CN110031235A - 一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机 - Google Patents
一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，主要包括机座、驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构、调心机构，驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构分别固定在机座上，调心机构固定在扭转机构上；机座上装有机架，变频电机固定在机架上，小带轮装在变频电机的输出轴上，并通过多楔带将动力传动至驱动机构的大带轮上，台板通过螺钉固定在机架上，台板上固定有外框。本发明实现了试验扭矩的自动补偿功能；在耐久试验中能实时监控，判断产品何时失效，实现自动停机；实验过程中剔除了因花键轴与被试工件花键孔之间的间隙，所造成的测量误差；结构简单、新颖，使用操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件检测的领域，具体涉及一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机。
背景技术
在现有的汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久性检测设备中，只能通过扭转角度大小调整来达到试验扭矩，然后锁死扭转角度来进行整个耐久性试验。这样在实验过程中随着被测离合器从动盘总成的扭转特性的衰退，因试验机不具备试验扭矩的补偿功能，从而导致耐久试验的中后期实际的试验扭矩没有达到试验条件要求，不能有效模拟汽车坡道起步的恶劣工况，从而不能有效验证离合器从动盘总成的有效寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，主要包括机座、驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构、调心机构，驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构分别固定在机座上，调心机构固定在扭转机构上；机座上装有机架，变频电机固定在机架上，小带轮装在变频电机的输出轴上，并通过多楔带将动力传动至驱动机构的大带轮上，台板通过螺钉固定在机架上，台板上固定有外框。所述补偿机构由丝杆固定座A、丝杆固定座B、滚珠丝杆副、联轴器A、丝杆螺母固定座、精密行星减速机、伺服电机A组成，丝杆固定座B、丝杆固定座A、丝杆螺母固定座分别固定在台板上，滚珠丝杆副的两头分别固定在丝杆固定座A和丝杆螺母固定座上，伺服电机A与精密行星减速机联接后固定在丝杆固定座B上，精密行星减速机的输出轴通过联轴器A与滚珠丝杆副联接，滚珠丝杆副的螺母被螺钉固定在丝杆螺母固定座上；补偿机构上还装有由固定支架、左限位接近传感器、感应块、零点接近传感器、右限位接近传感器组成的限位检测单元，固定支架通过螺钉固定在机座的台板上，感应块固定在丝杆螺母固定座上，零点接近传感器固定在固定支架的中间位置，左限位接近传感器、右限位接近传感器分别固定在固定支架的左右两侧。
所述驱动机构由传动轴、偏心轮、压板、T型滑块、调整螺栓、连杆、销、滚针轴承、齿形隔套、调整垫、驱动支撑座、大带轮组成，T型滑块被安装左右两块压板固定在偏心轮的滑槽内，调整螺栓一头固定在偏心轮上，另一头与T型滑块内螺纹孔联接，通过旋转调整螺栓可调整T型滑块轴线与偏心轮轴线之间的偏心距，偏心轮安装在传动轴的一头上，传动轴的另一头装有大带轮，驱动支撑座将传动轴固定在机座的台板上；T型滑块上还装有连杆，连杆的另一头的齿形孔上装有销、滚针轴承、齿形隔套、调整垫，连杆通过销与扭转机构上的摇杆连接。
所述手动驱动加载机构由滑台、小齿轮、气缸固定板、气缸、直线导轨副、减速机、伺服电机B组成，滑台固定在直线导轨副上，直线导轨副固定在台板上，气缸固定板也固定在台板上，气缸固定在气缸固定板上，气缸的活塞杆与滑台联接，可推动滑台直线运动，伺服电机B与减速机联接后固定在滑台上，减速机的输出轴上装有小齿轮。
所述扭转机构由摇杆、扭转轴A、旋转编码器、固定支架、移动固定板、直线导轨滑块、直线导轨、丝杆螺母固定座、花键轴、法兰、涨套、扭转支撑座B、扭转轴B、膜片式联轴器、扭矩传感器、扭转支撑座A、联轴器B组成；摇杆与扭转轴A通过销钉及螺钉联接固定，扭转轴A与扭转轴B的中间装有扭矩传感器，扭矩传感器带法兰的一端通过与扭转轴A联接，另一端轴通过膜片式联轴器与扭转轴B联接，扭转轴A固定在扭转支撑座A上，扭转轴B固定在扭转支撑座B上，扭转轴A的端部装有旋转编码器，扭转轴B的输出端通过涨套与法兰联接，扭转支撑座A与扭转支撑座B固定在移动固定板上，移动固定板装有直线导轨滑块与直线导轨，直线导轨用螺钉固定在台板上；摇杆与驱动机构上的连杆通过销、滚针轴承、齿形隔套及调整垫圈进行联接。
所述调心机构由夹板B，被测工件从动盘总成、夹板A、精密回转台、伺服电机C、精密行星减速机组成，伺服电机C、精密行星减速机联接后与精密回转台的输入轴孔联接固定，夹板B固定在精密回转台的回转部分，被测工件从动盘总成被夹板A用螺钉夹在夹板B、夹板A之间。
本发明的有益效果为：实现了试验扭矩的自动补偿功能，使实验过程中的扭矩峰值通过数据采集与分析，计算机自动控制补偿试验扭矩；在耐久试验中能实时监控，判断产品何时失效，实现自动停机；实验过程中剔除了因花键轴与被试工件花键孔之间的间隙，所造成的测量误差；结构简单、新颖，使用操作方便。
附图说明
图1为本发明的机构分布图。
图2为本发明的机构分布图。
图3为本发明的结构主视图。
图4为本发明的结构俯视图。
图5为补偿机构的结构示意图。
附图标记说明：机座Ⅰ、驱动机构Ⅱ、手动驱动加载机构Ⅲ、扭转机构Ⅳ、补偿机构Ⅴ、调心机构Ⅵ、机架1、变频电机2、多楔带3、精密行星减速机4、伺服电机A5、台板6、滑台7、压板8、小齿轮9、T型滑块10、调整螺栓11、连杆12、销13、外框14、摇杆15、扭转轴A16、旋转编码器17、固定架18、移动固定板19、直线导轨滑块20、直线导轨21、丝杆固定座A22、滚珠丝杆副23、丝杆螺母固定座24、丝杆固定座B25、联轴器A26、小带轮28、夹板B29、被测工件从动盘总成30、夹板A31、花键轴32、精密回转台33、伺服电机C34、精密行星减速机35、法兰36、涨套37、扭转支撑座B38、扭转轴B39、膜片式联轴器40、扭矩传感器41、扭转支撑座A42、联轴器B43、滚针轴承44、齿形隔套45、调整垫46、偏心轮47、气缸固定板48、气缸49、驱动支撑座50、直线导轨副51、传动轴52、减速机53、伺服电机B54、大带轮55、固定支架56、左限位接近传感器57、感应块58、零点接近传感器59、右限位接近传感器60。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
实施例：如附图所示，这种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，主要包括机座Ⅰ、驱动机构Ⅱ、手动驱动加载机构Ⅲ、扭转机构Ⅳ、补偿机构Ⅴ、调心机构Ⅵ，驱动机构Ⅱ、手动驱动加载机构Ⅲ、扭转机构Ⅳ、补偿机构Ⅴ分别固定在机座Ⅰ上，调心机构Ⅵ固定在扭转机构Ⅳ上；机座Ⅰ上装有机架1，变频电机2固定在机架1上，小带轮28装在变频电机2的输出轴上，并通过多楔带3将动力传动至驱动机构Ⅱ的大带轮55上，台板6通过螺钉固定在机架1上，台板6上固定有外框14。所述补偿机构Ⅴ由丝杆固定座A22、丝杆固定座B25、滚珠丝杆副23、联轴器A26、丝杆螺母固定座24、精密行星减速机4、伺服电机A5组成，丝杆固定座B25、丝杆固定座A22、丝杆螺母固定座24分别固定在台板6上，滚珠丝杆副23的两头分别固定在丝杆固定座A22和丝杆螺母固定座24上，伺服电机A5与精密行星减速机4联接后固定在丝杆固定座B25上，精密行星减速机4的输出轴通过联轴器A26与滚珠丝杆副23联接，滚珠丝杆副23的螺母被螺钉固定在丝杆螺母固定座24上；补偿机构Ⅴ上还装有由固定支架56、左限位接近传感器57、感应块58、零点接近传感器59、右限位接近传感器60组成的限位检测单元，固定支架56通过螺钉固定在机座的台板6上，感应块58固定在丝杆螺母固定座24上，零点接近传感器59固定在固定支架56的中间位置，左限位接近传感器57、右限位接近传感器60分别固定在固定支架56的左右两侧。
所述驱动机构Ⅱ由传动轴52、偏心轮47、压板8、T型滑块10、调整螺栓11、连杆12、销13、滚针轴承44、齿形隔套45、调整垫46、驱动支撑座50、大带轮55组成，T型滑块10被安装左右两块压板8固定在偏心轮47的滑槽内，调整螺栓11一头固定在偏心轮上，另一头与T型滑块10内螺纹孔联接，通过旋转调整螺栓11可调整T型滑块10轴线与偏心轮47轴线之间的偏心距，偏心轮47安装在传动轴52的一头上，传动轴52的另一头装有大带轮55，驱动支撑座50将传动轴52固定在机座的台板6上；T型滑块10上还装有连杆12，连杆12的另一头的齿形孔上装有销13、滚针轴承44、齿形隔套45、调整垫46，连杆12通过销13与扭转机构Ⅳ上的摇杆15连接。
所述手动驱动加载机构Ⅲ由滑台7、小齿轮9、气缸固定板48、气缸49、直线导轨副51、减速机53、伺服电机B54组成，滑台7固定在直线导轨副51上，直线导轨副51固定在台板6上，气缸固定板48也固定在台板6上，气缸49固定在气缸固定板48上，气缸49的活塞杆与滑台7联接，可推动滑台直线运动，伺服电机B54与减速机53联接后固定在滑台7上，减速机53的输出轴上装有小齿轮9。
所述扭转机构Ⅳ由摇杆15、扭转轴A16、旋转编码器17、固定支架18、移动固定板19、直线导轨滑块20、直线导轨21、丝杆螺母固定座24、花键轴32、法兰36、涨套37、扭转支撑座B38、扭转轴B39、膜片式联轴器40、扭矩传感器41、扭转支撑座A42、联轴器B43组成；摇杆15与扭转轴A16通过销钉及螺钉联接固定，扭转轴A16与扭转轴B39的中间装有扭矩传感器41，扭矩传感器41带法兰的一端通过与扭转轴A16联接，另一端轴通过膜片式联轴器40与扭转轴B39联接，扭转轴A16固定在扭转支撑座A42上，扭转轴B39固定在扭转支撑座B38上，扭转轴A16的端部装有旋转编码器17，扭转轴B39的输出端通过涨套37与法兰36联接，扭转支撑座A42与扭转支撑座B38固定在移动固定板19上，移动固定板19装有直线导轨滑块20与直线导轨21，直线导轨21用螺钉固定在台板6上；摇杆15与驱动机构Ⅱ上的连杆12通过销13、滚针轴承44、齿形隔套45及调整垫圈46进行联接。
所述调心机构Ⅵ由夹板B29，被测工件从动盘总成30、夹板A31、精密回转台33、伺服电机C34、精密行星减速机35组成，伺服电机C34、精密行星减速机35联接后与精密回转台33的输入轴孔联接固定，夹板B29固定在精密回转台33的回转部分，被测工件从动盘总成30被夹板A31用螺钉夹在夹板B29、夹板A31之间。
本发明工作过程：开始试验时，先确定从动盘总成的扭转特性曲线得到试验扭矩的对应的转角，正反向驱动的转角之和即为试验所需的角度，在试验机体现为摇杆15运动的两个极限位置而成的偏摆夹角θ，得到偏摆夹角θ后将计算机控制系统的控制模式切换为手动模式，先将补偿机构复位至机械零点，此时伺服电机A5按控制程序驱动精密行星减速机4带动滚珠丝杆副23，当零点接近传感器59检测到感应块58时即找到机械零点，完成定零点工作后，吸合驱动手动加载机构的气缸49，使手动加载机构的小齿轮9与偏心轮47的齿啮合，再稍微松开左右两块压板8上的螺钉使T型滑块10能够滑动，用棘轮扳手拧动调整螺栓11使T型滑块10调整至设定的偏心距，这时可通过电气控制系统手动控制手动加载机构的伺服电机B54旋转，伺服电机B54带动小齿轮9，通过齿轮的啮合传动带动偏心轮47做圆周运动并带动连杆12、摇杆15运动，构成一个曲柄摇臂运动机构，这时可得到摇杆15的两个极限位置形成的一个偏摆夹角θ,偏摆夹角θ可以通过旋转编码器测量得到并与实验所需的角度核对，当偏摆夹角θ满足试验条件时将偏心轮47上的左右两块压板8用螺钉锁紧，当偏摆夹角θ没有满足试验条件时将继续调整T型滑块10在偏心轮47上的位置，直至得到所需的偏摆夹角θ为止。试验角度调整好之后，将夹板B31用螺钉固定到精密回转台33上，将被测工件从动盘总成的花键孔套入花键轴32后，把夹板A29用螺钉固定到夹板B31上，这样将被测工件从动盘总成固定在夹板A29、夹板B31之间。一边通过手动控制手动加载机构的伺服电机B54驱动，一边通过手动控制调心机构的伺服电机C34驱动精密回转台33调整至所需的偏摆角中心，当调整至所需的偏摆角中心后，通过计算机控制系统将调心机构参数置零。这时将吸合的气缸49断开，使手动加载机构的小齿轮9与偏心轮47的齿啮合脱开，将计算机控制系统的控制模式切换为自动模式，计算机控制系统将自动控制试验机的整个实验，在实验过程中，计算机数采系统高速采集扭矩传感器反馈的实时数据并分析得到峰值，控制系统依据采集到的数据进行分析，当试验次数达到一定的数量后，被测工件从动盘总成的减振器因性能衰减，检测得到的扭矩就会偏小，此时计算机控制系统依据衰退量给补偿机构的伺服电机A5发出指令进行补偿，加大偏摆角度θ以得到规定试验扭矩要求，在加大偏摆角度θ后偏摆的中心线会发生偏移，这时计算机控制系统会控制调心机构的伺服电机C34工作，将偏摆中心自动调整至试验中心线，直至整个试验过程的完成，在实验过程中，控制系统可以依据从动盘总成的扭转特性曲线设置调整范围的大小及判断产品是否失效的参数，由计算机自动控制判断被测工件是否失效。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，其特征在于：主要包括机座、驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构、调心机构，驱动机构、手动驱动加载机构、扭转机构、补偿机构分别固定在机座上，调心机构固定在扭转机构上；机座上装有机架(1)，变频电机(2)固定在机架(1)上，小带轮(28)装在变频电机(2)的输出轴上，并通过多楔带(3)将动力传动至驱动机构的大带轮(55)上，台板(6)通过螺钉固定在机架(1)上，台板(6)上固定有外框(14)；所述补偿机构由丝杆固定座A(22)、丝杆固定座B(25)、滚珠丝杆副(23)、联轴器A(26)、丝杆螺母固定座(24)、精密行星减速机(4)、伺服电机A(5)组成，丝杆固定座B(25)、丝杆固定座A(22)、丝杆螺母固定座(24)分别固定在台板(6)上，滚珠丝杆副(23)的两头分别固定在丝杆固定座A(22)和丝杆螺母固定座(24)上，伺服电机A(5)与精密行星减速机(4)联接后固定在丝杆固定座B(25)上，精密行星减速机(4)的输出轴通过联轴器A(26)与滚珠丝杆副(23)联接，滚珠丝杆副(23)的螺母被螺钉固定在丝杆螺母固定座(24)上；补偿机构上还装有由固定支架(56)、左限位接近传感器(57)、感应块(58)、零点接近传感器(59)、右限位接近传感器(60)组成的限位检测单元，固定支架(56)通过螺钉固定在机座的台板(6)上，感应块(58)固定在丝杆螺母固定座(24)上，零点接近传感器(59)固定在固定支架(56)的中间位置，左限位接近传感器(57)、右限位接近传感器(60)分别固定在固定支架(56)的左右两侧。
2.根据权利要求1所述的汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，其特征在于：所述驱动机构由传动轴(52)、偏心轮(47)、压板(8)、T型滑块(10)、调整螺栓(11)、连杆(12)、销(13)、滚针轴承(44)、齿形隔套(45)、调整垫(46)、驱动支撑座(50)、大带轮(55)组成，T型滑块(10)被安装左右两块压板(8)固定在偏心轮(47)的滑槽内，调整螺栓(11)一头固定在偏心轮上，另一头与T型滑块(10)内螺纹孔联接，通过旋转调整螺栓(11)可调整T型滑块(10)轴线与偏心轮(47)轴线之间的偏心距，偏心轮(47)安装在传动轴(52)的一头上，传动轴(52)的另一头装有大带轮(55)，驱动支撑座(50)将传动轴(52)固定在机座的台板(6)上；T型滑块(10)上还装有连杆(12)，连杆(12)的另一头的齿形孔上装有销(13)、滚针轴承(44)、齿形隔套(45)、调整垫(46)，连杆(12)通过销(13)与扭转机构(Ⅳ)上的摇杆(15)连接。
3.根据权利要求1所述的汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，其特征在于：所述手动驱动加载机构由滑台(7)、小齿轮(9)、气缸固定板(48)、气缸(49)、直线导轨副(51)、减速机(53)、伺服电机B(54)组成，滑台(7)固定在直线导轨副(51)上，直线导轨副(51)固定在台板(6)上，气缸固定板(48)也固定在台板(6)上，气缸(49)固定在气缸固定板(48)上，气缸(49)的活塞杆与滑台(7)联接，可推动滑台直线运动，伺服电机B(54)与减速机(53)联接后固定在滑台(7)上，减速机(53)的输出轴上装有小齿轮(9)。
4.根据权利要求1所述的汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，其特征在于：所述扭转机构由摇杆(15)、扭转轴A(16)、旋转编码器(17)、固定支架(18)、移动固定板(19)、直线导轨滑块(20)、直线导轨(21)、丝杆螺母固定座(24)、花键轴(32)、法兰(36)、涨套(37)、扭转支撑座B(38)、扭转轴B(39)、膜片式联轴器(40)、扭矩传感器(41)、扭转支撑座A(42)、联轴器B(43)组成；摇杆(15)与扭转轴A(16)通过销钉及螺钉联接固定，扭转轴A(16)与扭转轴B(39)的中间装有扭矩传感器(41)，扭矩传感器(41)带法兰的一端通过与扭转轴A(16)联接，另一端轴通过膜片式联轴器(40)与扭转轴B(39)联接，扭转轴A(16)固定在扭转支撑座A(42)上，扭转轴B(39)固定在扭转支撑座B(38)上，扭转轴A(16)的端部装有旋转编码器(17)，扭转轴B(39)的输出端通过涨套(37)与法兰(36)联接，扭转支撑座A(42)与扭转支撑座B(38)固定在移动固定板(19)上，移动固定板(19)装有直线导轨滑块(20)与直线导轨(21)，直线导轨(21)用螺钉固定在台板(6)上；摇杆(15)与驱动机构(Ⅱ)上的连杆(12)通过销(13)、滚针轴承(44)、齿形隔套(45)及调整垫圈(46)进行联接。
5.根据权利要求1所述的汽车用干摩擦式离合器从动盘总成扭转耐久定扭矩试验机，其特征在于：所述调心机构由夹板B(29)，被测工件从动盘总成(30)、夹板A(31)、精密回转台(33)、伺服电机C(34)、精密行星减速机(35)组成，伺服电机C(34)、精密行星减速机(35)联接后与精密回转台(33)的输入轴孔联接固定，夹板B(29)固定在精密回转台(33)的回转部分，被测工件从动盘总成(30)被夹板A(31)用螺钉夹在夹板B(29)、夹板A(31)之间。
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