中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，2025 年車橋行業(yè)在重型汽車、商用車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)加速推進(jìn)，據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，具備智能化間隙測(cè)量功能的車橋生產(chǎn)線滲透率已突破 60%，高精度、自動(dòng)化的測(cè)量需求成為行業(yè)主流。車橋作為連接發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與車輪的核心部件，其制動(dòng)器制動(dòng)間隙、軸向間隙的測(cè)量精度直接影響車輛制動(dòng)效能與行駛安全;而發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙、軸向間隙的精準(zhǔn)控制則決定動(dòng)力輸出效率，兩者共同構(gòu)成動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)。傳統(tǒng)依賴塞尺、量角器的測(cè)量方法，存在單次測(cè)量耗時(shí)超 5 分鐘、誤差 ±0.05mm 以上、高度依賴人工經(jīng)驗(yàn)的局限，已無(wú)法滿足現(xiàn)代車橋與發(fā)動(dòng)機(jī)的高精度制造及維修需求，非接觸式測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用成為突破瓶頸的核心方向。

  一、車橋間隙測(cè)量的核心參數(shù)要求與傳統(tǒng)技術(shù)短板

  《2025-2030年中國(guó)車橋行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查研究及投資前景分析報(bào)告》指出，車橋間隙測(cè)量涵蓋制動(dòng)器制動(dòng)間隙與軸向間隙兩大核心參數(shù)，其數(shù)值范圍與測(cè)量精度直接關(guān)聯(lián)車輛安全性能，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在精度、效率上的短板已逐漸凸顯。

  車橋制動(dòng)間隙的關(guān)鍵指標(biāo)與傳統(tǒng)測(cè)量問題

  車橋制動(dòng)器的制動(dòng)間隙是不制動(dòng)狀態(tài)下制動(dòng)鼓(盤)與制動(dòng)蹄(制動(dòng)鉗)摩擦片之間的空隙，不同類型制動(dòng)器有明確數(shù)值要求：盤式制動(dòng)器最佳制動(dòng)間隙值為 0.6mm，考慮拖磨、裝配誤差，推薦合理范圍為 0.7~1.2mm;鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)間隙則需控制在 0.5~0.7mm。若間隙過(guò)小，易導(dǎo)致摩擦片拖磨過(guò)熱、加速磨損，甚至增加輪胎抱死風(fēng)險(xiǎn);若間隙過(guò)大，會(huì)因熱膨脹或零件變形引發(fā)制動(dòng)失效，延長(zhǎng)制動(dòng)距離。傳統(tǒng)塞尺測(cè)量需多次插入間隙讀取數(shù)值，不僅操作繁瑣，還易因插入力度、角度差異產(chǎn)生人為誤差，單次測(cè)量耗時(shí)通常超過(guò) 3 分鐘，難以適配車橋生產(chǎn)線的高效節(jié)拍。

  車橋軸向間隙的影響與傳統(tǒng)測(cè)量局限

  車橋軸向間隙指軸承、齒輪、半軸等部件平行于軸線方向的移動(dòng)量，間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致半軸、差速器發(fā)出金屬摩擦異響，高速行駛時(shí)車身振動(dòng)加劇，甚至引發(fā)傳動(dòng)軸動(dòng)能損耗、變速箱損壞;輪轂軸承間隙過(guò)大還可能造成車輪擺頭，極端情況下出現(xiàn) “飛輪” 現(xiàn)象。傳統(tǒng)測(cè)量多采用塞尺進(jìn)行 “點(diǎn)測(cè)量”，僅能獲取局部間隙數(shù)據(jù)，無(wú)法反映復(fù)雜車橋結(jié)構(gòu)(如輪邊行星架總成)的動(dòng)態(tài)間隙變化，且測(cè)量結(jié)果受操作人員技能影響顯著，誤差常超過(guò) 0.05mm，難以滿足 2025 年車橋高精度裝配的要求。

  二、發(fā)動(dòng)機(jī)間隙測(cè)量技術(shù)對(duì)車橋測(cè)量的參考價(jià)值

  發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙、軸向間隙的測(cè)量技術(shù)與車橋間隙測(cè)量存在技術(shù)協(xié)同性，其成熟的量角工裝輔助法、LVDT 非接觸式技術(shù)，為車橋測(cè)量升級(jí)提供了可借鑒的思路與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

  (一)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙測(cè)量技術(shù)的精度優(yōu)化路徑

  發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙是冷態(tài)下氣門完全關(guān)閉時(shí)，氣門桿尾端與搖臂(或挺柱)的空隙，過(guò)大易導(dǎo)致進(jìn)氣不足、功率下降，過(guò)小則可能引發(fā)氣門關(guān)閉不嚴(yán)、漏氣。目前主流的兩種測(cè)量技術(shù)，其精度控制邏輯可應(yīng)用于車橋間隙測(cè)量。

  量角工裝輔助法的操作與優(yōu)勢(shì)

  該技術(shù)通過(guò)定位套、拉緊螺釘、磁性結(jié)構(gòu)與量角器組成的工裝實(shí)現(xiàn)精度測(cè)量：量角器(外徑小于發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)盤)通過(guò)磁性吸附固定于信號(hào)盤，隨發(fā)動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，零刻度線與信號(hào)傳感器對(duì)齊作為基準(zhǔn)，轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)盤至排氣門關(guān)閉后，讀取量角器刻度偏移量計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)而調(diào)整氣門間隙。此方法避免了傳統(tǒng)塞尺的累積誤差，重復(fù)盤車次數(shù)減少 30%，效率與精度均優(yōu)于人工測(cè)量，其 “基準(zhǔn)定位 + 同步聯(lián)動(dòng)” 的思路，可為車橋信號(hào)盤關(guān)聯(lián)的間隙測(cè)量提供參考。

  LVDT + 工控機(jī)自動(dòng)測(cè)量技術(shù)的高精度特性

  該技術(shù)通過(guò) LVDT 位移傳感器(安裝于氣門底部)實(shí)時(shí)采集氣門行程數(shù)據(jù)(最大值與最小值差值為行程值)，結(jié)合 C# 邊緣控制系統(tǒng)與 PLC 閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。內(nèi)外軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)齒輪組耦合內(nèi)軸(擰緊調(diào)整螺釘)與外軸(固定鎖緊螺母)，程序分時(shí)控制避免調(diào)整螺釘回轉(zhuǎn)，最終測(cè)量變差 < 0.02mm，且數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)記錄分析。這種非接觸式動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模式，已成為車橋高精度間隙測(cè)量的重要技術(shù)原型。

  (二)發(fā)動(dòng)機(jī)軸向間隙測(cè)量工具的跨場(chǎng)景適配性

  發(fā)動(dòng)機(jī)軸向間隙測(cè)量工具由 U 形測(cè)量臂、外展臂、支撐塊構(gòu)成，操作時(shí)外展臂跨過(guò)定子定位凸起，支撐塊吸附于定子安裝面，深度游標(biāo)卡尺通過(guò)垂直導(dǎo)向孔伸入，端部抵接轉(zhuǎn)子安裝面讀取深度值，旋轉(zhuǎn)測(cè)量臂 90° 復(fù)測(cè)取平均值。該工具將傳統(tǒng) “點(diǎn)測(cè)量” 升級(jí)為 “面測(cè)量”，垂直導(dǎo)向孔誤差控制在 0.01mm 內(nèi)，單人即可完成操作，其 “穩(wěn)定基準(zhǔn) + 多點(diǎn)位復(fù)測(cè)” 的設(shè)計(jì)邏輯，已成功適配車橋軸向間隙的復(fù)雜測(cè)量場(chǎng)景。

  三、車橋間隙測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)升級(jí)與性能驗(yàn)證

  針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)短板，車橋間隙測(cè)量已形成制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整、軸向間隙動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)纱蠛诵纳?jí)方向，通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與數(shù)據(jù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)精度與效率的雙重突破。

  (一)車橋制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的直觀化測(cè)量

  車橋制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)由殼體、端蓋、蝸桿、指示件與三色標(biāo)識(shí)(紅、黃、綠)組成，蝸桿帶動(dòng)指示件轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)顏色區(qū)塊直接判斷間隙狀態(tài)，徹底替代傳統(tǒng)塞尺測(cè)量。

  操作流程與判斷標(biāo)準(zhǔn)

  安裝時(shí)確保蝸桿穿設(shè)端蓋延伸至外側(cè)，指示件可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察指示件指向：綠色表示間隙合格(符合 0.5~1.2mm 對(duì)應(yīng)范圍);紅色需立即檢查調(diào)整，直至脫離紅色區(qū);黃色為過(guò)渡狀態(tài)(如磨合期、更換摩擦片后)，需持續(xù)關(guān)注制動(dòng)性能。車輛運(yùn)行中監(jiān)測(cè)指示件穩(wěn)定性，排除臨時(shí)間隙波動(dòng)。

  技術(shù)優(yōu)勢(shì)與數(shù)據(jù)表現(xiàn)

  該機(jī)構(gòu)將單次測(cè)量時(shí)間從 3 分鐘縮短至 10 秒內(nèi)，人為誤差降低 90%，且通過(guò)顏色標(biāo)識(shí)區(qū)分狀態(tài)，減少不必要的零件更換(誤判率 < 1%)，目前已在 80% 以上的重型汽車車橋生產(chǎn)線應(yīng)用。

  (二)車橋軸向間隙測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化優(yōu)化

  車橋軸向間隙測(cè)量系統(tǒng)由推力手柄、調(diào)距螺母、反力套筒、百分表、磁力吸座組成，針對(duì)輪邊行星架總成等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從 “點(diǎn)測(cè)量” 到 “動(dòng)態(tài)面測(cè)量” 的升級(jí)。

  工作原理與計(jì)算公式

  被測(cè)系統(tǒng)包含竄動(dòng)系統(tǒng)(卡簧、調(diào)整墊片、半軸總成等)與輪邊行星架總成(固定基準(zhǔn))：將竄動(dòng)系統(tǒng)推至極限位置，百分表讀數(shù)為 α;移至相反極限位置，讀數(shù)為 β;軸向間隙 ε=|β-α|。當(dāng) ε 超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值 η 時(shí)，需加裝調(diào)整墊片，厚度 γ=ε-η。此方法可實(shí)時(shí)捕捉動(dòng)態(tài)間隙變化，避免靜態(tài)點(diǎn)測(cè)量的局限性。

  性能優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用效果

  磁力吸座固定百分表減少振動(dòng)干擾，調(diào)距螺母與反力套筒的剛性連接消除彈性形變誤差，測(cè)量精度控制在 0.01mm 內(nèi)，較傳統(tǒng)塞尺誤差降低 80%，且無(wú)需依賴人工經(jīng)驗(yàn)，適用于車橋生產(chǎn)線的批量測(cè)量場(chǎng)景。

  四、2025 年車橋間隙測(cè)量技術(shù)的發(fā)展總結(jié)與趨勢(shì)展望

  2025 年車橋行業(yè)的高精度、智能化需求，推動(dòng)間隙測(cè)量技術(shù)形成 “多場(chǎng)景適配、多技術(shù)協(xié)同” 的發(fā)展格局，不同技術(shù)路徑的優(yōu)勢(shì)與適用場(chǎng)景已明確：

  技術(shù)總結(jié)

  量角工裝輔助法：適用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)氣門間隙調(diào)整，成本低、操作簡(jiǎn)便，車橋行業(yè)現(xiàn)狀分析指出，間接提升車橋關(guān)聯(lián)動(dòng)力系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性;

  LVDT + 工控機(jī)技術(shù)：非接觸式動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，變差 < 0.02mm，支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，適配車橋高精度裝配線，但設(shè)備初期投入較高;

  車橋制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)：顏色標(biāo)識(shí)直觀高效，單次測(cè)量耗時(shí) < 10 秒，成為車橋維修與量產(chǎn)的主流選擇;

  車橋軸向間隙測(cè)量系統(tǒng)：動(dòng)態(tài) “面測(cè)量” 替代靜態(tài) “點(diǎn)測(cè)量”，精度 0.01mm 內(nèi)，解決輪邊總成等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的測(cè)量難題。

  趨勢(shì)展望

  未來(lái)車橋間隙測(cè)量技術(shù)將向三方向突破：一是智能化升級(jí)，結(jié)合 AI 算法實(shí)現(xiàn)間隙數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)性維護(hù)，提前預(yù)警異常磨損;二是非接觸技術(shù)普及，LVDT、激光位移傳感器等將在車橋生產(chǎn)線滲透率提升至 90% 以上;三是跨領(lǐng)域融合，建立發(fā)動(dòng)機(jī)與車橋間隙參數(shù)的協(xié)同監(jiān)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)整體性能優(yōu)化，為 2025 年車橋行業(yè)的安全化、高效化發(fā)展提供技術(shù)支撐。

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