CN106053063B - 一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台及其试验方法，包括机架，所述机架上转动安装有待测的差速器行星齿轮轴，所述差速器行星齿轮轴外套有耐磨套，所述机架和所述耐磨套之间设有拉力传感器，所述机架上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动的驱动装置；还包括润滑装置；通过驱动装置带动差速器行星齿轮轴相对于耐磨套转动，对耐磨套施加一定的拉力，模拟差速器行星齿轮轴的工作状况，再通过拉力传感器实时观察拉力变化，从而对行星齿轮轴抗磨性能进行准确、可靠的测定，大大简化了行星齿轮轴抗疲劳磨损试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，还涉及该差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法。
背景技术
由于差速器是汽车行驶过程中保证转向安全的关键部件，差速器质量的好坏不但决定了汽车行驶的安全性还决定了驾驶的舒适性，行星齿轮轴用于连接差速器中行星伞齿轮和壳体，在转向过程中保证行星伞齿轮转动自如，是汽车能够自如安全转向，如果行星齿轮轴发生磨损或断裂汽车将无法安全转向，给行驶造成危险，由于行星伞齿轮与行星齿轮轴为直接接触转动，抗磨性是行星齿轮轴的关键特征之一，因此为了保证行星齿轮轴达到设计要求不但需要进行相关的金相尺寸检验，还需要对每批产品抽样进行抗疲劳磨损试验，以保证产品合格。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种能准确、可靠的进行行星齿轮轴疲劳磨损试验，对行星齿轮轴抗磨性能进行准确、可靠测定的差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，包括机架，所述机架上转动安装有待测的差速器行星齿轮轴，所述差速器行星齿轮轴外套有耐磨套，所述机架和所述耐磨套之间设有拉力传感器，所述机架上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动的驱动装置；还包括润滑装置。
作为优选的技术方案，所述润滑装置包括润滑油箱，所述差速器行星齿轮轴浸入所述润滑油箱内盛装的变速箱油内，所述润滑油箱内设有阀门。
作为优选的技术方案，所述润滑油箱内安装有对变速箱油进行加热的加热装置。
作为优选的技术方案，所述机架上设有拉杆，所述耐磨套安装在套筒内，所述拉力传感器设在所述拉杆和所述套筒之间，所述拉杆和所述机架之间设有拉力调节装置。
作为优选的技术方案，所述机架上设有导向孔，所述拉杆的上端穿过所述导向孔，所述拉力调节装置包括设在所述拉杆的上端的螺柱，所述螺柱的直径小于所述拉杆的直径，所述螺柱外套有垫片，所述垫片的内孔直径大于所述螺柱的直径并小于所述拉杆的直径，所述垫片的下表面贴在所述机架的上表面，所述螺柱外旋合有调节螺母。
作为优选的技术方案，所述机架上设有相对设置的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔内设有套在所述差速器行星齿轮轴上的从动套，所述从动套和所述第一安装孔之间设有轴承，所述从动套的外端设有从动套外螺纹，所述从动套外螺纹上旋合有从动套锁紧螺母，所述第二安装孔内设有可拆卸安装在所述差速器行星齿轮轴上的主动套，所述主动套和所述第二安装孔之间设有轴承，所述主动套的外端设有主动套外螺纹，所述主动套外螺纹上旋合有主动套锁紧螺母，所述主动套的外端穿过所述主动套锁紧螺母后安装有驱动轮，所述驱动装置设在所述驱动轮和所述机架之间。
作为优选的技术方案，所述驱动装置包括设在所述驱动轮外的皮带轮槽，所述驱动装置还包括皮带传动连接所述驱动轮的电动机。
由于采用了上述技术方案，一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，包括机架，所述机架上转动安装有待测的差速器行星齿轮轴，所述差速器行星齿轮轴外套有耐磨套，所述机架和所述耐磨套之间设有拉力传感器，所述机架上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动的驱动装置；还包括润滑装置；通过驱动装置带动差速器行星齿轮轴相对于耐磨套转动，对耐磨套施加一定的拉力，模拟差速器行星齿轮轴的工作状况，再通过拉力传感器实时观察拉力变化，从而对行星齿轮轴抗磨性能进行准确、可靠的测定，大大简化了行星齿轮轴抗疲劳磨损试验。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能准确、可靠的进行行星齿轮轴疲劳磨损试验，对行星齿轮轴抗磨性能进行准确、可靠测定的差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法，包括以下步骤：
步骤一：将耐磨套内孔涂变速箱油，将耐磨套套在待测的差速器行星齿轮轴上并将待测差速器行星齿轮轴安装到机架上，保证耐磨套位置在差速器行星齿轮轴试验件铣扁位置处；
步骤二：通过拉力调节装置调整耐磨套受到的初始拉力，同时在调整初始拉力时保证待测差速器行星齿轮轴的铣扁面方向沿竖直方向，匀速转动待测差速器行星齿轮轴，观察数显拉力传感器读数是否在合理区间内；
步骤三：向润滑油箱注入变速箱油，使待测差速器行星齿轮轴和耐磨套浸没在变速箱油中，打开加热装置，使油温的数值达到α℃；
步骤四：启动电动机，电动机带动差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动，开始计时，并控制油温在α±5℃；实验人员观察试验台是否有异响，如果有异响立即停止试验，记录试验运行时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器，检验试验台及各部件是否正常，如果正常重新从步骤二开始试验，如果异常将终止试验；在实验过程中注意数显拉力传感器读数变化，并记录拉力变化区间范围值及相应时间，当拉力峰值大于设定值时停止试验，记录试验时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，从步骤二开始继续试验；
步骤五：到达设定试验时间到后停止试验，并记录试验时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，将延长试验时间，每次延长5-15分钟，直到工件发生磨损为止，并测量记录每次延长试验后的差速器行星齿轮轴试验件状态。
作为优选的技术方案，在步骤一之前，先检验差速器行星齿轮轴试验件外观及各尺寸，摩擦部位磷化膜必须完整，并记录；而后将作为试验件的差速器行星齿轮轴在变速箱油中浸泡5分钟以上。
由于采用了上述技术方案，差速器行星齿轮轴外套有耐磨套，所述机架和所述耐磨套之间设有拉力传感器，所述机架上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动的驱动装置；通过驱动装置带动差速器行星齿轮轴相对于耐磨套转动，对耐磨套施加一定的拉力，模拟差速器行星齿轮轴的工作状况，再通过拉力传感器实时观察拉力变化，从而对行星齿轮轴抗磨性能进行准确、可靠的测定，大大简化了行星齿轮轴抗疲劳磨损试验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中的A-A向剖视图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，包括机架1，所述机架1上转动安装有待测的差速器行星齿轮轴2，所述差速器行星齿轮轴2外套有耐磨套3，所述机架1和所述耐磨套3之间设有拉力传感器4，所述机架1上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴2相对于所述耐磨套3转动的驱动装置；还包括润滑装置。
所述润滑装置包括润滑油箱5，所述差速器行星齿轮轴2浸入所述润滑油箱5内盛装的变速箱油内，所述润滑油箱内设有阀门6。
所述润滑油箱5内安装有对变速箱油进行加热的加热装置。
所述机架上设有拉杆7，所述耐磨套3安装在套筒8内，所述拉力传感器4设在所述拉杆7和所述套筒8之间，所述拉杆7和所述机架1之间设有拉力调节装置。
所述机架1上设有导向孔，所述拉杆7的上端穿过所述导向孔9，所述拉力调节装置包括设在所述拉杆7的上端的螺柱10，所述螺柱10的直径小于所述拉杆7的直径，所述螺柱10外套有垫片11，所述垫片11的内孔直径大于所述螺柱10的直径并小于所述拉杆7的直径，所述垫片11的下表面贴在所述机架1的上表面，所述螺柱10外旋合有调节螺母12。
所述机架上设有相对设置的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔内设有套在所述差速器行星齿轮轴上的从动套13，所述从动套13和所述第一安装孔之间设有轴承，所述从动套13的外端设有从动套外螺纹，所述从动套外螺纹上旋合有从动套锁紧螺母15，所述第二安装孔内设有可拆卸安装在所述差速器行星齿轮轴2上的主动套16，所述主动套16和所述第二安装孔之间设有轴承，所述主动套16的外端设有主动套外螺纹，所述主动套外螺纹上旋合有主动套锁紧螺母17，所述主动套16的外端穿过所述主动套锁紧螺母17后安装有驱动轮18，所述驱动装置设在所述驱动轮18和所述机架1支架之间。
所述驱动装置包括设在所述驱动轮18外的皮带轮槽，所述驱动装置还包括皮带传动连接所述驱动轮18的电动机19。
通过驱动装置带动差速器行星齿轮轴2相对于耐磨套3转动，对耐磨套3施加一定的拉力，模拟差速器行星齿轮轴2的工作状况，再通过拉力传感器4实时观察拉力变化，从而对行星齿轮轴2抗磨性能进行准确、可靠的测定，大大简化了行星齿轮轴抗疲劳磨损试验。本技术方案不仅仅适用于对差速器行星齿轮轴进行抗疲劳磨损试验，其他与差速器行星齿轮轴工作状况相似的轴类零件均可以采用本试验台进行抗疲劳磨损试验。
差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法，包括以下步骤：
步骤一：将耐磨套3内孔涂变速箱油，将耐磨套3套在待测的差速器行星齿轮轴2上并将待测差速器行星齿轮轴2安装到机架1上，保证耐磨套3位置在差速器行星齿轮轴2试验件铣扁位置处；
步骤二：通过拉力调节装置调整耐磨套3受到的初始拉力，同时在调整初始拉力时保证待测差速器行星齿轮轴的铣扁面方向沿竖直方向，匀速转动待测差速器行星齿轮轴2，观察数显拉力传感器读数是否在合理区间内；
步骤三：向润滑油箱5注入变速箱油，使待测差速器行星齿轮轴和耐磨套浸没在变速箱油中，打开加热装置，使油温的数值达到α℃；
步骤四：启动电动机，电动机带动差速器行星齿轮轴2相对于所述耐磨套3转动，开始计时，并控制油温在α±5℃；实验人员观察试验台是否有异响，如果有异响立即停止试验，记录试验运行时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器，检验试验台及各部件是否正常，如果正常重新从步骤二开始试验，如果异常将终止试验；在实验过程中注意数显拉力传感器读数变化，并记录拉力变化区间范围值及相应时间，当拉力峰值大于设定值时停止试验，记录试验时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，从步骤二开始继续试验；
步骤五：到达设定试验时间到后停止试验，并记录试验时间，打开阀门6，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴2是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，将延长试验时间，每次延长5-15分钟，直到工件发生磨损为止，并测量记录每次延长试验后的差速器行星齿轮轴试验件状态。
优选的，在步骤一之前，先检验差速器行星齿轮轴试验件外观及各尺寸，摩擦部位磷化膜必须完整，并记录；而后将作为试验件的差速器行星齿轮轴在变速箱油中浸泡5分钟以上。
可以根据不同产品要求选择不同的试验拉力、试验温度、试验时间和电动机转速。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，其特征在于：包括机架，所述机架上转动安装有待测的差速器行星齿轮轴，所述差速器行星齿轮轴外套有耐磨套，所述机架和所述耐磨套之间设有拉力传感器，所述机架上还安装有驱动所述差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动的驱动装置；还包括润滑装置；所述机架上设有拉杆，所述耐磨套安装在套筒内，所述拉力传感器设在所述拉杆和所述套筒之间，所述拉杆和所述机架之间设有拉力调节装置；所述机架上设有导向孔，所述拉杆的上端穿过所述导向孔，所述拉力调节装置包括设在所述拉杆的上端的螺柱，所述螺柱的直径小于所述拉杆的直径，所述螺柱外套有垫片，所述垫片的内孔直径大于所述螺柱的直径并小于所述拉杆的直径，所述垫片的下表面贴在所述机架的上表面，所述螺柱外旋合有调节螺母；所述机架上设有相对设置的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔内设有套在所述差速器行星齿轮轴上的从动套，所述从动套和所述第一安装孔之间设有轴承，所述从动套的外端设有从动套外螺纹，所述从动套外螺纹上旋合有从动套锁紧螺母，所述第二安装孔内设有可拆卸安装在所述差速器行星齿轮轴上的主动套，所述主动套和所述第二安装孔之间设有轴承，所述主动套的外端设有主动套外螺纹，所述主动套外螺纹上旋合有主动套锁紧螺母，所述主动套的外端穿过所述主动套锁紧螺母后安装有驱动轮，所述驱动装置设在所述驱动轮和所述机架之间。
2.如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，其特征在于：所述润滑装置包括润滑油箱，所述差速器行星齿轮轴浸入所述润滑油箱内盛装的变速箱油内，所述润滑油箱内设有阀门。
3.如权利要求2所述的一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，其特征在于：所述润滑油箱内安装有对变速箱油进行加热的加热装置。
4.如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台，其特征在于：所述驱动装置包括设在所述驱动轮外的皮带轮槽，所述驱动装置还包括皮带传动连接所述驱动轮的电动机。
5.如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将耐磨套内孔涂变速箱油，将耐磨套套在待测的差速器行星齿轮轴上并将待测差速器行星齿轮轴安装到机架上，保证耐磨套位置在差速器行星齿轮轴试验件铣扁位置处；
步骤二：通过拉力调节装置调整耐磨套受到的初始拉力，同时在调整初始拉力时保证待测差速器行星齿轮轴的铣扁面方向沿竖直方向，匀速转动待测差速器行星齿轮轴，观察数显拉力传感器读数是否在合理区间内；
步骤三：向润滑油箱注入变速箱油，使待测差速器行星齿轮轴和耐磨套浸没在变速箱油中，打开加热装置，使油温的数值达到α℃；
步骤四：启动电动机，电动机带动差速器行星齿轮轴相对于所述耐磨套转动，开始计时，并控制油温在α±5℃；实验人员观察试验台是否有异响，如果有异响立即停止试验，记录试验运行时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器，检验试验台及各部件是否正常，如果正常重新从步骤二开始试验，如果异常将终止试验；在实验过程中注意数显拉力传感器读数变化，并记录拉力变化区间范围值及相应时间，当拉力峰值大于设定值时停止试验，记录试验时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，从步骤二开始继续试验；
步骤五：到达设定试验时间到后停止试验，并记录试验时间，打开阀门，放出变速箱油，松开拉力传感器观察差速器行星齿轮轴是否已经磨损，如果已经磨损将终止试验，并取出差速器行星齿轮轴，清洗后观察差速器行星齿轮轴及耐磨套的磨损情况，并记录，再次测量差速器行星齿轮轴和耐磨套尺寸，并记录，如果差速器行星齿轮轴试验件未磨损，将延长试验时间，每次延长5-15分钟，直到工件发生磨损为止，并测量记录每次延长试验后的差速器行星齿轮轴试验件状态。
6.如权利要求5所述的一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台的试验方法，其特征在于：在步骤一之前，先检验差速器行星齿轮轴试验件外观及各尺寸，摩擦部位磷化膜必须完整，并记录；而后将作为试验件的差速器行星齿轮轴在变速箱油中浸泡5分钟以上。
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