CN105699076A - 一种超越离合器寿命测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超越离合器测试装置，用于超越离合器的寿命测试。超越离合器是装载机传动系统中的重要部件，对其寿命测试尤为重要；该测试装置能够模拟超越离合器实际工况，能使超越离合器连续完成工作过程中高频次的加载与超越，并且满足其受载要求；所述超越离合器测试装置由动力装置、传动轴、同步齿轮组、被测超越离合器、不完全齿轮组和加载组件组成，结构简单，体积小，能反复利用能量，耗能低，造价成本低廉，测试过程自动化程度高，并可以对不同受载要求的超越离合器进行测试，具有可调性，可有效地实现对超越离合器寿命的测试。

Description

一种超越离合器寿命测试装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种超越离合器寿命测试装置。

背景技术

超越离合器是工程机械变速箱领域中，一种利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的传动装置。在超越离合器工作中，其内外圈需要完成高频次的结合与超越，使用寿命短，所以对于新设计的超越离合器或者用于关键结构前，都需对超越离合器耐久性进行上百万次的超越-结合性能试验，验证其可靠性。

目前已有的超越离合器测试装置大致分为两类。

一类基于微机控制，采用机电控制的方式实现测试功能，其不足之处在于：1.控制系统复杂，且连续工作能力低；2.体积大，对场地要求较高，且功耗大。

另一类利用简单机械结构实现测试功能。例如专利号为201510311643.3的中国专利公开了一种纯机械式超越离合器性能测试装置，该装置结构简单，可连续对超越离合器进行耐久性试验。但仍存在不足之处：1.弹簧最大伸长量过长，一般弹簧难以满足此要求；2.可调性较差，难以对不同载荷要求的超越离合器进行测试，3.测试过程中冲击较大，对测试装置不利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有超越离合器测试装置的上述不足，在满足测试要求的前提下，装置结构简单，功耗低，无冲击，并可以针对不同载荷要求的超越离合器进行测试。

本发明采用的技术方案如下所述。

本发明超越离合器测试装置由动力装置、传动轴、同步齿轮组、被测超越离合器、不完全齿轮机构和加载组件组成。

所述动力装置：包括电机和减速装置。

所述传动轴：包括两输入轴与两空心轴，输入轴由电机经减速装置驱动；输入轴和空心轴的相对速度决定被测超越离合器的加载和超越状态；两输入轴上下对称布置，两空心轴也上下对称布置，两输入轴与两空心轴同轴，且分别从两空心轴中心穿过。

所述同步齿轮组：包括三个齿轮，其中两个齿轮完全相同且分别与两输入轴固连，另一齿轮同时与它们啮合，保证两输入轴的旋向和转速始终保持一致。

所述被测超越离合器：包括两个被测超越离合器，两被测超越离合器内圈分别与空心轴固连，呈中心对称布置，同时两被测超越离合器安装方向相同。

所述不完全齿轮机构：不完全齿轮机构有两组，呈中心对称布置，每组为一个不完全齿轮和一个完全齿轮相互啮合，其中不完全齿轮只有一半齿；两不完全齿轮分别与两输入轴固连，同时还分别与被测超越离合器外圈固连；两完全齿轮分别安装在两空心轴上。

所述加载组件：加载组件有两组，每组包括齿条、弹簧和固定板；其中，齿条分别与完全齿轮啮合，弹簧一端固定在齿条上，弹簧另一端固定在固定板上，齿条的移动可以使弹簧在齿条与固定板之间压缩与恢复。

本发明所述的超越离合器寿命测试装置有以下有益效果。

1.使用不完全齿轮机构交替啮合实现被测超越离合器的加载与超越，结构简单紧凑，体积小。

2.加载机构中使用一般压缩弹簧就可以满足被测超越离合器受载要求。

3.可通过选用不同规格的压缩弹簧来调节力的大小以适应不同载荷要求的被测超越离合器。

4.两组不完全齿轮机构交替啮合将一个被测超越离合器加载过程中弹簧储存的能量用于另一个被测超越离合器加载工作当中，减少了冲击，并大大节约了能量，减少了对输入电机功率的要求。

5.可同时对两个超越离合器进行测试。

6.造价成本低廉。

附图说明

图1为超越离合器测试装置三维结构简图。

图2为超越离合器测试装置工作原理图。

图3为超越离合器测试装置剖视图。

图4为装置工作过程示意图状态一。

图5为装置工作过程示意图状态二。

其中：1电机，2减速装置，3输入轴，4不完全齿轮，5被测超越离合器，6输入轴，7空心轴，8完全齿轮，9齿条，10被测超越离合器，11不完全齿轮，12齿轮，13齿轮，14轴，15空心轴，16齿轮，17完全齿轮，18齿条，21弹簧，22固定板23固定板，24弹簧。

具体实施例

为了更好的解释说明本发明，现结合附图对本发明的具体实现方式进行详细的说明。

结合附图1、2、3所示，本发明提供了一种实施例的结构形式，在本实施例中，超越离合器测试装置主要包括：动力装置、传动轴、同步齿轮组、被测超越离合器、不完全齿轮机构和加载组件。

所述动力装置：包括电机（1）和减速装置（2）。

所述传动轴：包括两输入轴（3,6）与两空心轴（7,15），输入轴（3）由电机经减速装置驱动；输入轴（3,6）和空心轴（7,16）的相对速度决定被测超越离合器的加载和超越状态；两输入轴（3,6）上下对称布置，两空心轴（7,15）也上下对称布置，输入轴（3）与空心轴（15）同轴，且从空心轴（15）中心穿过；输入轴（6）与空心轴（7）同轴，且从空心轴（7）中心穿过。

所述同步齿轮组：包括三个齿轮（12,13,16），其中两个齿轮（12,16）完全相同且分别与两输入轴（6,3）固连，另一齿轮（13）同时与它们啮合，保证两输入轴（6,3）的旋向和转速始终保持一致。

所述被测超越离合器：包括两个被测超越离合器（5,10），两被测超越离合器（5,10）内圈分别与空心轴（15,7）固连，呈中心对称布置，同时两被测超越离（5,10）合器安装方向相同。

所述不完全齿轮机构：不完全齿轮机构有两组，呈中心对称布置，一组为不完全齿轮（4）和完全齿轮（8）相互啮合，另一组为不完全齿轮（11）和完全齿轮（17）相互啮合，其中不完全齿轮（4,11）只有一半齿；不完全齿轮（4）同时与输入轴（3）和被测超越离合器（5）的外圈固连；完全齿轮（8）与空心轴（7）固连；不完全齿轮（11）同时与输入轴（6）和被测超越离合器（10）的外圈固连；完全齿轮（17）与空心轴（15）固连。

所述加载组件：加载组件有两组，每组包括齿条（9,18）、弹簧（21,24）和固定板（22,23）；其中，齿条（9）与完全齿轮（8）啮合，弹簧（21）一端固定在齿条（9）上，另一端固定在与固定板（22）上；齿条（18）与完全齿轮（17）啮合，弹簧（24）一端固定在齿条（18）上，另一端固定在固定板（23）上；齿条（9,18）的移动可以使弹簧（21,24）在齿条（9,18）与固定板（22,23）之间压缩与恢复。

本装置工作过程如下所述。

结合附图，规定各轴、齿轮、被测超越离合器的旋转方向以图2从右向左看为准；若被测超越离合器（5,10）内圈逆时针转速大于外圈，则处于结合状态，反之，若被测超越离合器（5,10）内圈顺时针转速大于外圈，则处于超越状态。

如图4、图5所示，所述超越离合器寿命测试装置运动过程分为两种状态，即初始状态（状态一）和中间状态（状态二）；不妨以输入轴（3,6）旋转方向为逆时针为例。

状态一：电机未启动前，所述超越离合器寿命测试装置初始状态为：不完全齿轮（4）第一个齿刚好与完全齿轮（8）进入啮合状态，而不完全齿轮（11）最末一个齿与完全齿轮（17）刚好脱离啮合状态；弹簧（21）处于自由状态，而弹簧（24）处于压紧且弹力最大状态；电机（1）通过减速装置（2）将动力传递给输入轴（3），输入轴（3）通过同步齿轮组，即齿轮（16,13,12）将动力传递给输入轴（6），输入轴（3,6）始终保持同向同速逆时针旋转；此时，由于完全齿轮（17）与不完全齿轮（11）脱离啮合，弹簧（24）推动齿条（18）带动完全齿轮（17）逆时针旋转，此时被测超越离合器（5）内外圈处于结合状态，弹簧（24）储存的能量通过空心轴（15）通过被测超越离合器（5）驱动不完全齿轮（4），从而使得不完全齿轮（4）在电机（1）和弹簧（24）同时驱动下逆时针旋转；同时，完全齿轮（8）在不完全齿轮（4）有齿部分带动下顺时针旋转，推动齿条（9）压缩弹簧（21）从而给被测超越离合器（5）加载；在此过程中，被测超越离合器（10）处于超越状态，内外圈脱离，输入轴（6）与空心轴（7）分别向各自方向旋转，互不干涉。

当不完全齿轮（4）最末一齿脱离完全齿轮（8）时，进入状态二。

状态二：与初始状态相反，不完全齿轮（4）最末一齿与完全齿轮（8）刚好脱离啮合状态，而不完全齿轮（11）第一齿刚好与完全齿轮（17）进入啮合状态；弹簧（24）处于自由状态，而弹簧（21）处于压紧且弹力最大状态；电机（1）通过减速装置（2）将动力传递给输入轴（3，6），输入轴（3,6）依然保持同向同速逆时针旋转；此时，由于完全齿轮（8）与不完全齿轮（4）脱离啮合，弹簧（21）推动齿条（9）带动完全齿轮（8）逆时针旋转，此时被测超越离合器（10）内外圈处于结合状态，弹簧（21）储存的能量通过空心轴（7）通过被测超越离合器（10）驱动不完全齿轮（11），从而使得不完全齿轮（11）在电机（1）和弹簧（21）同时驱动下逆时针旋转；同时，完全齿轮（17）在不完全齿轮（11）有齿部分带动下顺时针旋转，推动齿条（9）压缩弹簧（24）从而给被测超越离合器（10）加载；在此过程中，被测超越离合器（5）处于超越状态，内外圈脱离，输入轴（6）与空心轴（7）分别向各自方向旋转，互不干涉。

当不完全齿轮（11）最末一齿脱离完全齿轮（17）时，回到状态一，如此往复，实现对被测超越离合器（5,10）的不断加载与超越的测试。

最后需要说明，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或是等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (4)

1.一种超越离合器测试装置，用于测试超越离合器的寿命，所述超越离合器测试装置包括：动力装置、传动轴、同步齿轮组、被测超越离合器、不完全齿轮机构和加载组件；所述传动轴包括：输入轴（3,6）和空心轴（7,15），输入轴（3，6）分别与空心轴（15，7）同轴，输入轴（3，6）分别从空心轴（15，7）中心穿过，二者不接触；所述被测超越离合器（5,10）内圈分别固连在空心轴（15,7）上；所述不完全齿轮机构包括两组，不完全齿轮（4）和完全齿轮（8）相互啮合，不完全齿轮（11）和完全齿轮（17）相互啮合，其中不完全齿轮（4,11）只有一半齿；不完全齿轮（4）同时与输入轴（3）和被测超越离合器（5）的外圈固连，完全齿轮（8）与空心轴（7）固连；不完全齿轮（11）同时与输入轴（6）和被测超越离合器（10）的外圈固连；完全齿轮（17）与空心轴（15）固连。

2.根据权利要求书1所述的超越离合器测试装置，其特征在于：所述动力装置包括电机（1）和减速装置（2），动力装置与输入轴（3）相连，传递动力。

3.根据权利要求书1所述的超越离合器测试装置，其特征在于：所述同步齿轮组包括齿轮（12,13,16），齿轮（12,16）相同且分别固连在输入轴（6,3）上，齿轮（13）同时与齿轮（12,16）啮合，以保证输入轴（3,6）的旋向和转速始终相同。

4.根据权利要求书1所述的超越离合器测试装置，其特征在于：所述加载组件包括：齿条（9,18），弹簧（21,24），固定板（22,23），其中，齿条（9）与完全齿轮（8）啮合，弹簧（21）一端固定在齿条（9）上，另一端固定在与固定板（22）上；齿条（18）与完全齿轮（17）啮合，弹簧（24）一端固定在齿条（18）上，另一端固定在固定板（23）上；齿条（9,18）的移动可以使弹簧（21,24）在齿条（9,18）与固定板（22,23）之间压缩与恢复。