汽車實車門玻璃升降器性能耐久試驗臺設(shè)計.docx

DOI: 10 3969 / j. issn. 1001 3881. 2014. 04. 031汽車實車門玻璃升降器性能耐久試驗臺設(shè)計徐華俊1 ，張偉2( 1. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥 231603;2. 東風(fēng)本田汽車有限公司，湖北武漢 430056)摘要: 針對當(dāng)前汽車玻璃升降器檢測系統(tǒng)多采用模擬車門進行性能試驗，其試驗結(jié)果脫離實際使用工況的現(xiàn)狀，設(shè)計 一種使用實車門進行性能試驗的試驗臺，并提供了各試驗項目的具體實現(xiàn)措施及其結(jié)構(gòu)，使試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，操作更加 方便。關(guān)鍵詞: 玻璃升降器; 性能試驗; 耐久試驗中圖分類號: TH6文獻標(biāo)識碼: B文章編號: 1001 3881 ( 2014) 4 100 3Design of Performance and Durability Test Bench for eal Vehicle Door Glass LifterXU Huajun1 ，ZHANG Wei2( 1. Anhui Water Conservancy Techincal College，Hefei Anhui 231603，China;2. Dongfeng Honda Automobile Co ，Ltd ，Wuhan Hubei 430056，China)Abstract: In current automotive glass lifter detection system，simulation vehicle door is usually used to make performance test， the test results deviate away from actual working status To overcome the problem，a performance test bench using real vehicle door was designed for door glass liter，and the specific implementation measures and structure of all the test projects were provided So the test results are more accurate and operation is more convenientKeywords: Glass lifter; Performance test; Durability test汽車玻璃升降器是車門系統(tǒng)中實現(xiàn)車門玻璃升降 運動的車門附件。隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，玻 璃升降器的需求量也將大大增加，其驅(qū)動形式也將由 電動代替手動，且正日益成為一種標(biāo)準(zhǔn)的汽車配件。 而汽車電動玻璃升降器又是汽車上故障率較高的部件 之一，能夠檢測升降器各項性能的試驗臺無論對系統(tǒng) 的前期開發(fā)還是后期檢驗、故障排查都將是一個有力 的工具?，F(xiàn)階段國內(nèi)玻璃升降器檢測設(shè)備都采用模擬車門 玻璃升降器性能試驗臺與實車門耐久試驗臺組合，這 種結(jié)構(gòu)形式五、六年前被整車廠和玻璃升降器供應(yīng)商 普遍 采 用， 但 由于 被做性能試驗時采用模擬 車 門 ( 即采用磁粉阻尼器模擬玻璃與導(dǎo)槽間的阻力) 并非 實際工況，得出的試驗結(jié)果不真實，所以近幾年在整 車廠逐漸不再使用，而實車門性能耐久試驗臺的試驗 工況與實際使用工況相符，試驗結(jié)果也比較真實，正 逐漸被整車廠采用。1試驗檢測項目根據(jù) QC / T 636-2000 汽車電動玻璃升降器試驗 標(biāo)準(zhǔn)，電動玻璃升降器主要性能檢測項目有: 電流 特性、關(guān)閉力檢測、上升 / 下降行程檢測、上升 / 下降時間檢測、上升 / 下降運行速度檢測、耐過電壓檢測、 自鎖性、耐久試驗。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定升降器試驗條件: 試驗電源采用直流穩(wěn) 壓電源，其 波 紋 電 壓 ( 峰 峰) 值 不 大 于 100 mV; 試驗電壓為 ( 13. 5 0. 3 ) V，接線電阻為 ( 0. 25 0. 02) ; 環(huán)境溫度 5 40 ; 測量長度器具最小刻度值不應(yīng)大于 0. 05 mm。升降器一個工作循環(huán)為: 玻璃上升到上止擋，阻 塞 1 s，斷電 6 s，然后通電使玻璃下降到下止擋，阻 塞 1 s，斷電 6 s。2模擬車門玻璃升降器性能耐久試驗臺簡介模擬臺架采用 40 40 鋁型材為框架材料，結(jié)構(gòu) 緊湊，造型采用方正柜式。上部安裝玻璃升降器，下 部放置模擬負載，如圖 1 所示。模擬負載: 由拉壓力傳感器、磁粉阻尼器、繞線 轉(zhuǎn)盤組成。鋼絲繩纏繞在繞線轉(zhuǎn)盤上，升降器玻璃托 架與鋼絲繩連接上下運動，帶 動 磁 粉 阻 尼 器 轉(zhuǎn) 動 加 載。鋼繩上系有拉壓力傳感器，檢測并反饋摩擦力大 小 ( 摩擦力方向與升降器運動方向相反) 。在試驗中 采用模擬負載裝置模擬玻璃與玻璃導(dǎo)槽間摩擦阻力， 如圖 2 所示。收稿日期: 2013 01 14作者簡介: 徐華 俊 ( 1982) ，男，工 學(xué) 碩 士，講 師，主要從事數(shù)字化設(shè) 計 與 制 造 的 研 究 與 教 學(xué) 工 作。E mail: xuhua- jun1008 163. com。第 4 期徐華俊 等: 汽車實車門玻璃升降器性能耐久試驗臺設(shè)計101圖 1 模擬車門性能試驗臺圖 2 模擬負載裝置3實車門玻璃升降器試驗臺整體結(jié)構(gòu)設(shè)計整個試驗臺由工業(yè)鋁型材通過角件連接而成，支 腳安裝鎖止腳輪，便于移動、鎖止。試驗臺架長 高 尺寸為 1 600 cm 1 900 cm，安裝車門部分長 高尺 寸為 1 600 cm 1 400 cm，可 同 時 安 裝 兩 個 乘 用 車 ( 兩廂、三廂、MPV、SUV 等) 實車門。車門的固定 通過 4 個快速夾具夾緊，分別是安裝在調(diào)整桿 2 上的 2 個水平快速夾鉗和安裝在底部的 2 個推拉式快速夾 鉗。圖中調(diào)整桿 1、2 可以上下移動，以適應(yīng)不同尺 寸的車門。車門寬度不同時左右移動快速夾鉗的安裝 位置即可，車門高度不同時只要調(diào)整調(diào)整桿 2 的高度 即可。臺架用來檢測玻璃升降器的各項性能，也可用 來做常溫下的耐久試驗，如圖 3 所示。圖 3 實車門玻璃升降器試驗臺整體結(jié)構(gòu)4試驗項目功能實現(xiàn)( 1) 電流特性檢測在試驗電壓下，將升降器玻璃上升到上止擋使電 機堵轉(zhuǎn)，測量其堵轉(zhuǎn)電流。用同樣的方法測量玻璃下驗臺中都是采用光柵尺檢測行程，這種檢測方法在實 車門中無法進行。因為實車門有弧度加上玻璃升降器 安裝在內(nèi)外鈑金里面，光柵尺無法安裝檢測。在該實 車門性能耐久試驗臺中采用了拉線位移傳感器測量玻 璃的上升、下降行程。該種傳感器有一個自動卷收機 構(gòu)，可實時隨玻璃上下移動，采集位移數(shù)據(jù)。有效檢 測行程 1 1 000 mm，輸出模擬 量 電 壓、電 流 信 號， 檢測精度 0. 01 mm。安裝方式如圖 5 所示。圖 4 電流 位移曲線圖 5 行程檢測機構(gòu)( 3) 上升、下降時間檢測在模擬性能實驗臺中采用計算機測試升降器驅(qū)動 電機啟動與停止時間即為玻璃上升及下降時間，這種 方法忽略了整個傳動鏈中間隙 誤差。在實車門實驗臺中采用兩個 反 射 式 光 電 開 關(guān) 直 接 測 量，試驗中在玻璃上止擋與下 止擋附近貼兩個用于反射信號 的白紙片，玻璃到達上、下止 擋時由接近開關(guān)感應(yīng)紙片反射 信號，計算機采集兩次信號的 時間并通過軟件計算出時間間 隔即為上升下降時間。時間檢 測裝置如圖 6 所示。降時的工作電流及堵轉(zhuǎn)電流。用電流傳感器采集工作 電流，通過軟件繪制電流 位移特性曲線，如圖 4 所( 4) 上升、下降運行速度檢測圖 6 時間檢測裝置示。( 2) 上升、下降行程檢測 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定玻璃的有效行程為升降器的極限行程內(nèi)，上下兩端各減去 20 mm 后 的 部 分。模 擬 性 能 試將采集的位移與時間數(shù)值通過軟件輸入公式: 運行速度 = 玻璃行程 / 運行時間，計算出上升、下降運 行速度。升降器的上升運行速度應(yīng)為 70 200 mm / s， 下降運行速度應(yīng)滿足產(chǎn)品圖樣技術(shù)要求。102機床與液壓第 42 卷( 5) 關(guān)閉力檢測關(guān)閉力 如 不 達 標(biāo)，車 內(nèi) 密 封 性 就 不 好，冷 氣 外 泄，空調(diào)制冷運行時間會延長，雨天也容易造成雨水 透進車內(nèi)。在試驗電壓下，使玻璃上升到接近上止擋 時在運行的反方向施加力使電機堵轉(zhuǎn)，用測力計測量 該力。測力機構(gòu)由氣缸將力傳感器推出，由安裝在力 傳感器前端的尼龍緩沖塊堵轉(zhuǎn)玻璃上升，力傳感器測 出的值即為關(guān)閉力，整體機構(gòu)如圖 7 所示。圖 7 關(guān)閉力檢測機構(gòu)力傳感器 采 用 NS-TH4 稱 重 傳 感 器， 輸 出 5 V 電壓信號，安裝如 圖 8 所 示。氣 缸 采 用 缸 徑 行 程 為 25 mm 125 mm 的雙 作 用 氣 缸，氣 動 原 理 如 圖 9 所示。圖 8 力傳感器安裝圖圖 9 氣動原理圖( 6) 耐過電壓檢測開啟電源，對升降器施加 16. 5 V 電壓，并進行 10 個工作循環(huán)后，重做以上 5 項基本性能試驗 且 要 滿足 試驗標(biāo)準(zhǔn) 要求。( 7) 自鎖性試驗 升降器在車窗玻璃行程內(nèi)任一點應(yīng)能自鎖，在升降器玻璃托架上施加 500 N 負載時，不應(yīng)損壞，玻璃下降量不大于 5 mm。施力機構(gòu)如圖 10 所示。圖 10 施力機構(gòu)施力機構(gòu)由步進電機、驅(qū)動絲杠、連接板與拉壓 力傳感器組成，力傳感器標(biāo)定施力值。試驗中通過軟 件控制電機驅(qū)動絲杠旋轉(zhuǎn)，帶動連接板下移拉動力傳 感器使驅(qū)動力達到 500 N，該力通過鋼絲繩作用在玻 璃拖架上。( 8) 耐久試驗對前門升降器做 15 000 個 工 作 循 環(huán); 對 后 門 升 降器做 7 500 個工作循環(huán)，試驗后將以上 7 個性能試 驗再做一遍，試驗結(jié)果允許與試驗前偏差 20% 。試驗過程中允許對電機進行風(fēng)冷，并安裝溫度報 警裝置。采用溫度傳感器采集溫度信息，選用 PT100 溫度傳感器 和 SWB-216 變 送 器，輸 出 5 V 的 電 壓 信 號。5結(jié)論該試驗臺采用鋁型材做支架，質(zhì)量輕、美觀，車 門安裝采用快速夾鉗，方便試驗人員安裝拆卸。車門安裝部分可左右、上下調(diào)整以適應(yīng)不同尺寸 乘用車車門，使設(shè)備更具通用性。用實車門進行試驗比前期的模擬車門試驗各項試 驗數(shù)據(jù)接近實際工況，試驗結(jié)果更能真實地反映玻璃 升降器的實際性能。參考文獻:【1】全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會 QC / T 626-2008 玻璃升降 器S 北京: 中國計劃出版社，2008【2】全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會 QC