~5 mN·m范围内小于3.4×10^(-4);在5~100 mN·m范围内小于7.4×10-5;在100 mN·m^1 N·m范围小于2.6×10^(-5)。

手动扭矩扳子检定仪的开发

近年来,扭矩扳子在工业生产中使用越来越多,其准确性直接关系到产品的质量性能,必须定期对其进行检定和校准。该文研究手动扭矩扳子的计量特征,设计检定和校准的软件架构和工作流程,在此基础上运用伺服电机控制技术开发手动扭矩扳子检定仪。实际使用及试验数据分析表明:该装置具有稳定性好、工作效率高、操作便捷、重复性好等优点,可以作为检定手动扭矩扳子的标准装置。

0.5mN·m～10N·m高精度扭矩标准装置的研制

文章介绍了0.5 m N·m^10 N·m扭矩标准装置的工作原理与机械结构,阐述了整个装置的电气控制系统,分析了装置的测量不确定度。研究结果表明,设计的装置能满足技术指标要求。

100 kN·m静重式扭矩标准装置

介绍了中国计量科学研究院研制的100 kN·m静重式扭矩标准装置。该装置采用高精度大承载的刀口支承机构,力臂采用单梁结构并配置了力臂限位保护机构,砝码加载系统采用内外圈砝码组和升降机构结合的结构形式,实现了1 kN·m~100 kN·m范围大扭矩量值的复现。理论分析和性能验证试验表明:100 kN·m扭矩装置在1 kN·m~100 kN·m范围内的重复性优于5×10^(-5),相对扩展不确定度优于1×10^(-4)(k=3)。

LPG在电喷发动机上的研究

随着我国汽车保有量的不断增长,汽车尾气排放污染已成为城市的重要污染源,而使用 LPG(主要成分是C3H8 和C4H10,我国的LPG中 C4H10 含量比较大)则可大大降低污染。对电喷发动机上分别使用汽油、纯C3H8 和75% C3H8+25%C4H10三种燃料进行了对比试验。结果表明:与汽油燃料发动机相比,尽管C3H8 燃料发动机的功率下降11%、转矩下降7.3%,75% C3H8 燃料发动机的功率下降 5.8%、转矩下降 3.7%;但以 C3H8 为燃料的发动机,其CO、HC排放量分别下降98%和78.5%,以75% C3H8 为燃料的发动机,其CO、HC排放量分别下降98.3%和78.5%;排放物中几乎没有SOx;当提高C4H10在LPG中的比例到 25%时,发动机功率下降幅度减少,同时排放物继续下降。作为清洁燃料,LPG在电喷发动机上的应用有着广阔的前景。