CN107576494B - 一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台，包括底板、扭矩施加机构、滑块导轨机构、轴向力施加机构和车用飞轮；所述扭矩施加机构包括第一执行机构、第一拉压力传感器和摇臂，所述第一执行机构一端与第一反力支座转动副连接；所述第一执行机构的活塞杆与摇臂转动副连接；所述传动轴的另一端连接车用飞轮，所述传动轴上安装扭矩传感器；所述轴向力施加机构包括第二执行机构和第二拉压力传感器；所述第二执行机构一端与第二反力支座转动副连接；所述第二执行机构的活塞杆与滑块支架转动副连接；所述车用飞轮两侧且平行与轴向设有所述滑块导轨机构。本发明可以降低成本的同时适应不同的实验要求，具有结构简单、操作方便、精度高等优点。

Description

一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台

技术领域

本发明涉及一种可靠性和耐久性检测装置技术领域，尤其涉及一种车用飞轮可靠性和耐久性和可靠性试验台。

背景技术

飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，安装在发动机曲轴后端法兰盘上，是汽车组成部份中一个不可缺少的部份。由于发动机的转速是不断变化的，当发动机转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来，当发动机转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来，因此飞轮可以用来减少发动机运转过程的速度波动。于飞轮本身旋转产生的惯性力，可以克服起动时气缸中的压缩阻力和维持短期超载时发动机的继续运转，而当飞轮发生损坏时，在旋转状态下因质量不平衡而产生的离心力将会引起发动机振动，并加速主轴承的磨损，影响汽车的使用性能，严重时甚至会导致发动机不能正常起动，因此，对汽车飞轮进行相关的耐久性和可靠性试验是十分必要的。

至目前为止，专利公开号为CN106895973A公开了一种汽车飞轮疲劳破坏测试试验台，通过平移执行机构和伺服电机对飞轮施加力和力矩，进而测试飞轮的疲劳破坏，然而伺服电机提供的扭矩较小，难以满足实验要求，专利公开号为CN106768929A公开了一种汽车用飞轮耐久性和可靠性试验台，通过伺服液压缸和摆动杆对飞轮施加扭矩，通过直线液压缸对飞轮提供压力，然而在传递扭矩时，直线导轨容易因受力不均而卡住，从而导致实验误差。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种车用飞轮可靠性和耐久性和可靠性试验台，采用液压缸和摇臂替代摆动缸，且在摇臂上设有多组铰链安装孔，降低成本的同时能够适应不同的实验要求，具有结构简单、操作方便、精度高等优点。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台，包括底板、扭矩施加机构、滑块导轨机构、轴向力施加机构和车用飞轮；所述扭矩施加机构包括第一执行机构、第一拉压力传感器和摇臂，所述第一执行机构一端与第一反力支座转动副连接，所述第一反力支座固定在底板上；所述第一执行机构的活塞杆与摇臂转动副连接；所述第一执行机构的活塞杆上设有第一拉压力传感器，用于检测第一执行机构的拉力；所述摇臂上设摆动点，所述摆动点处固定连接传动轴的一端，通过第一执行机构活塞杆的运动，给所述摇臂围绕摆动点施加交变的扭矩；所述传动轴的另一端连接车用飞轮，所述传动轴上安装扭矩传感器，用于测量交变的扭矩；所述轴向力施加机构包括第二执行机构和第二拉压力传感器；所述第二执行机构一端与第二反力支座转动副连接，所述第二反力支座固定在底板上；所述第二执行机构的活塞杆与滑块支架转动副连接；所述第二执行机构的活塞杆上设有第二拉压力传感器，用于检测第二执行机构的拉力；所述滑块支架与车用飞轮外圈连接；所述车用飞轮两侧设有相互平行的、且轴向布置的所述滑块导轨机构，所述滑块导轨机构与所述滑块支架连接，用于确保第二执行机构施加的力在所述车用飞轮中心轴线上。

进一步，所述底板为L型，水平放置在地面上，所述底板板面上设有T型槽。

进一步，所述传动轴上设有轴承座，所述轴承座固定在底板上。

进一步，所述轴承座内部面对面安装两个圆锥滚子轴承。

进一步，所述第一执行机构和第二执行机构为液压缸或气动缸或电动缸，所述第一执行机构和第二执行机构上均安装伺服阀。

进一步，所述摇臂上设有若干距所述摆动点距离不同的铰接座，所述铰接座与所述第一执行机构的活塞杆转动副连接。

进一步，所述滑块导轨机构包括导柱和滑块，所述导柱两端通过支撑座固定在底板上，所述滑块与滑块支架连接，且滑块安装在导柱上，通过第二执行机构使滑块沿导轨轴向移动。

进一步，所述滑块导轨机构包括低摩擦滑动油缸和调整垫，所述低摩擦滑动油缸为双活塞杆液压缸，所述低摩擦滑动油缸的活塞杆两端上均设有支撑座；所述支撑座固定在底板上，所述低摩擦滑动油缸的缸体与所述滑块支架连接，所述低摩擦滑动油缸的缸体与所述滑块支架之间安装调整垫。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，用液压缸和摇臂替代摆动缸，且在摇臂上设有多组铰链安装孔，降低成本的同时能够适应不同的实验要求。

2.本发明所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，采用低摩擦滑动油缸，可以避免轴向力实验时滑块支架受力不均导致的实验误差，也能够抵消一部分扭矩实验时产生的径向力。

3.本发明所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，结构简单，零件之间大多为螺栓固定，拆装及维修方便，适合大众化普及与应用。

附图说明

图1为本发明所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台结构示意图。

图中：

1-底板；2-第一反力支座；3-第一伺服阀；4-第一执行机构；5-第一拉压力传感器；6-车用飞轮；7-铰接座；8-摇臂；9-轴承座；10-传动轴；11-扭矩传感器；12-第一支撑座；13-第一低摩擦滑动油缸；14-第一调整垫；15-第二支撑座；16-第二拉压力传感器；17-第二执行机构；18-第二伺服阀；19-第二反力支座；20-第二调整垫；21-第四支撑座；22-第三支撑座；23-滑块支架；24-第二低摩擦滑动油缸。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台，包括底板1、扭矩施加机构、滑块导轨机构、轴向力施加机构和车用飞轮6；所述扭矩施加机构包括第一执行机构4、第一拉压力传感器5和摇臂8，所述第一执行机构4一端与第一反力支座2转动副连接，所述第一反力支座2固定在底板1上；所述底板1为L型，水平放置在地面上，所述底板1板面上设有T型槽。所述第一执行机构4的活塞杆与摇臂8转动副连接；所述第一执行机构4的活塞杆上设有第一拉压力传感器5，用于检测第一执行机构4的拉力；所述摇臂8上设摆动点，所述摆动点处固定连接传动轴10的一端，通过第一执行机构4活塞杆的运动，给所述摇臂8围绕摆动点施加交变的扭矩；所述传动轴10的另一端连接车用飞轮6，所述传动轴10上安装扭矩传感器11，用于测量交变的扭矩；所述传动轴10上设有轴承座9，所述轴承座9固定在底板1上，所述轴承座9内部面对面安装两个圆锥滚子轴承。所述轴向力施加机构包括第二执行机构17和第二拉压力传感器16；所述第二执行机构17一端与第二反力支座19转动副连接，所述第二反力支座19固定在底板1上；所述第二执行机构17的活塞杆与滑块支架23转动副连接；所述第二执行机构17的活塞杆上设有第二拉压力传感器16，用于检测第二执行机构17的拉力；所述滑块支架23与车用飞轮6外圈连接；所述车用飞轮6两侧设有相互平行的、且轴向布置的所述滑块导轨机构，所述滑块导轨机构与所述滑块支架23连接，用于确保第二执行机构17施加的力在所述车用飞轮6中心轴线上。

所述第一执行机构4和第二执行机构17为液压缸或气动缸或电动缸，所述第一执行机构4上安装第一伺服阀3和第二执行机构17上安装第二伺服阀18。

为了产生多种不同的力臂，所述摇臂8上设有若干距所述摆动点距离不同的铰接座7，所述铰接座7与所述第一执行机构4的活塞杆转动副连接。

所述滑块导轨机构包括导柱和滑块，所述导柱两端通过支撑座固定在底板1上，所述滑块与滑块支架23连接，且滑块安装在导柱上，通过第二执行机构17使滑块沿导轨轴向移动。但是改设计存在缺陷，首先导柱和滑块之间设计了自润滑的铜套，但是其产生的摩擦力足以导致滑块支架23憋死，无法施加力或者产生了径向力。所述滑块导轨机构包括第一低摩擦滑动油缸13和第二低摩擦滑动油缸24，所述第一低摩擦滑动油缸13和第二低摩擦滑动油缸24为双活塞杆液压缸，

所述第一低摩擦滑动油缸13和第二低摩擦滑动油缸24平行放置，两端分别安装有第一支撑座12和第二支撑座15及第三支撑座22和第四支撑座21，所述第一支撑座12和第二支撑座15、第三支撑座22和第四支撑座21都通过T型槽固定在底板1上，所述滑块支架23安装在第一低摩擦滑动油缸13和第二低摩擦滑动油缸24之间，两侧加工有螺纹孔，通过螺栓与第一调整垫14和第二调整垫20连接，所述第一调整垫14和第二调整垫20通过螺栓分别与第一低摩擦滑动油缸13和第二低摩擦滑动油缸24固定。

摆动扭矩的实现：在实验过程中，通过第一伺服阀3控制第一执行机构4做高频往复运动，带动摇臂8转动，通过传动轴10传递扭矩，进而将其施加在车用飞轮6上，达到实验的目的。

直线往复运动的实现：在实验过程中，通过第二伺服阀18控制第二执行机构17做高频往复运动，通过所述滑块支架23传递轴向力，进而将其施加在车用飞轮6上，达到实验的目的。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，包括底板(1)、扭矩施加机构、滑块导轨机构、轴向力施加机构和车用飞轮(6)；

所述扭矩施加机构包括第一执行机构(4)、第一拉压力传感器(5)和摇臂(8)，所述第一执行机构(4)一端与第一反力支座(2)转动副连接，所述第一反力支座(2)固定在底板(1)上；所述第一执行机构(4)的活塞杆与摇臂(8)转动副连接；所述第一执行机构(4)的活塞杆上设有第一拉压力传感器(5)，用于检测第一执行机构(4)的拉力；所述摇臂(8)上设摆动点，所述摆动点处固定连接传动轴(10)的一端，通过第一执行机构(4)活塞杆的运动，给所述摇臂(8)围绕摆动点施加交变的扭矩；所述传动轴(10)的另一端连接车用飞轮(6)，所述传动轴(10)上安装扭矩传感器(11)，用于测量交变的扭矩；

所述轴向力施加机构包括第二执行机构(17)和第二拉压力传感器(16)；所述第二执行机构(17)一端与第二反力支座(19)转动副连接，所述第二反力支座(19)固定在底板(1)上；所述第二执行机构(17)的活塞杆与滑块支架(23)转动副连接；所述第二执行机构(17)的活塞杆上设有第二拉压力传感器(16)，用于检测第二执行机构(17)的拉力；所述滑块支架(23)与车用飞轮(6)外圈连接；

所述车用飞轮(6)两侧设有相互平行的、且轴向布置的所述滑块导轨机构，所述滑块导轨机构与所述滑块支架(23)连接，用于确保第二执行机构(17)施加的力在所述车用飞轮(6)中心轴线上。

2.根据权利要求1所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述底板(1)为L型，水平放置在地面上，所述底板(1)板面上设有T型槽。

3.根据权利要求1所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述传动轴(10)上设有轴承座(9)，所述轴承座(9)固定在底板(1)上。

4.根据权利要求3所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述轴承座(9)内部面对面安装两个圆锥滚子轴承。

5.根据权利要求1所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述第一执行机构(4)和第二执行机构(17)为液压缸或气动缸或电动缸，所述第一执行机构(4)和第二执行机构(17)上均安装伺服阀(3，18)。

6.根据权利要求1所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述摇臂(8)上设有若干距所述摆动点距离不同的铰接座(7)，所述铰接座(7)与所述第一执行机构(4)的活塞杆转动副连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，其特征在于，所述滑块导轨机构包括导柱和滑块，所述导柱两端通过支撑座(12，15，22，21)固定在底板(1)上，所述滑块与滑块支架(23)连接，且滑块安装在导柱上，通过第二执行机构(17)使滑块沿导轨轴向移动。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的车用飞轮可靠性和耐久性试验台，所述滑块导轨机构包括低摩擦滑动油缸(13，24)和调整垫(14，20)，所述低摩擦滑动油缸(13，24)为双活塞杆液压缸，所述低摩擦滑动油缸(13，24)的活塞杆两端上均设有支撑座(12，15，22，21)；所述支撑座(12，15，22，21)固定在底板(1)上，所述低摩擦滑动油缸(13，24)的缸体与所述滑块支架(23)连接，所述低摩擦滑动油缸(13，24)的缸体与所述滑块支架(23)之间安装调整垫(14，20)。