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同步环元件是同步器的关键部件,它的性能直接关系到同步器的同步能力和换档平稳性,甚至对汽车的换档性能和行驶安全都有很重要的影响。由于汽车零部件测试分类的不断细化,同步器制造工艺的不断深入,人们对同步环元件的工艺和评价有了更高的标准和要求。因此,设计一套同步环元件试验台对同步环的摩擦系数、磨损量和同步时间等指标进行准确的测试,以此对同步环元件的质量和性能进行评价。
本文介绍了一套完整的试验台系统,以提高系统的实时性和测试的精确性为主线,设计开发了基于嵌入式PC的同步环元件试验台,包括硬件结构设计和软件开发,具体内容包括:⑴系统采用上下位机的控制方式。将工控机作为上位机,实现复杂的数据分析和友好的人机交互;利用嵌入式PC作为下位机,进行系统控制和数据采集;上下位机之间通过工业以太网EtherCAT进行通讯,确保通讯的准确性和高效性。⑵上位机软件采用面向对象的开发工具delphi开发,主要承担的任务包括用于显示、存储实时数据的监控软件和用于分析采集量的数据分析软件。Windows操作系统友好的系统特性和完备的开发工具可以保证监控软件拥有便于操作且功能丰富的操控界面,数据分析软件实现复杂繁琐的数据汇总和处理。⑶下位机通过位移传感器、扭矩传感器、轴向力传感器和转速传感器对试验过程进行实时信号采集。调理电路以5B模块为核心,对多路传感器信号分别进行调理。Beckhoff的IO模块实现模拟信号与状态位信号的采集,并产生执行器控制信号。嵌入式PC作为下位机的核心控制部件,对整个试验过程进行控制。⑷设计开发了下位机基于软PLC结构的软件程序。多任务的软件结构可以保证信号的高速采集,齿轮锥驱动和同步环驱动的精确控制,上下位机之间的高速通讯。同时加入完善的安全检测和故障排查模块,保证系统在试验中的安全性和稳定性。本文提出了一种同步环元件试验台架的设计方案,经实践证明利用该方案对同步环进行测试可以保证试验对象的各项评价指标准确性可靠,系统运行的稳定性好,台架结构的实用性强。