CN105043764B - 一种变速箱教学试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱教学试验台，包括底座、托板以及测试架，在托板上安装有变速箱定位夹具，所述测试架为框架结构，在底板上安装有一驱动电动机，在顶板上还安装有一动力传递电动机，在动力传递电动机的电动机轴的另一端安装有小带轮，在顶板的下侧水平设有一主轴，在主轴上设有一大带轮，所述小带轮和大带轮通过传动皮带相连，在主轴的两端分别安装有一小锥齿轮；在隔板上竖直设置有两丝杆，在丝杆的上部套设有一大锥齿轮，且两丝杆上的大锥齿轮分别与对应的小锥齿轮相啮合；所述丝杆的上端穿过顶板后通过定位螺母与顶板相连。本发明具有较好的展示效果，而且能够以动态的方式辅助教师和学生动手操作，提高课堂教学质量。

Description

一种变速箱教学试验台

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种汽车教学设备，具体来说，涉及一种汽车的变速箱教学试验台。

背景技术

随着经济的发展，人们的生活水平也在快速提高，汽车逐渐成为了大部分家庭中的必备工具。随着汽车业的发展，不论是汽车生产商还是各种汽车售后保养的机构，都需要大量的汽车类的专业人才，而这也促使各大高校纷纷加强汽车专业的人才培养。但是，由于受传统教学模式的影响，现目前的很多高校中，专门用于辅助教学的设备设施等还是比较少，在课堂上教师更多的还是通过在黑板上讲解的方式来达到教学的目的。

例如，在学习汽车变速箱的结构时，变速箱是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分级改变发动机输出轴的转速和转矩。由于其结构比较复杂，而且变速箱的功能也比较丰富，通常汽车变速箱具有这样几个功用：1、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利（功率较高而油耗较低）的工况下工作；2、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒向行驶；3、利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、变速，并便于变速器换档或进行动力输出。可以看出，这么复杂的设备，如果仅仅通过课堂上的抽象讲解，很难达到理想的效果，尤其是变速箱的传动比、变速箱的输出是否稳定（是否一会快一会慢）、变速箱在工作状态下是否有抖动或异响以及变速箱的传动部件之间是否有明显的磨损等，如何对其进行检测试验等，这些通过单纯的讲解很难达到教学效果，因此需要借助辅助的教学设备。但是，目前在进行变速箱的教学中，并没有配置相应的设备，这就对教学质量的提高造成了阻碍。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于怎样解决现目前在对汽车变速箱进行教学时，缺少直观的可以演示的辅助设备，导致教学质量难以提高的问题，提供一种变速箱教学试验台，具有较好的展示效果，而且能够以动态的方式辅助教师和学生动手操作，提高课堂教学质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种变速箱教学试验台，其特征在于：包括底座、托板以及测试架，所述托板可滑动安装于底座上，在托板上安装有变速箱定位夹具，在该变速箱定位夹具上固定有待测变速箱；

所述测试架为框架结构，并安装于底座上，在测试架的顶部安装有顶板，在测试架的下部安装有底板，在顶部与底板之间设有隔板；

在所述底板上安装有一驱动电动机，该驱动电动机的电动机轴通过第一联轴器与待测变速箱的输入轴相连；在顶板上还安装有一动力传递电动机，所述动力传递电动机与顶板固定连接，其电动机轴的一端通过第二联轴器与待测变速箱的输出轴相连，该动力传递电动机的电机轴的轴心线与驱动电动机的电机轴的轴心线垂直；所述托板能沿动力传递电动机的电动机轴的轴向移动；

在动力传递电动机的电动机轴的另一端安装有小带轮，在顶板的下侧水平设有一主轴，所述主轴通过连接件与顶板固定连接，且该主轴能绕其轴心线自由转动，在主轴上，对应小带轮的位置处设有一大带轮，所述小带轮和大带轮通过一套设在小带轮和大带轮上的传动皮带相连，小带轮通过该传动皮带能够带动大带轮转动，进而带动主轴转动，在主轴的两端分别安装有一小锥齿轮；

在隔板上竖直设置有两丝杆，在隔板的下侧固定有丝杆螺母，所述丝杆贯穿隔板并通过丝杆螺母与隔板相连；在丝杆的上部套设有一大锥齿轮，所述大锥齿轮与丝杆螺纹连接，且大锥齿轮仅能够绕其轴心线转动；其中，两丝杆分别位于主轴的两端，且两丝杆上的大锥齿轮分别与对应的小锥齿轮相啮合；所述丝杆的上端穿过顶板后通过定位螺母与顶板相连，在定位螺母与顶板之间的丝杆上还套设有一轴承。

本发明的变速箱教学试验台是专门针对在变速箱结构及工作原理的教学而设计的，它是以第一电动机作为动力来源，模拟汽车发动机的动力输出，以第二电动机以及连接的第一丝杆和第二丝杆来模拟差速器的结构。测试前，先将变速箱的输入轴通过第一联轴器与第一电动机的输出轴连接，这样第一电动机的动力就可以直接传递给变速箱，同时还将变速箱的输出轴与第二电动机的输入轴连接，这样变速箱的输出动力传递给第二电动机，并同时带动两侧的第一丝杆和第二丝杆上升或下降。在教学时，通过观察两侧丝杆的动作状态，即可判断出变速箱的输出是否符合规定。在此过程中，不仅可以使得学生直观的了解设备，同时通过对设备的连接还提高了动手能力，并且能够发现因连接不对所出现的故障，便于及时处理，进一步的还了解了配套的其他设备，如模拟的差速器结构，达到扩展学生思路的目的。

进一步地，在所述底座上安装有导轨，在托板底部安装有与所述导轨配合的滑动轮；所述的滑动轮通过螺栓与滑动轮安装块活动连接，所述滑动轮安装块固定在托板上，在所述滑动轮安装块侧面上还安装有滑动轮定位器，在导轨上安装有与所述滑动轮定位器相匹配的导轨定位器。通过导轨来传送变速箱，使得变速箱在测试时能安装到较佳的位置，特别是通过滑动轮定位器和导轨定位器的结构，能够精确的设定安装测试位置，它是在预设位置安装好对应的定位器后，当滑动轮定位器移动到导轨定位器的位置时，滑动定位器与导轨定位器即相互连接锁定，这样就能达到将托板精确定位的目的。其中，滑动轮定位器和导轨定位器属于现有产品，选用市场上的现有产品即可。

进一步地，所述测试架和托板均为两个，其中，两测试架分别位于底座的两端，且两测试架上的驱动轴的轴心线错位分布，所述托板分别与一测试架相对应，且托板能沿对应测试架上驱动电动机的电动机轴的轴向移动。在底座的两端各安装了一个测试架，一方面是为了能够提高测试的效率，便于同时进行两台变速箱的测试，另一方面是考虑到一台测试的结果可能存在误差，通过两个不同的测试架来进行二次测试，就能够相对准确的得到测试结果，减小误差，提高准确性。在搭建时，右测试架的高度要低于左测试架，这样可以便于设备的连接，满足不同型号的变速箱的测试需求，操作人员可以根据待测变速箱的高度大小等自由选择最方便连接的一侧的测试架进行测试操作，这样也使得本发明的试验台有了更好的适应性，适用范围更广。

进一步地，两托板分别通过一导轨与底座相连；在两托板上均安装有变速箱夹具，在每一个变速箱夹具上均安装有一个对应的待检测变速箱；两测试架上的驱动电动机的输出轴均横向设置且相互正对，两动力传递电动机的输出轴均垂直于驱动电动机的输出轴设置且相互背对。通过配套的设置两根导轨可以便于安装两个待测变速箱，便于操作，使得配套更加合理，提升设备的使用效率。

进一步地，所述的第一联轴器通过螺栓固定在对应的测试架上。由于直接连接时容易出现晃动的状态，因此本发明将联轴器固定在测试架上，就可以很好的保障动力输出输入时的稳定性，避免晃动造成的设备工作不稳定或者传动轴之间的磨损，有利于保障测试的安全性和可靠性。

进一步地，在所述测试架的两侧内壁上分别安装有支撑柱。通过安装所述的支撑柱，可以有效的提高测试架的支撑强度，由于电动机设备在传递动力时自身的抖动不可避免，因此会引起整个测试架的抖动，如果抖动过于剧烈，不但会影响测试结果，而且还会对测试架的安全造成影响，因此需要更强力的支撑来保障整个测试架上设备的稳定、可靠，减小抖动所造成的影响。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、改变了传统课堂教学的模式，增加了学生的学习兴趣，通过本发明的试验台可以直观、多角度的观察设备的实物结构，这样能够使得课堂上教师可以对每一个结构特征进行针对性的讲解，实现理论与实际设备相结合的目的，这种视觉上的直观效果不仅能加深记忆，而且以立体的方式改变了原有的抽象思维，实现改变学生思维模式的目的，而这是大学教育中非常重要的，具有深远的现实意义。

2、提高了学生的动手能力：本发明的试验台不仅仅可以用于展示，而且还具有动态辅助的功能，它可以真实的模拟汽车变速箱的工作过程，而且学生可以直接在试验台上动手操作，这样便于在实践中发现问题，并积极地解决问题，而这是传统的教学方式中不能解决到的，学生通过一堂生动的教学课程下来，不仅对理论知识有了深刻的记忆，而且对于实践操作有了详细的思路，整体教学的效果自然而然的倍增。

3、本发明的试验台使用方便，易于上手，初学者都可以进行操作，而且可靠性较好，具有较好的工作稳定性，特别是在操作是非常省力，设备的维护保养成本也较低，适合在高校中大量推广使用。

附图说明

图1为本发明一种变速箱教学试验台的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的A-A剖视图（图中省略了第一电动机）。

图4为图1中局部B的放大图。

图中：1—底座，2—托板，3—测试架，4—变速箱定位夹具，5—待测变速箱，6—顶板，7—底板，8—隔板，9—驱动电动机，10—第一联轴器，11—动力传动电动机，12—小带轮，13—主轴，14—大带轮，15—传动皮带，16—小锥齿轮，17—丝杆，18—丝杆螺母，19—大锥齿轮，20—定位螺母，21—导轨，22—滑动轮，23—滑动轮安装块，24—滑动轮定位器，25—导轨定位器，26—支撑柱。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1至图3，一种变速箱教学试验台，包括底座1、托板2以及测试架3。所述托板2可滑动安装于底座1上，具体实施时，在所述底座1上安装有导轨21，在托板2底部安装有与所述导轨21配合的滑动轮22；所述的滑动轮22通过螺栓与滑动轮安装块23活动连接，所述滑动轮安装块23固定在托板2上，在所述滑动轮安装块23侧面上还安装有滑动轮定位器24，在导轨21上安装有与所述滑动轮定位器24相匹配的导轨定位器25；这里的滑动轮定位器24和导轨定位器25是相互配合的定位装置，当滑动轮定位器24与导轨定位器25相遇时，它们相互吸合连接固定，从而使得托板2在该位置被卡死，达到定位的效果。在托板2上安装有变速箱定位夹具4，在该变速箱定位夹具4上固定有待测变速箱5。

所述测试架3为框架结构，并安装于底座1上，在测试架3的顶部安装有顶板6，在测试架3的下部安装有底板7，在顶部与底板7之间设有隔板8。由于电动机设备在传递动力时自身的抖动不可避免，因此会引起整个测试架3的抖动，如果抖动过于剧烈，不但会影响测试结果，而且还会对测试架3的安全造成影响，因此，在所述测试架3的两侧内壁上分别安装有支撑柱26，从而提高测试架3的支撑强度，保障整个测试架3上设备的稳定、可靠，减小抖动所造成的影响。

在所述底板7上安装有一驱动电动机9，该驱动电动机9的电动机轴通过第一联轴器10与待测变速箱5的输入轴相连；由于直接连接时容易出现晃动的状态，因此，将所述的第一联轴器10通过螺栓固定在对应的测试架3上；可以很好的保障动力输出输入时的稳定性和可靠性，使得连接时动力传递更加平顺，并减小抖动，避免晃动造成的设备工作不稳定或者传动轴之间的磨损，有利于保障测试的安全性。在顶板6上还安装有一动力传递电动机11，所述动力传递电动机11与顶板6固定连接，其电动机轴的一端通过第二联轴器与待测变速箱5的输出轴相连，该动力传递电动机11的电机轴的轴心线与驱动电动机9的电机轴的轴心线垂直。所述托板2能沿动力传递电动机11的电动机轴的轴向移动。

在动力传递电动机11的电动机轴的另一端安装有小带轮12，在顶板6的下侧水平设有一主轴13，所述主轴13通过连接件与顶板6固定连接，且该主轴13能绕其轴心线自由转动，在主轴13上，对应小带轮12的位置套设有一大带轮14，所述小带轮12和大带轮14通过一套设在小带轮12和大带轮14上的传动皮带15相连，小带轮12通过该传动皮带15能够带动大带轮14转动，进而带动主轴13转动，在主轴13的两端分别安装有一小锥齿轮16。

在隔板8上竖直设置有两丝杆17，在隔板8的下侧固定有丝杆螺母18，所述丝杆17贯穿隔板8并通过丝杆螺母18与隔板8相连。在丝杆17的上部套设有一大锥齿轮19，所述大锥齿轮19与丝杆17螺纹连接，且大锥齿轮19仅能够绕其轴心线转动；具体实施时，该大锥齿轮19通过一支架与测试架3相连，从而实现大锥齿轮19的轴向定位；其中，所述支架上具有轴承座，大锥齿轮19通过一安装于该轴承座内的轴承与支架相连，从而使大锥齿轮19能够自由转动。两丝杆17分别位于主轴13的两端，且两丝杆17上的大锥齿轮19分别与对应的小锥齿轮16相啮合；所述丝杆17的上端穿过顶板6后通过定位螺母20与顶板6相连，在定位螺母20与顶板6之间的丝杆17上还套设有一轴承，便于安装，且能够减小定位螺母20与顶板6之间的摩擦。

在课堂上使用本发明的变速箱教学试验台时，先将待测变速箱5的输入轴通过第一联轴器10与驱动电动机9的输出轴连接，这样驱动电动机9的动力就可以直接传递给待测变速箱5，同时还将待测变速箱5的输出轴与动力传递电动机11的输入轴连接，这样待测变速箱5的输出动力传递给动力传递电动机11，需要说明的是，这里的驱动电动机9是接入电源后输出动力，而动力传递电动机11本身并不接入电源，只是起到动力传递的作用。动力传递电动机11通过小带轮12将动力传递给大带轮14，大带轮14又带动主轴13上的两个小锥齿轮16旋转，而两个小锥齿轮16又分别带动两个大锥齿轮19旋转，两个大锥齿轮19又分别带动两侧的两丝杆17上升或下降，从而达到模拟车轮传动轴的动作。

作为一种实施方式，所述测试架3和托板2均为两个，其中，两测试架3分别位于底座1的两端，且两测试架3上的驱动轴的轴心线错位分布，所述托板2分别与一测试架3相对应，且托板2能沿对应测试架3上动力传递电动机11的电动机轴的轴向移动。两托板2分别通过一导轨21与底座1相连；在两托板2上均安装有变速箱夹具，在每一个变速箱夹具上均安装有一个对应的待检测变速箱；两测试架3上的驱动电动机9的输出轴均横向设置且相互正对，两动力传递电动机11的输出轴均垂直于驱动电动机9的输出轴设置且相互背对。这样，就可以同时进行两台变速箱的测试工作，使得测试效率倍增。

在底座1上安装两个测试架3，一方面是为了能够提高测试的效率，便于同时进行两台变速箱的测试；另一方面是考虑到一台测试的结果可能存在误差，通过两个不同的测试架3来进行二次测试，就能够相对准确的得到测试结果，减小误差，提高准确性。在安装时，底座1右侧（端）测试架3的高度低于底座1左侧（端）测试架3，这样可以便于设备的连接，满足不同型号的变速箱的测试需求，操作人员可以根据待测变速箱5的高度大小等自由选择最方便连接的一侧（端）的测试架3进行测试操作，这样也使得本发明的试验台有了更好的适应性，适用范围更广。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种变速箱教学试验台，其特征在于：包括底座、托板以及测试架，所述托板滑动安装于底座上，在托板上安装有变速箱定位夹具，在该变速箱定位夹具上固定有待测变速箱；

所述测试架为框架结构，并安装于底座上，在测试架的顶部安装有顶板，在测试架的下部安装有底板，在顶部与底板之间设有隔板；

在所述底板上安装有一驱动电动机，该驱动电动机的电动机轴通过第一联轴器与待测变速箱的输入轴相连；在顶板上还安装有一动力传递电动机，所述动力传递电动机与顶板固定连接，其电动机轴的一端通过第二联轴器与待测变速箱的输出轴相连，该动力传递电动机的电机轴的轴心线与驱动电动机的电机轴的轴心线垂直；所述托板能沿动力传递电动机的电动机轴的轴向移动；

在动力传递电动机的电动机轴的另一端安装有小带轮，在顶板的下侧水平设有一主轴，所述主轴通过连接件与顶板固定连接，且该主轴能绕其轴心线自由转动，在主轴上，对应小带轮的位置处设有一大带轮，所述小带轮和大带轮通过一套设在小带轮和大带轮上的传动皮带相连，小带轮通过该传动皮带能够带动大带轮转动，进而带动主轴转动，在主轴的两端分别安装有一小锥齿轮；

在隔板上竖直设置有两丝杆，在隔板的下侧固定有丝杆螺母，所述丝杆贯穿隔板并通过丝杆螺母与隔板相连；在丝杆的上部套设有一大锥齿轮，所述大锥齿轮与丝杆螺纹连接，且大锥齿轮仅能够绕其轴心线转动；其中，两丝杆分别位于主轴的两端，且两丝杆上的大锥齿轮分别与对应的小锥齿轮相啮合；所述丝杆的上端穿过顶板后通过定位螺母与顶板相连，在定位螺母与顶板之间的丝杆上还套设有一轴承。

2.根据权利要求1所述的一种变速箱教学试验台，其特征在于：在所述底座上安装有导轨，在托板底部安装有与所述导轨配合的滑动轮；所述的滑动轮通过螺栓与滑动轮安装块活动连接，所述滑动轮安装块固定在托板上，在所述滑动轮安装块侧面上还安装有滑动轮定位器，在导轨上安装有与所述滑动轮定位器相匹配的导轨定位器。

3.根据权利要求1所述的一种变速箱教学试验台，其特征在于：所述测试架和托板均为两个，其中，两测试架分别位于底座的两端，且两测试架上的驱动轴的轴心线错位分布，所述托板分别与一测试架相对应，且托板能沿对应测试架上动力传递电动机的电动机轴的轴向移动。

4.根据权利要求3所述的一种变速箱教学试验台，其特征在于：两托板分别通过一导轨与底座相连；在两托板上均安装有变速箱夹具，在每一个变速箱夹具上均安装有一个对应的待测变速箱；两测试架上的驱动电动机的输出轴均横向设置且相互正对，两动力传递电动机的输出轴均垂直于驱动电动机的输出轴设置且相互背对。

5.根据权利要求1所述的一种变速箱教学试验台，其特征在于：所述的第一联轴器通过螺栓固定在对应的测试架上。

6.根据权利要求1所述的一种变速箱教学试验台，其特征在于：在所述测试架的两侧内壁上分别安装有支撑柱。