【摘 要】
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凸轮轴作为汽车发动机配气机构核心机械基础件,其质量对发动机的功率、凸轮挺杆摩擦副的寿命、配气机构的工作状态都有直接影响,决定着发动机乃至整车系统的性能以及可靠性,其失效将导致发动机故障、交通事故甚至是人员伤亡。因此,研究大批量生产时凸轮轴的高速高精无损检测方法与装备具有重要的应用价值。本文以目前普遍使用的组合式凸轮轴为研究对象,提出了用于凸轮轴凸轮表面微细裂纹的差动涡流检测方法。针对凸轮表面微细裂
【基金项目】
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国家重点研发计划“高度机械集成的增程器总成设计及制造”,项目编号:2018YFB0106000； 湖州圣龙汽车动力系统有限公司“凸轮轴自动化涡流探伤装备”；
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凸轮轴作为汽车发动机配气机构核心机械基础件,其质量对发动机的功率、凸轮挺杆摩擦副的寿命、配气机构的工作状态都有直接影响,决定着发动机乃至整车系统的性能以及可靠性,其失效将导致发动机故障、交通事故甚至是人员伤亡。因此,研究大批量生产时凸轮轴的高速高精无损检测方法与装备具有重要的应用价值。本文以目前普遍使用的组合式凸轮轴为研究对象,提出了用于凸轮轴凸轮表面微细裂纹的差动涡流检测方法。针对凸轮表面微细裂纹特征,采用跑道形线圈设计制作了差动涡流探头,运用COMSOL软件仿真分析了检测信号特征以及不同的激励状态、线圈间距、提离、圆弧凸面曲率半径等对信号的影响,搭建差动涡流实验平台进行了实验论证,获得了最优的差动激励涡流检测探头参数。根据凸轮轮廓特点,设计了三自由度探头跟踪机构,并搭建了基于该机构的探伤实验平台进行了检测性能的评价,开发出凸轮轴自动化涡流探伤系统的核心功能部件。基于上述仿真分析、实验结果以及实际检测需求,完整设计了凸轮轴自动化涡流探伤系统,制定出高速、高精自动化检测工艺,开展了工业现场的检测应用。测试表明,本探伤系统可以稳定地实现生产线上凸轮轴的自动化探伤,满足生产线的生产节拍要求。
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