在线测试驱动桥总成NVH的工装夹具设计

何其猛，杨志日

江西江铃底盘股份有限公司 江西抚州 344000

汽车行业专业化分工越来越细致，整车制造企业已经逐渐将大部分零部件交给零部件生产企业来做。驱动桥是汽车底盘传动系统的重要组成部分，同时也是主要噪声源之一，它的NVH性能对整车NVH性能有直接影响，这样，驱动桥生产企业必然遇到NVH问题。设计者考虑的问题也不单纯是驱动桥各零部件的本身，而是零部件与零部件之间，各零部件与整车之间的连接，还要考虑生产在线检测过程中，驱动桥总成与工装夹具的连接对NVH检查结果的影响。另一方面，因在线检测NVH是用于对批量生产的产品，所以还要考虑工装夹具设计的稳定性、适应性，便于安装及调整，提高生产一线的工作效率和生产节拍。因此，研究驱动桥的NVH在线检测的工装夹具也是必要的。

在现有驱动桥总成的在线NVH检测过程中，通常需要使用夹具固定驱动桥相关部位。首先，现有传统方式夹具在装夹固定时，各个部位固定的方式比较繁琐，不便于批量使用。其次，装夹方式受人员技能等因素影响较大，一致性较差。最后，夹具本身制造复杂，对后桥总成各部位的吻合度和定位精度难以控制，影响NVH测试结果的准确性。基于现有技术不足及测试过程中存在的各种问题，设计一种后桥总成NVH测试夹紧方法及相应便于调整的夹具就显得尤为紧要。

新技术实现

在线NVH检测的新技术便于生产调整，整体一致性较好，新颖可靠的整套NVH测试夹具，可以快速在测试设备上定位并自动找正装夹，实现快速、批量的在线测试。主要设计点如下。

1）夹具底座采用三角形位置分布的锁孔，配合相应锁芯与测试设备固定，保证了整个夹具必要的稳定性以及安装的便捷性。

2）选取合理的高度定位点，底部通过托杆对桥壳主减进行定位，托杆采取凸轮轴式，便于中心高度的调试和调整

3）正向定位采取三点式，按一定位置对主减壳正面进行定位，其中上部正向定位采取活动式，便于后桥放入及取出，由转动手柄控制

4）两侧设计调平器，两个调平器并通过转轴连接，形成力矩轴，保证后桥放入时两端高度始终保持一致。

压紧装置采用油缸压紧，保证测试过程压紧力稳定可靠。所有压紧、定位装置增加感应器，保证压紧定位正常，感应器给出信号后才能开机测试。整套工装夹具分三部分。

1.固定支撑件

如图1所示，底座总成为一个焊接组合体，底座两侧有后支撑并连接加强板，按相应的位置焊接于底座上表面，保持了支撑和底座的刚度和稳定性。底座的锁孔套采用三角形位置分布，配合相应锁芯与测试设备固定，保证了整个夹具必要的稳定性以及安装的便捷性。前支撑架是驱动桥总成各向定位及支撑的基础，通过螺栓及销钉与底基座固定。主减壳支撑放入桥体时，主减输入端的一般定位装置，通过螺栓固定于底基座上。

图1 底座固定支撑部分

2.活动调节部件

如图2所示，当驱动桥放入桥壳支撑时，两侧的调平器在联动轴的作用下，并保持一样的高度，联动轴在后支撑孔内可以转动，保持调平器联动。支撑弹簧、弹簧螺母和弹簧杆，旋入在弹簧杆丝端，调节两侧调平器的支撑高度，同时用于支撑调平器。后支撑上安装压紧液压缸两侧各一，通过油管连接，提供压紧力给压紧杆。转柄通过螺栓联接在转柄座上，与活动臂连接，活动臂可以绕销轴转动，起到压紧和松开作用。

图2 活动调节部件

3.中心限位及传感器

如图3所示，两个凸轮轴固定在前支撑架孔内，后侧设有防转块，调试时可以旋转调整中心高和偏心距，接触桥壳外圈支撑后桥，使驱动桥定置在中心。前支撑架的三个定位点接触主减壳面，固定在活动臂上的定位点，并随其转动而松紧，形成正面定位。

图3 中心限位

在线检测过程

整套工装夹具底座装入机床，再套入测试NVH设备台进行锁紧。将驱动后桥总成放入夹具中，桥壳首先接触两端桥壳支撑，整个调平器结构保持了驱动桥总成两端同步水平，继续往下放，主减外圈同步接触到两偏心定位器，完成中心定位，此时底部感应器做出完成提示。转动转柄将活动压紧装置转为闭合压着状态，打开液压缸压紧开关，两侧压紧液压缸顶出，将压紧后桥总成方向顶进压紧杆往后桥，此时后桥总成主减法兰面与三个定位点完成正面定位，两侧压紧感应器做出完成提示。按照测试工况连接设备进行后桥总成NVH测试，如图4所示。测试完成后松开各压紧开关，转动转柄将活动压紧装置松开，取出后桥总成。

图4 在线检测现场

工装夹具的稳定性检测

为了验证整套工装夹具的可靠性，采用同一台驱动桥，在相同工况下，多次拆卸、装夹，利用NVH检测仪器，检测该驱动桥在加减速过程中不同转速所对应的振动噪声值 （见图5，x轴为转速，y轴为分贝值）。检测一次则有一条曲线，多次检测后所有曲线偏离小，则证明了整套工装夹具稳定性好、适应性强。

图5 NVH检测曲线

结语

整套工装夹具结构新颖，便于调试，简化了制造工艺，并采用自动压紧以及多处感应装置，减少了人为因素、装夹以及误操作等不可控事件的影响，有效避免了外界因素对NVH测试结果的影响，其中夹紧方法测试效率显著提高，满足了快速、批量的下线测试需求。本文通过该NVH测试夹具为首次自主设计与制造，经调试后，其稳定性及一致性很好，产品装夹方便。在公司乃至同行业里面，该技术及方案具有一定的参考价值，可为后续产品提供有效的借鉴作用。