CN107449605A - 一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车离合器检测设备技术领域，尤其是一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，包括机架，在所述机架的内部设置有变频电机，所述机架上部的一端设置有扭转驱动机构，所述机架上部的另一端设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的一侧设置有角度测量机构，所述曲柄摇杆机构的另一侧依次设置有扭矩测量机构和工装夹具机构，所述曲柄摇杆机构将所述扭转驱动机构的旋转运动转变为所述摇杆的往复摆动，从而实现离合器从动盘总成的扭转耐久试验。本发明自动化程度高，减小了劳动力的投入成本和设备的维护成本，一机多用，适用范围广，显示精度高，便于观察。

Description

一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机
技术领域
本发明涉及汽车离合器检测设备技术领域，尤其是一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机。
背景技术
汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。离合器总成的目的在于保证汽车平稳起步，便于汽车的换挡，防止传动系统过载，提高汽车的舒适性。离合器总成包括离合器盖总成、离合器从动盘总成、分离轴承以及飞轮，其质量是否达到标准，主要依赖于各种检测机的检测。中国汽车工业协会提出的《QC/T25-2004汽车干摩擦式离合器总成技术条件》中规定从动盘总成经5X106次扭转耐久试验后须满足以下条件：（1）极限转矩不低于初始值的80%；（2）扭转减振器的摩擦阻尼力矩不低于初始值的60%；（3）任何零件不得失效。然而，现有的从动盘总成扭转耐久试验机不能实时监测极限扭矩的变化值，无法全面了解从动盘总成的扭转特性，且试验内容单一，使用范围小，投入成本高。也有一些厂家针对极限扭矩不能实时监测这一缺点作出改进，采用扭矩传感器来直接测量从动盘总成的极限扭矩，由于扭矩传感器长时间的跟随扭转轴左右转动，极易导致扭矩传感器内部的感应片疲劳受损，其使用寿命短，使用成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，通过极限扭矩和极限角度的实时监测，全面的了解了从动盘总成的扭转特性，并采用间接测量极限扭矩的方式，传感器静止不动，延长了传感器的使用寿命，降低了使用及维护成本，应用范围广。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，包括机架，在所述机架的内部设置有变频电机，所述机架上部的一端设置有扭转驱动机构，所述机架上部的另一端设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的一侧设置有角度测量机构，所述曲柄摇杆机构的另一侧依次设置有扭矩测量机构和工装夹具机构。
所述扭转驱动机构用于将所述变频电机的输出扭矩传递给所述曲柄摇杆机构，且所述扭转驱动机构包括主动带轮、从动带轮、皮带、驱动轴以及偏心轮，所述主动带轮套于所述变频电机的输出轴上，所述从动带轮套于所述驱动轴的一端，所述皮带缠绕于所述主动带轮以及所述从动带轮的外部，所述偏心轮设置于所述驱动轴的另一端，当所述变频电机转动时，所述主动带轮通过所述皮带带动所述从动带轮旋转，进一步带动所述驱动轴以及所述偏心轮旋转。
所述曲柄摇杆机构包括连杆、摇杆、扭转轴以及花键轴，所述连杆的一端连接于所述偏心轮，所述连杆的另一端连接于所述摇杆的一端，所述摇杆的另一端连接于所述扭转轴的一端，所述扭转轴的另一端连接于所述花键轴，所述曲柄摇杆机构将所述扭转驱动机构的旋转运动转变为所述摇杆的往复摆动，并带动所述花键轴往复摆动，从而实现离合器从动盘总成的扭转耐久试验。
所述角度测量机构包括角度编码器以及编码器支架，所述角度编码器安装于所述编码器支架上，所述角度编码器的输出端连接于所述扭转轴，当所述扭转轴往复摆动时，所述角度编码器的输出端也跟随所述扭转轴往复摆动，从而实现扭转角度的实时测量。
所述扭矩测量机构包括支承座、拉压传感器、称重板以及测量板，所述拉压传感器的一端安装于所述支承座上，所述拉压传感器的另一端安装于所述测量板上，所述测量板的另一端连接于所述称重板，且所述测量板与所述扭转轴的轴向相垂直，所述称重板的一端套于所述扭转轴的外部，所述拉压传感器通过测量所述测量板的压力或拉力，通过换算扭矩T=压力（拉力）F×距离L，即可得出离合器从动盘总成的极限扭矩，避免采用扭转传感器直接测量的方式，降低了投入成本和维护成本，延长了使用寿命。
进一步的，所述工装夹具机构包括门板、工装以及铰链，所述工装连接于所述门板的内侧，所述门板通过所述铰链铰连接所述称重板，所述工装夹具机构的应用，便于离合器从动盘总成的装卸，使用方便，提高了生产效率，降低了劳动强度。
进一步的，所述称重板与所述扭转轴之间设置有滚动轴承，所述称重板能绕所述扭转轴转动，摩擦阻力小，便于离合器从动盘总成极限扭矩的测量。
进一步的，所述偏心轮上设置有T型滑块，所述连杆通过所述T型滑块连接于所述偏心轮，便于不同离合器从动盘总成极限角度的测量，适用范围广，能检测ϕ160-ϕ430所有型号的离合器从动盘总成。
进一步的，所述变频电机的底部设置有调整安装板，便于所述皮带松紧的调节，实用性强。
进一步的，所述角度编码器的输出端设置有柔性联轴器，所述角度编码器通过所述柔性联轴器连接于所述扭转轴，使所述角度编码器的输出端运转更平稳，使用寿命长。
进一步的，所述花键轴与所述扭转轴之间设置有平键，避免打滑，传递力矩大。
进一步的，所述曲柄摇杆机构还包括机体，所述驱动轴以及所述扭转轴均安装于所述机体内部，所述机体采用焊接件一体成型，提高了精度和强度。
进一步的，所述拉压传感器的中心与所述扭转轴中心的距离为500mm，便于离合器从动盘总成极限扭矩的换算。
进一步的，所述从动带动分度圆直径与所述主动带轮分度圆直径之比为1.6，以保证扭矩耐久试验机的试验频率满足使用要求。
本发明的设计原理是：（1）基于原有扭矩传感器价格高，易损坏的特性，研发制造一种间接测量极限扭矩的方式，采用拉压传感器测量所述测量板的压力或拉力，通过扭矩T=压力（拉力）F×距离L进行换算，即可得出离合器从动盘总成的极限扭矩，所述拉压传感器静止不动，不易损坏，使用寿命长；（2）采用铰连接的门板，便于离合器从动盘总成的装卸，使用方便，提高了生产效率；（3）离合器从动盘总成极限扭矩和极限角度的实时监测，当离合器从动盘总成内部的弹簧失效或者零部件损坏后，极限扭矩下降，设备会自动报警，即判断为不合格产品。
本发明的有益效果是：(1)能实时监测扭转力值的变化，超过标准值或者低于设定值，则自动报警，自动化程度高，减小劳动力的投入成本；（2）一机多用，能用于极限角度和极限扭矩的测量，还能用于离合器从动盘总成扭转的耐久试验，还能用于离合器从动盘总成极限扭矩的破坏性试验；（3）实时数字化显示扭转角度，显示精度高，便于观察；（4）结构原理简单，制作成本低，试验场地整洁、无油污。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中变频电机及扭转驱动机构的结构示意图；
图3为图1的剖视图。
图中：1.机架，2.变频电机，21.调整安装板，3.扭转驱动机构，31.主动带轮，32.从动带轮，33.皮带，34.驱动轴，35.偏心轮，36.T型块，4.曲柄摇杆机构，41.连杆，42.摇杆，43.扭转轴，44.花键轴，45.机体，5.角度测量机构，51.角度编码器，52.编码器支架，53.柔性联轴器，6.工装夹具机构，61.工装，62.门板，7.扭矩测量机构，71.支承座，72.拉压传感器，73.称重板，74.测量板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1至图3所示的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，包括机架1，在所述机架1的内部设置有变频电机2，所述机架1上部的一端设置有扭转驱动机构3，所述机架1上部的另一端设置有曲柄摇杆机构4，所述曲柄摇杆机构4的一侧设置有角度测量机构5，所述曲柄摇杆机构4的另一侧依次设置有扭矩测量机构7和工装夹具机构6。
参照图2，所述扭转驱动机构3用于将所述变频电机2的输出扭矩传递给所述曲柄摇杆机构4，且所述扭转驱动机构3包括主动带轮31、从动带轮32、皮带33、驱动轴34以及偏心轮35，所述主动带轮31套于所述变频电机2的输出轴上，所述从动带轮32套于所述驱动轴34的一端，所述皮带33缠绕于所述主动带轮31以及所述从动带轮32的外部，所述偏心轮35设置于所述驱动轴34的另一端，当所述变频电机2转动时，所述主动带轮31通过所述皮带33带动所述从动带轮32旋转，进一步带动所述驱动轴34以及所述偏心轮35旋转。
参照图3，所述曲柄摇杆机构4包括连杆41、摇杆42、扭转轴43以及花键轴44，所述连杆41的一端连接于所述偏心轮35，所述连杆41的另一端连接于所述摇杆42的一端，所述摇杆42的另一端连接于所述扭转轴43的一端，所述扭转轴43的另一端连接于所述花键轴44，所述曲柄摇杆机构4将所述扭转驱动机构3的旋转运动转变为所述摇杆42的往复摆动，并带动所述花键轴44往复摆动，从而实现离合器从动盘总成的扭转耐久试验。
参照图3，所述角度测量机构5包括角度编码器51以及编码器支架52，所述角度编码器51安装于所述编码器支架52上，所述角度编码器51的输出端连接于所述扭转轴43，当所述扭转轴43往复摆动时，所述角度编码器51的输出端也跟随所述扭转轴43往复摆动，从而实现扭转角度的实时测量。
参照图3，所述扭矩测量机构7包括支承座71、拉压传感器72、称重板73以及测量板74，所述拉压传感器72的一端安装于所述支承座71上，所述拉压传感器72的另一端安装于所述测量板74上，所述测量板74的另一端连接于所述称重板73，且所述测量板74与所述扭转轴43的轴向相垂直，所述称重板73的一端套于所述扭转轴43的外部，所述拉压传感器72通过测量所述测量板74的压力或拉力，通过换算扭矩T=压力（拉力）F×距离L，即可得出离合器从动盘总成的极限扭矩，避免采用扭转传感器直接测量的方式，降低了投入成本和维护成本，延长了使用寿命。
参照图3，所述工装夹具机构6包括门板62、工装61以及铰链，所述工装61连接于所述门板62的内侧，所述门板62通过所述铰链铰连接所述称重板73，所述工装夹具机构6的应用，便于离合器从动盘总成的装卸，使用方便，提高了生产效率，降低了劳动强度。
参照图3，所述称重板73与所述扭转轴43之间设置有滚动轴承，所述称重板73能绕所述扭转轴43转动，摩擦阻力小，便于离合器从动盘总成极限扭矩的测量。
参照图2和图3，所述偏心轮35上设置有T型滑块36，所述连杆41通过所述T型滑块36连接于所述偏心轮35，便于不同离合器从动盘总成极限角度的测量，适用范围广，能检测ϕ160-ϕ430所有型号的离合器从动盘总成。
参照图2，所述变频电机2的底部设置有调整安装板21，便于所述皮带33松紧的调节，实用性强。
参照图3，所述角度编码器51的输出端设置有柔性联轴器53，所述角度编码器51通过所述柔性联轴器53连接于所述扭转轴43，使所述角度编码器51的输出端运转更平稳，使用寿命长。
参照图3，所述花键轴44与所述扭转轴43之间设置有平键，避免打滑，传递力矩大。
参照图2和图3，所述曲柄摇杆机构4还包括机体45，所述驱动轴34以及所述扭转轴43均安装于所述机体45的内部，所述机体45采用焊接件一体成型，提高了精度和强度。
参照图3，所述拉压传感器72的中心与所述扭转轴43中心的距离为500mm，便于离合器从动盘总成极限扭矩的换算。
参照图2，所述从动带轮32分度圆直径与所述主动带轮31分度圆直径之比为1.6，以保证扭矩耐久试验机的试验频率满足使用要求。
以型号为“430-DF”的离合器从动盘总成为例，离合器从动盘总成的极限扭矩为2350Nm，极限角度为±6.8°。
（1）进行离合器从动盘总成的扭转耐久试验：将离合器从动盘总成放置于工装夹具机构6内，并将工装夹具机构6锁紧；设置扭转次数和试验频率，调节极限角度为6.8°；启动设备，花键轴44来回摆动，带动离合器从动盘总成内部的弹簧压缩与伸张，实现扭转耐久试验的目的。在扭转耐久试验的过程中，当极限扭矩的力值小于初始值的80%时，扭转耐久试验机会报警，并停止工作，此时会记录扭转的次数，用于离合器从动盘总成的质量分析。
（2）进行离合器从动盘总成的破坏性试验：将离合器从动盘总成放置于工装夹具机构6内，并将工装夹具机构6锁紧；调节极限角度为最大值25°，并将试验频率调到最低，启动设备，花键轴44顺时针缓慢转动，离合器从动盘总成内部的弹簧逐渐被压缩，直至弹簧被彻底压缩，花键轴44继续顺时针转动，离合器从动盘总成内部的减振盘被破坏，拉压传感器72和角度编码器51记录减振盘被破坏一瞬间的极限扭矩和极限角度，用于离合器从动盘总成的质量分析。
本发明自动化程度高，减小了劳动力的投入成本和设备的维护成本，一机多用，适用范围广，显示精度高，便于观察。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，包括机架，在所述机架的内部设置有变频电机，其特征在于，所述机架上部的一端设置有扭转驱动机构，所述机架上部的另一端设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的一侧设置有角度测量机构，所述曲柄摇杆机构的另一侧依次设置有扭矩测量机构和工装夹具机构；
所述扭转驱动机构包括主动带轮、从动带轮、皮带、驱动轴以及偏心轮，所述主动带轮套于所述变频电机的输出轴上，所述从动带轮套于所述驱动轴的一端，所述皮带缠绕于所述主动带轮以及所述从动带轮的外部，所述偏心轮设置于所述驱动轴的另一端；
所述曲柄摇杆机构包括连杆、摇杆、扭转轴以及花键轴，所述连杆的一端连接于所述偏心轮，所述连杆的另一端连接于所述摇杆的一端，所述摇杆的另一端连接于所述扭转轴的一端，所述扭转轴的另一端连接于所述花键轴；
所述角度测量机构包括角度编码器以及编码器支架，所述角度编码器安装于所述编码器支架上，所述角度编码器的输出端连接于所述扭转轴；
所述扭矩测量机构包括支承座、拉压传感器、称重板以及测量板，所述拉压传感器的一端安装于所述支承座上，所述拉压传感器的另一端安装于所述测量板上，所述测量板的另一端连接于所述称重板，且所述测量板与所述扭转轴的轴向相垂直，所述称重板的一端套于所述扭转轴的外部。
2.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述工装夹具机构包括门板、工装以及铰链，所述工装连接于所述门板的内侧，所述门板通过所述铰链铰连接所述称重板。
3.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述称重板与所述扭转轴之间设置有滚动轴承。
4.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述偏心轮上设置有T型滑块，所述连杆通过所述T型滑块连接于所述偏心轮。
5.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述变频电机的底部设置有调整安装板。
6.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述角度编码器的输出端设置有柔性联轴器。
7.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述花键轴与所述扭转轴之间设置有平键。
8.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述曲柄摇杆机构还包括机体，所述驱动轴以及所述扭转轴均安装于所述机体内部。
9.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述拉压传感器的中心与所述扭转轴中心的距离为500mm。
10.根据权利要求1所述的一种汽车离合器从动盘总成扭转耐久试验机，其特征在于，所述从动带动分度圆直径与所述主动带轮分度圆直径之比为1.6。
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