專利名稱：行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
魷綱
本發(fā)明涉及一種可對(duì)行駛過(guò)程中的汽車球銷是否失效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
球銷是屬汽車轉(zhuǎn)向系和懸架系中的核心部件之一，是保證汽車在 行駛中能適應(yīng)道路改變行駛方向或保持穩(wěn)定的直線行駛。汽車的轉(zhuǎn)向 系一般由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變 形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 都是空間運(yùn)動(dòng)，通過(guò)球關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)，隨著輪胎的上下運(yùn)動(dòng)，操舵 方向盤(pán)時(shí)球關(guān)節(jié)成為輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)中心,為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，上述三者 間的連接都采用球銷。因此，汽車球銷在汽車上聯(lián)接固定和定位中得 到了廣泛的應(yīng)用，它是汽車轉(zhuǎn)向系中的關(guān)鍵零配件，它的可靠性對(duì)汽 車行駛安全性有重大影響。 一旦球銷失效，正在行駛中的汽車很容易 發(fā)生重大交通事故。
發(fā)現(xiàn)球銷失效最突出的表現(xiàn)是其內(nèi)部球頭與球座間隙的超限，這
種間隙軸向與徑向都存在，以軸向更為明顯， 一般間隙在0.75 1.5mm 為正常范圍， 一旦發(fā)現(xiàn)間隙超過(guò)了本范圍，則主要原因是內(nèi)部球頭發(fā)生了機(jī)械磨損，造成了球頭與球座的過(guò)大空間隙，從而造成連接件的 松動(dòng)，嚴(yán)重的情況還會(huì)發(fā)生球頭從球座拉起。
而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于汽車球銷的質(zhì)量檢測(cè)都集中在出廠檢驗(yàn)階段， 通過(guò)模擬汽車行駛狀態(tài)來(lái)構(gòu)建試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)空間，通過(guò)數(shù)百萬(wàn)次疲 勞試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行試樣件的試驗(yàn)前與試驗(yàn)后的對(duì)比檢測(cè)， 一旦發(fā)現(xiàn)試樣件 的性能指標(biāo)無(wú)法達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將無(wú)法通過(guò)出廠。同時(shí)，汽車業(yè)界還 存在著事實(shí)上的超載、超年份的駕駛行為，這在一定程度上更加劇了 對(duì)于汽車球銷壽命預(yù)測(cè)的不確定性。在很大程度上，單純的出廠檢測(cè) 無(wú)法滿足球銷等產(chǎn)品在行駛過(guò)程中的質(zhì)量跟蹤檢測(cè)，也無(wú)法全部獲知 隨著時(shí)間或異常情況造成的產(chǎn)品緩變或瞬變?cè)斐傻娜毕葑兓?，無(wú)法從 根本上保證車輛的安全行駛。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種行駛過(guò)程中的汽車球銷失 效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對(duì)汽車球銷是否失效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包 括一個(gè)監(jiān)測(cè)顯示模塊、多個(gè)監(jiān)測(cè)終端；
每個(gè)監(jiān)測(cè)終端均包括一個(gè)超聲波傳感器、 一個(gè)微控制器一、 一個(gè) 收發(fā)器一，微控制器一接收并處理來(lái)自超聲波傳感器的信號(hào)，收發(fā)器 一接收并發(fā)射來(lái)自微控制器一的信號(hào)；
監(jiān)測(cè)顯示模塊包括一個(gè)收發(fā)器二， 一個(gè)微控制器二， 一個(gè)液晶顯 示模塊，收發(fā)器二接收并發(fā)送來(lái)自收發(fā)器一的信號(hào)，微控制器二接收并處理來(lái)自收發(fā)器二的信號(hào)，液晶顯示模塊接收并顯現(xiàn)來(lái)自微控制器 二的信號(hào)。
其中微控制器一 (即MCU)采用Freescale公司的MC9S08GT32， 收發(fā)器一采用Freescale公司的ZigBee無(wú)線收發(fā)射頻芯片MC13192， 微控制器二 (即MCU)采用NXP公司的ARM7處理器LPC2214，收發(fā)器 二采用Freescale公司的ZigBee無(wú)線收發(fā)射頻芯片MC13192，采用點(diǎn) 煙器汽車電源供電。 ' 所述超聲波傳感器為表面波探頭。
本發(fā)明行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)終端中 的超聲波傳感器對(duì)著球銷端面。該球銷端面即與底部球座相對(duì)的那個(gè) 球銷面；當(dāng)然有些底部球座與球銷之間還安裝一個(gè)彈性墊片，那么此 時(shí)的球銷端面就是指與彈性墊片相對(duì)的那個(gè)球銷面了 。在汽車行駛過(guò) 程中，超聲波傳感器對(duì)汽車球銷端面與底部球座或彈性墊片之間的間 隙狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)， 一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)超限(在此需要說(shuō)明的是，參數(shù) 是否超限是通過(guò)監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的微控制器一進(jìn)行鑒定的)，收發(fā)器一將通 過(guò)無(wú)線方式把報(bào)警信息發(fā)送給收發(fā)器二 ，收發(fā)器二將收到的信息再發(fā) 送給微控制器二，經(jīng)微控制器二處理后，報(bào)警信息就在液晶顯示模塊 上顯現(xiàn)出來(lái)，以提醒駕駛員引起注意，從而避免重大交通事故的發(fā)生。
總之，本發(fā)明為汽車行駛帶來(lái)了新的安全保障，有效地維護(hù)了人 們的生命財(cái)產(chǎn)安全，具有顯著的社會(huì)效益。
本發(fā)明的有益效果具體體現(xiàn)如下
1. 創(chuàng)新性地提出汽車球銷在行駛過(guò)程中實(shí)時(shí)失效監(jiān)測(cè)概念，將傳 統(tǒng)的出廠檢測(cè)方式外延為實(shí)際行駛過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方式，極大提高了 球銷產(chǎn)品的可靠性，也保證了整車運(yùn)行的可靠性。
2. 提出采用監(jiān)測(cè)球銷軸向間隙的方法作為球銷失效的判據(jù) 保證了系統(tǒng)的實(shí)用性。
3. 提出基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)框架，保證了系統(tǒng)的低功 耗、安全可靠的通訊機(jī)制。
4. 提出間隙失效數(shù)據(jù)模型，對(duì)于提高球銷產(chǎn)品的質(zhì)量有重要參考 價(jià)值。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 包括一個(gè)監(jiān)測(cè)顯示模塊8、多個(gè)監(jiān)測(cè)終端7。
每個(gè)監(jiān)測(cè)終端7均包括一個(gè)超聲波傳感器1、 一個(gè)微控制器一 2、 一個(gè)收發(fā)器一 3，微控制器一 2接收并處理來(lái)自超聲波傳感器1的信 號(hào)，收發(fā)器一 3接收并發(fā)射來(lái)自微控制器一 2的信號(hào)。其中超聲波傳 感器1為表面波探頭。每個(gè)監(jiān)測(cè)終端7均安裝在需要監(jiān)控的汽車球銷 某一部位。
監(jiān)測(cè)顯示模塊8包括一個(gè)收發(fā)器二4， 一個(gè)微控制器二5， 一個(gè)液 晶顯示模塊6，收發(fā)器二 4接收并發(fā)送來(lái)自收發(fā)器一 3的信號(hào)，微控 制器二 5接收并處理來(lái)自收發(fā)器二 4的信號(hào)，液晶顯示模塊6接收并 顯現(xiàn)來(lái)自微控制器二 5的信號(hào)。該監(jiān)測(cè)顯示模塊8安裝在駕駛室儀表 臺(tái)上或其他駕駛員容易觀察到的部位。本發(fā)明的工作原理如下在汽車行駛過(guò)程中，超聲波傳感器1對(duì) 汽車球銷端面與底部球座或彈性墊片之間的間隙狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)， 一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)超限(在此需要說(shuō)明的是，參數(shù)是否超限是通過(guò)監(jiān)測(cè)終
端7內(nèi)的微控制器一 2進(jìn)行鑒定的)，收發(fā)器一 3通過(guò)無(wú)線方式把報(bào)警 信息發(fā)送給收發(fā)器二 4，收發(fā)器二 4將收到的信息再發(fā)送給微控制器 二 5，經(jīng)微控制器二 5處理后，報(bào)警信息就在液晶顯示模塊6上顯現(xiàn) 出來(lái)，以提醒駕駛員引起注意，從而避免重大交通事故的發(fā)生。 ' 本發(fā)明采用軸向(實(shí)際應(yīng)用上徑向也可，只是軸向更為明顯)的 竄動(dòng)進(jìn)行球銷端面的位移監(jiān)測(cè)方法，提出在球銷體內(nèi)經(jīng)過(guò)球銷端面的 多次反射最終返回表面波探頭。因此，在檢測(cè)中只要記錄反射回來(lái)的 聲波，從中抽取缺陷回波，即可對(duì)缺陷進(jìn)行判別。
上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán) 利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落 入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)監(jiān)測(cè)顯示模塊、多個(gè)監(jiān)測(cè)終端；每個(gè)監(jiān)測(cè)終端均包括一個(gè)超聲波傳感器、一個(gè)微控制器一、一個(gè)收發(fā)器一，微控制器一接收并處理來(lái)自超聲波傳感器的信號(hào)，收發(fā)器一接收并發(fā)射來(lái)自微控制器一的信號(hào)；監(jiān)測(cè)顯示模塊包括一個(gè)收發(fā)器二，一個(gè)微控制器二，一個(gè)液晶顯示模塊，收發(fā)器二接收并發(fā)送來(lái)自收發(fā)器一的信號(hào)，微控制器二接收并處理來(lái)自收發(fā)器二的信號(hào)，液晶顯示模塊接收并顯現(xiàn)來(lái)自微控制器二的信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的行駛過(guò)程中的汽車球銷失效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于所述超聲波傳感器為表面波探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可對(duì)行駛過(guò)程中的汽車球銷是否失效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，包括一個(gè)監(jiān)測(cè)顯示模塊、多個(gè)監(jiān)測(cè)終端；每個(gè)監(jiān)測(cè)終端均包括一個(gè)超聲波傳感器、一個(gè)微控制器一、一個(gè)收發(fā)器一，微控制器一接收并處理來(lái)自超聲波傳感器的信號(hào)，收發(fā)器一接收并發(fā)射來(lái)自微控制器一的信號(hào)；監(jiān)測(cè)顯示模塊包括一個(gè)收發(fā)器二，一個(gè)微控制器二，一個(gè)液晶顯示模塊，收發(fā)器二接收并發(fā)送來(lái)自收發(fā)器一的信號(hào)，微控制器二接收并處理來(lái)自收發(fā)器二的信號(hào)，液晶顯示模塊接收并顯現(xiàn)來(lái)自微控制器二的信號(hào)。本發(fā)明可對(duì)汽車球銷是否失效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為汽車行駛帶來(lái)了新的安全保障，有效地維護(hù)了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，具有顯著的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)G01B17/00GK101614532SQ20091010083
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者沈百慶 申請(qǐng)人:沈百慶