CN105352727A - 一种汽车变速器扭转试验机及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测量范围大，使用方便，档位判断准确的一种汽车变速器扭转试验机及其试验方法。所述转试验机包括同轴依次设置在工作平台上的尾座，变速器支架和减速机；下部滑动设置在工作平台上的尾座通过第二扭矩仪与被测变速器输出端连接；变速器支架的输出端与被测变速器的输入端连接，输入端通过第一扭矩仪与减速机的输出端连接；减速机由驱动电机提供动力输入，减速机输出轴上设置角度编码器；第一扭矩仪的量程小于第二扭矩仪的量程；第一扭矩仪、第二扭矩仪和角度编码器的输出端均连接至上位机的输入端。通过前后两端均配有不同量程的扭矩仪，在同一款静扭试验机上既能兼容小扭矩变速器，也能兼容大扭矩变速器，覆盖范围广。
Description
技术领域
本发明涉及扭转试验机，具体为一种汽车变速器扭转试验机及其试验方法。
背景技术
随着汽车变速器产品扭矩段向上向下不断延伸，传统的扭转试验设备及手段已不能满足发展的需求，考虑到汽车变速器存在不同挡位，输入、输出扭矩相差较大，且测试精度要求较高。目前扭转试验机存在的问题如下，a)试验机一般在前端配置1个扭矩传感器，后端为固定端或移动夹具。扭矩传感器量程有限。b)试验机尾部连接一般为固定式或单滑道连接，同轴度较差，且安装过程中存在对被试件产生附加弯矩。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种测量范围大，使用方便，档位判断准确的一种汽车变速器扭转试验机及其试验方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明一种汽车变速器扭转试验机，包括同轴依次设置在工作平台上的尾座，变速器支架和减速机；下部滑动设置在工作平台上的尾座通过第二扭矩仪与被测变速器输出端连接；变速器支架的输出端与被测变速器的输入端连接，输入端通过第一扭矩仪与减速机的输出端连接；减速机由驱动电机提供动力输入，减速机输出轴上设置角度编码器；第一扭矩仪的量程小于第二扭矩仪的量程；第一扭矩仪、第二扭矩仪和角度编码器的输出端均连接至上位机的输入端。
优选的，变速器支架通过T型槽固定平板与工作平台固定。
优选的，尾座下部滑动的每一侧均采用平行设置的两个直线导轨。
优选的，驱动电机采用能够进行正反转运行的驱动电机。
本发明一种汽车变速器扭转试验方法，基于本发明所述的汽车变速器扭转试验机上，当对汽车变速器进行静扭强度试验时，包括如下步骤，
步骤一，将被测变速器安装变速器支架上，将被测变速器挂入试验挡位后，滑动尾座至被测变速器的输出法兰，将第一扭矩仪和第二扭矩仪的扭角清零后，用螺栓固定尾座与被测变速器输出法兰；
步骤二，控制驱动电机，通过减速机放大扭矩，同时采集减速机输出轴处角度编码器输出的角度信号；输入扭矩通过第一扭矩仪传递到被测变速器输入轴；并且输入的扭矩经过被测变速器不同挡位传递后将反应在第二扭矩仪上；
步骤三，通过上位机将第一、第二扭矩仪、输出的扭矩数据及角度编码器输出的转角数据同步采集后进行计算分析，得到被试变速器试验挡位的屈服与破坏扭矩值，求出静扭强度后备系数，判定产品合格与否。
本发明一种汽车变速器扭转试验方法，基于本发明所述的汽车变速器扭转试验机上，当对汽车变速器进行轴类零件扭转测试时，包括如下步骤，
判断被试件最大扭矩值；
如小于第一扭矩仪的量程范围，将被试件专用夹具安装至第二扭矩仪和变速器支架中轴承座之间，控制驱动电机通过减速机放大扭矩对被试件进行加载，同步采集被试件第一扭矩仪输出扭矩与转角关系曲线，以及第二扭矩仪输出扭矩与转角的关系曲线，进行力学性能分析；
如大于第一扭矩仪的量程范围，将第一扭矩仪拆卸下来，直接将被试件的专用夹具安装至减速机输入轴后端与第二扭矩仪之间，与上述加载和采集操作相同，得到第二扭矩仪输出扭矩与转角的关系曲线，进行力学性能分析。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种汽车变速器扭转试验机，通过前后两端均配有不同量程的扭矩仪，在同一款静扭试验机上既能兼容小扭矩变速器，也能兼容大扭矩变速器，适用范围为输入扭矩300—3500Nm变速器，可进行500—150000Nm范围轴类零部件测试，覆盖范围广；同时能够通过对扭矩和扭角的采集实现对应的控制；其不仅兼容性较大，能满足不同输入扭矩段汽车变速器扭转试验，同时也保留了原来传统扭转试验机对轴类试件的扭转试验，且在保证测量精度前提下量程范围很宽，对中度好，移动方便省力，具有量程范围宽、测量精度高、测试功能多、移动方便省力等优点。
进一步的，通过对驱动电机的正反转，不仅能正向加载，还能反向加载，可以模拟更多种受力情况，且正、反向加载能力相同。
进一步的，尾座轴向移动采用高强度双直线导轨，在保证同轴度同时也具有较高的强度。
附图说明
图1为本发明实例中所述的试验机的主视图。
图2为图1中无变速器支架时的俯视图。
图中：尾座1，第二扭矩仪2，变速器支架3，第一扭矩仪4，角度编码器5，减速机6，驱动电机7，直线导轨8，T型槽固定平板9。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种汽车变速器扭转试验机，如图1和图2所示，其包括同轴依次设置在工作平台上的尾座1，变速器支架3和减速机6；下部滑动设置在工作平台上的尾座1通过第二扭矩仪2与被测变速器输出端连接；变速器支架3的输出端与被测变速器的输入端连接，输入端通过第一扭矩仪4与减速机6的输出端连接；减速机6由驱动电机7提供动力输入，减速机6输出轴上设置角度编码器5；第一扭矩仪4的量程小于第二扭矩仪2的量程；第一扭矩仪4、第二扭矩仪2和角度编码器5的输出端均连接至上位机的输入端。其中，变速器支架3通过T型槽固定平板9与工作平台固定。尾座1下部滑动的每一侧均采用平行设置的两个直线导轨8，也就是一共设置四个直线导轨，一边两个从而能够稳定的进行定位保证同轴度。驱动电机采用能够进行正反转运行的驱动电机。
本发明试验机在进行汽车变速器静扭强度试验时，将变速器安装至如图1中的变速器支架上，将变速器挂入试验挡位后，在直线导轨8上滑动如图1中的尾座1至变速器输出法兰，试验机扭矩仪，扭角清零后，用螺栓固定尾座1与变速器输出法兰，使变速器在扭转试验过程中仅承受纯扭矩，不承受附加弯矩。试验过程中，控制驱动电机7，通过如图1所示的减速机6扭矩放大，同时在减速机6输出轴处用角度编码器5采集角度信号；试验台扭矩通过图1中第一扭矩仪4传递到变速器输入轴；因为尾座1仅能在如图2中的直线导轨8上滑动，不能旋转，所以试验机输入的扭矩经过变速器不同挡位传递后将反应在图1中的第二扭矩仪2上了，通过上位机数采系统，将第一、第二扭矩数据及转角数据同步采集后进行分析，可以准确得到被试变速器试验挡位的屈服与破坏扭矩值，求出静扭强度后备系数，判定产品合格与否。通过第二扭矩数据能够准确的对变速器档位进行判断，能够在人为操作后进行准确验证。
本发明试验机在进行轴类零部件扭转测试时，首先判断被试件最大扭矩值，如小于图1中第一扭矩仪4量程范围，仅需要将被试件专用夹具安装至变速器支架3轴承座的后端，第二扭矩仪2前端，与变速器扭转方式相同，可以采集被试轴第一扭矩-转角、第二扭矩—转角关系曲线，进行力学性能分析；如被试件轴的最大扭矩值大于图1中的第一扭矩仪4量程范围，为保护第一扭矩仪4，将第一扭矩仪4拆卸下来，直接将被试件的专用夹具安装至减速机输入轴后端与第二扭矩仪2前端之间，与变速器扭转方式相同，可以采集被试轴第二扭矩-转角关系曲线，进行力学分析。
Claims (6)
1.一种汽车变速器扭转试验机，其特征在于，包括同轴依次设置在工作平台上的尾座(1)，变速器支架(3)和减速机(6)；下部滑动设置在工作平台上的尾座(1)通过第二扭矩仪(2)与被测变速器输出端连接；变速器支架(3)的输出端与被测变速器的输入端连接，输入端通过第一扭矩仪(4)与减速机(6)的输出端连接；减速机(6)由驱动电机(7)提供动力输入，减速机(6)输出轴上设置角度编码器(5)；第一扭矩仪(4)的量程小于第二扭矩仪(2)的量程；第一扭矩仪(4)、第二扭矩仪(2)和角度编码器(5)的输出端均连接至上位机的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种汽车变速器扭转试验机，其特征在于，所述的变速器支架(3)通过T型槽固定平板(9)与工作平台固定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车变速器扭转试验机，其特征在于，所述的尾座(1)下部滑动的每一侧均采用平行设置的两个直线导轨(8)。
4.根据权利要求1所述的一种汽车变速器扭转试验机，其特征在于，所述的驱动电机采用能够进行正反转运行的驱动电机。
5.一种汽车变速器扭转试验方法，其特征在于，基于权利要求1所述的汽车变速器扭转试验机上，当对汽车变速器进行静扭强度试验时，包括如下步骤，
步骤一，将被测变速器安装变速器支架(3)上，将被测变速器挂入试验挡位后，滑动尾座(1)至被测变速器的输出法兰，将第一扭矩仪(4)和第二扭矩仪(2)的扭角清零后，用螺栓固定尾座(1)与被测变速器输出法兰；
步骤二，控制驱动电机(7)，通过减速机(6)放大扭矩，同时采集减速机(6)输出轴处角度编码器(5)输出的角度信号；输入扭矩通过第一扭矩仪(4)传递到被测变速器输入轴；并且输入的扭矩经过被测变速器不同挡位传递后将反应在第二扭矩仪(2)上；
步骤三，通过上位机将第一、第二扭矩仪(4、6)输出的扭矩数据及角度编码器(5)输出的转角数据同步采集后进行计算分析，得到被试变速器试验挡位的屈服与破坏扭矩值，求出静扭强度后备系数，判定产品合格与否。
6.一种汽车变速器扭转试验方法，其特征在于，基于权利要求1所述的汽车变速器扭转试验机上，当对汽车变速器进行轴类零件扭转测试时，包括如下步骤，
判断被试件最大扭矩值；
如小于第一扭矩仪(4)的量程范围，将被试件专用夹具安装至第二扭矩仪(2)和变速器支架(3)中轴承座之间，控制驱动电机(7)通过减速机(6)放大扭矩对被试件进行加载，同步采集被试件第一扭矩仪(4)输出扭矩与转角关系曲线，以及第二扭矩仪(2)输出扭矩与转角的关系曲线，进行力学性能分析；
如大于第一扭矩仪(4)的量程范围，将第一扭矩仪(4)拆卸下来，直接将被试件的专用夹具安装至减速机输入轴后端与第二扭矩仪(2)之间，与上述加载和采集操作相同，得到第二扭矩仪(2)输出扭矩与转角的关系曲线，进行力学性能分析。
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