中华人民共和国汽车行业标准 QC/T 汽车双质量飞轮台架试验方法及技术要求 Specification & Rig Test Method of Automobile Dual Mass Flywheel ( 征求意见稿 ) XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布
目 次 2011-2273T-QC 目次... II 前言... III 1 范围... 1 2 规范性引用文件... 1 3 术语和定义... 1 4 试验项目... 2 5 技术要求... 2 6 试验方法...3 II
前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009 给出的规则起草 本标准由全国汽车标准化技术委员会 (SAC/TC114) 提出并归口 本标准起草单位 : 上海汽车集团股份有限公司乘用车公司技术中心 上海汽车变速箱有限公司 本标准主要起草人 : 徐定良 葛凤龙 须俊健 III
汽车双质量飞轮台架试验方法及技术要求 1 范围本标准规定了汽车双质量飞轮性能和功能试验方法 本标准适用于 M1 类机动车用双质量飞轮试验 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件 凡是不注日期的引用文件, 其最新版本 ( 包括所有的修改单 ) 适用于本文件 3 符号和术语定义下列术语和定义适用于本标准 3.1 Tth 双质量飞轮弧形弹簧并簧时扭矩 DMF arc spring block torque 3.2 Tmax 发动机输出最大扭矩 Engine max. torque 3.3 ψ ca 双质量飞轮弧形弹簧并簧时的转角 The wind-up angle of the DMF spring circles contacting 3.4 ψstart 发动机启动时的中间转角值 The DMF angle at the middle of engine start 对于一级减震系统, 为发动机最大扭矩的 25% 时对应的转角 ;ψdrive 发动机输出最大扭矩时, 对应的飞轮转角 ; 3.5 ψdrive 发动机输出最大扭矩时, 对应的飞轮转角 3.6 n 双质量飞轮转速 DMF speed 3.7 A 双质量飞轮振幅 DMF amplitude 3.8 f 双质量飞轮振动频率 DMF frequency 1
4 试验项目 4.1 总成扭转性能 4.2 弧形弹簧耐久试验 4.3 共振试验 4.4 动态振动试验 4.5 爆破试验 4.6 次级飞轮热冲击试验 4.7 内部弧形弹簧吸入外部弧形弹簧试验 6.8 启动齿圈冲击耐久试验 5 技术要求 5.1 总成扭转性能按第 6.1 条试验, 双质量飞轮总成扭转性能应满足产品图样要求 5.2 弧形弹簧耐久试验按第 6.2 条试验, 弧形弹簧耐久试验应满足完成试验的弹簧数目超过试验弹簧总数的 50%, 弹簧刚度衰退不超过 1% 或满足产品图样要求 5.3 共振试验按第 6.3 条试验, 共振试验后零件应无破损 无塑性变形和弧形弹簧的刚度衰退应满足产品图纸要求 5.4 动态振动试验按第 6.4 条试验, 动态振动试验应满足产品图纸要求 5.5 爆破试验按第 6.5 条试验, 转速达到 1.8 倍的最高发动机转速, 保持 60s, 双质量飞轮不发生爆破 5.6 次级飞轮热冲击试验按第 6.6 条试验, 次级飞轮热冲击试验应满足产品图纸要求 5.7 内部弧形弹簧吸入外部弧形弹簧试验按第 6.7 条试验, 须满足内部弧形弹簧不能吸入外部弧形弹簧 5.8 启动齿圈冲击耐久试验按第 6.8 条试验, 启动齿圈 50,000 次的加载测试后无任何疲劳裂纹 带启停功能的车辆启动齿圈 260,000 次的加载测试后无任何疲劳裂纹 2
6 试验方法 6.1 总成扭转性能 6.1.1 试验设备及试验条件试验设备 : 动态扭矩试验台, 见图 1 静态扭矩 :±1200 Nm 动态扭矩 :±1000 Nm 可预设摆动角度 :±120 转速 ( 无级调速 ):0-7000 rpm 试验环境温度 : 常温 图 1 动态扭矩试验台示意图 6.1.2 将双质量飞轮安装在扭转性能测试台架上 ( 见图 1 动态扭矩试验台 ) 首先, 空载下, 以不低于 6000rpm 的转速旋转被测零件, 持续时间至少 10S, 使双质量飞轮内的油脂分布均匀 然后, 驱动电机平稳地对初级飞轮施加扭矩载荷 在整个加载过程中, 记录加载扭矩与初级飞轮相对次级飞轮的扭转角度的对应关系, 绘制图 2 所示的扭转性能曲线 6.1.3 绘制加载扭矩 - 扭转角度曲线见图 2, 图 2 为 2 级刚度的减振双质量飞轮扭转性能曲线, 整个曲线由 2 部分组成 : 驱动性能曲线和滑行性能曲线 自由转角区域主要用于发动机怠速工况,2 级刚度弹簧区域主要用于驱动和滑行工况 在车辆的所有正常工作区域内, 确保双质量飞轮具有足够的转矩容量 3
图 2 双质量飞轮扭转特性曲线 6.2 弧形弹簧耐久试验 6.2.1 试验设备试验设备 : 弧形弹簧耐久试验台, 见图 3 所示 驱动摇臂摆动角度 : 最大摆角不小于 120 频率 :0-10 Hz 扭矩 :0-1200 Nm 图 3 弧形弹簧耐久试验台架示意图 6.2.2 在常温下将同组弧形弹簧安装到导向槽内, 驱动电机通过加载摆臂对弹簧施加扭矩, 加载的扭矩范围为 10 Nm 1.3*Tth Nm 之间 6.2.3 试验扭矩加载频率为 6Hz 6.2.4 弧形弹簧扭矩加载试验循环为 1,000,000 次 在扭矩加载循环至 40%,80% 和 100% 时, 分别目视检查试件是否破损 试验弹簧的套数为 4 套, 当完成试验的弹簧数目超过试验弹簧总数的 50%, 弹簧满 4
足要求 6.2.5 弧形弹簧平均寿命 600,000 次加载循环 ;1.0*10 6 次测试循环后, 其弹簧刚度衰退不超过 6% 或符合图纸要求 6.3 共振试验模拟系统共振工况, 测试双质量飞轮的稳定性和承受冲击后弧形弹簧的刚度衰退 6.3.1 试验设备和试验条件试验设备 : 扭转试验台架, 见图 4 最大扭矩 :±5000 Nm 最高频率 :12 Hz 图 4 扭转试验台架示意图 6.3.2 在常温下按模拟实际装车的状态把零件安装到扭转试验台架上 加载扭矩值为整车驱动方向和滑行方向测试所测得的峰值扭矩, 完成驱动方向和滑行方向的扭矩加载为一个试验循环 6.3.3 加载扭矩试验循环为 500 次 6.3.4 加载扭矩循环试验后, 零件应无破损 无塑性变形 在复测加载的扭矩大于发动机输出的峰值扭矩范围内, 弧形弹簧的刚度衰退保持在设计范围之内 6.4 动态振动试验检测动态运行过程中, 双质量飞轮的扭转性能 6.4.1 试验设备及试验条件 5
试验设备 : 见图 1, 动态扭矩试验台 6.4.2 定义 100% 操作点 : 驱动工况下, 当对初级飞轮施加发动机最大扭矩时, 初级飞轮和次级飞轮之间 的最大相对转角, 见图 5 6.4.3 动态扭转特性测试 图 1 操作点 在常温规定的旋转速度下, 双质量飞轮工作在设定的操作点附近, 并以规定的频率和振幅, 振动一 定时间后, 测试零件的扭矩与转角之间的扭转性能曲线 测试工况见表 1 表 1 测试工况 试验条件 时间转速频率振幅操作点 t(%) (s) (rpm) (Hz) ( ) 驱动 1 100 1000 25 10 ±1.5 驱动 2 100 2000 50 10 ±1.5 驱动 3 100 2500 100 10 ±1.5 滑行 100 3000-20 10 ±1.5 6.4.5 试验中以下条件须满足 : 试验前后的参数值满足设计图纸的要求 ; 试验中零件无失效 无破损 ; 6.5 爆破试验 6.5.1 试验设备和试验条件 试验设备 : 爆破试验台架, 见图 6. 试件环境温度范围 :20-200 ; 配扭矩传感器, 热电偶, 阻抗和感抗位置传感器, 速度传感器 6
图 2 爆破试验台架示意图 6.5.2 试验 6.5.2.1 在常温下, 安装双质量飞轮到台架上, 双质量飞轮从 8000 rpm 的转速开始, 以每分钟增加 1000 rpm, 每分钟对双质量飞轮进行可视检查, 一直增加到 1.8 倍的最高发动机转速, 保持 60s, 双质量飞轮不发生爆破 6.6 次级飞轮热冲击试验 6.6.1 试验设备和试验条件试验设备 : 扭矩测试台架, 见图 7 性能参数如下: 最高转速 :6500 rpm 最高扭矩 : 当转速为 3000 rpm 时, 扭矩为 400 Nm 图 7 扭矩测试台架示意图 7
6.6.2 试验 6.6.2.1 在常温下, 将次级飞轮和离合器总成安装到试验台架上 离合器盖总成同次级飞轮一起以 3000 rpm 的转速旋转, 离合器盘总成保持静止 ( 即 0 rpm), 滑磨 45 s, 做功 40 kj, 为一次循环 循环次数共 30 次 6.6.2.2 次级飞轮 离合器等冷却至室温 6.6.2.3 执行以下循环, 共 6 次循环 : WLW=Mmax 2 n tslip 滑磨功 WLW:kJ; 滑磨扭矩 Mmax: 发动机输出最大扭矩 Nm; 滑磨转速 n:3000 rpm; 滑磨时间 tslip:15s; 6.6.2.4 如果滑磨扭矩下降, 可以适当延长滑磨时间以产生同样的滑磨功 每次循环后冷却, 须将离合器分离, 同时保持 3000 rpm 的转速 15 分钟 拆下零件, 检查飞轮 离合器压盘是否有破损, 测量次级飞轮的塑性变形量 出现以下情况时, 需更换离合器盘总成 : 摩擦片磨损量过大 ; 摩擦片爆裂 ; 摩擦片连接铆钉松动 6.6.2.5 试验中, 在更换离合器盘总成之前, 次级飞轮和离合器压盘无破损, 并且第一个离合器盘总成最多支持 5 个循环 6.7 内部弧形弹簧吸入外部弧形弹簧试验 6.7.1 试验要求在常温下, 将双质量飞轮安装到图 1 所示的动态扭矩试验台, 加载试验操作如下 : 弧形弹簧预加载到驱动方向弹簧并簧前 2 ; 加速到 6000 rpm; 转换传力板至 0% 操作点 ; 缓慢减速至 n=0 rpm 上述试验循环 10 次, 须满足内部弧形弹簧不能吸入外部弧形弹簧 8
6.8 启动齿圈冲击耐久试验模拟测试启动齿圈承受汽车启动时的冲击能力 6.8.1 试验设备和试验条件图 8 为启动齿圈冲击耐久试验台示意图, 性能参数 : 最大冲击力 8kN; 最大冲击频率 5Hz 试验条件 : 模拟装车, 常温 6.8.2 试验 图 8 启动齿圈冲击耐久试验台示意图 将带启动齿圈的初级飞轮模拟装车条件下安装到启动齿圈冲击耐久试验台上, 加载轮对初级飞轮的 一个齿施加周向方波交变载荷 0 到 4KN, 加载频率 3Hz 保持上述载荷直到 50,000 次循环, 对于带启停功 能的车型实施 260,000 次循环 冲击循环试验结束后, 检查被测试齿是否出现疲劳 9