CN111912729A - 活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装，包括第一轴承座、第二轴承座、驱动电机、摆动式传动机构、液压缸、驱动顶锥轴、随动顶锥轴、调整螺钉及衬套试验件结构；第一轴承座的轴承、第二轴承座的轴承及衬套试验件结构上的圆孔同轴心设置，衬套试验件结构设置在第一轴承座与第二轴承座之间，驱动电机通过摆动式传动机构与驱动顶锥轴连接，驱动顶锥轴穿过第二轴承座的轴承。本发明所述的一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装，解决了现有的试验工装存在拆装过程繁琐的技术问题。

Description

活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装

技术领域

本发明属于发动机摩擦试验领域，尤其是涉及一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装。

背景技术

发动机摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验用于考核发动机活塞销和连杆小头衬套组成摩擦副的摩擦学性能，该试验机试验配偶件为活塞销和连杆试验部件，与活塞销一端连接的连接轴通过往复偏心机构或曲柄摇杆机构模拟连杆小头的摆动运动，通过液压缸对活塞销和连杆试验部件组成的摩擦副实施加载。目前试验工装的支承方式采用滚动轴承在摆动摩擦副两侧支撑，活塞销通过两端止口与支撑轴两端配合安装，连杆试验部件安装有连杆衬套，一端与活塞销连接组成摆动摩擦副，另一端与液压缸加载端连接。现有的试验件及试验工装存在拆装过程繁琐、且试验件的利用率较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装，解决了现有的衬套试验件结构存在的利用率较低的技术问题；

进一步的解决了现有的试验工装存在拆装过程繁琐的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种衬套试验件结构，包括连杆上夹具及连杆下夹具；

所述连杆上夹具与所述连杆下夹具可拆卸连接，所述连杆上夹具上设有第一凹槽，所述连杆下夹具上设有第二凹槽，当所述连杆上夹具与所述连杆下夹具连接固定后，所述第一凹槽与第二凹槽组成能够与连杆衬套连接的圆孔。

进一步的，所述衬套试验件结构还包括两个耐磨垫片，所述连杆上夹具及连杆下夹具上均对应设置一个所述耐磨垫片，两个所述耐磨垫片镜像对称设置。

进一步的，所述耐磨垫片为铜垫。

进一步的，所述连杆上夹具与连杆下夹具通过螺栓连接。

进一步的，所述圆孔能够与连杆衬套过盈连接。

一种发动机摆动磨损模拟试验工装，包括第一轴承座、第二轴承座、驱动电机、摆动式传动机构、液压缸、驱动顶锥轴、随动顶锥轴、调整螺钉及上述的衬套试验件结构；

所述第一轴承座的轴承、第二轴承座的轴承及衬套试验件结构上的圆孔同轴心设置，所述衬套试验件结构设置在所述第一轴承座与第二轴承座之间，所述驱动电机通过所述摆动式传动机构与所述驱动顶锥轴连接，所述驱动顶锥轴穿过所述第二轴承座的轴承，所述驱动顶锥轴上设有能够与活塞销配合的第一锥面，所述第一轴承座的轴承与一个翻边轴套过盈连接，所述调整螺钉与所述翻边轴套螺纹连接，所述随动顶锥轴设置在所述翻边轴套内，所述随动顶锥轴上设有能够与活塞销配合的第二锥面，所述调整螺钉的螺杆部顶紧所述随动顶锥轴，所述调整螺钉的旋拧部设置在所述第一轴承座的外部；

当试验工装对活塞销进行测试时，所述液压缸的液压加载头顶紧所述连杆上夹具或连杆下夹具。

进一步的，所述驱动顶锥轴与所述第二轴承座的轴承过盈连接。

进一步的，所述随动顶锥轴外壁设有多个导轨，所述翻边轴套上设有能够与所述导轨配合的导轨槽，所述导轨槽数量与所述导轨数量一致。

一种活塞销，包括活塞销本体，所述活塞销本体为圆柱形，所述活塞销本体轴心位置设有通孔，所述通孔一端设有能够与第一锥面配合的第三锥面，所述通孔另一端设有能够与第二锥面配合的第四锥面。

相对于现有技术，本发明所述的一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装具有以下优势：

本发明所述的一种活塞销、衬套试验件结构及发动机摆动磨损模拟试验工装，采用双顶锥试验工装结构，提高工装与试验件的适配性，减少样件加工成本；通过调整螺钉调整随动顶锥轴的伸缩长度，可快速换装活塞销及衬套试验件结构，降低试验件换装难度并提高试验件换装效率；采用对称式的试验部件结构，可在同一个试验件上开展两次摩擦磨损试验，最大化的提高试验样件的利用率，节约试验成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种发动机摆动磨损模拟试验工装结构示意图；

图2为本发明实施例所述的第一轴承座内部连接结构示意图；

图3为本发明实施例所述的衬套试验件结构示意图。

附图标记说明：

1、工作平台；2、第二轴承座；3、第一轴承座；4、驱动顶锥轴；5、随动顶锥轴；6、调整螺钉；7、活塞销；8、衬套试验件结构；81、连杆上夹具；82、连杆下夹具；9、液压加载头；10、翻边轴套；11、垫片；12、摆动式传动机构；13、驱动电机；14、连杆衬套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种衬套试验件结构，如图3所示，包括连杆上夹具81及连杆下夹具82；

连杆上夹具81与连杆下夹具82可拆卸连接，本实施例中，连杆上夹具81与连杆下夹具82通过螺栓连接，连杆上夹具81上设有第一凹槽，连杆下夹具82上设有第二凹槽，当连杆上夹具81与连杆下夹具82连接固定后，第一凹槽与第二凹槽组成能够与连杆衬套14连接的圆孔，圆孔能够与连杆衬套14过盈连接，采用对称式的衬套试验件结构，可在同一个试验件上开展两次摩擦磨损试验，最大化的提高试验样件的利用率，节约试验成本。

衬套试验件结构8还包括两个耐磨垫片11，连杆上夹具81及连杆下夹具82上均对应设置一个耐磨垫片11，两个耐磨垫片11镜像对称设置，本实施例中，耐磨垫片11为铜垫。

一种发动机摆动磨损模拟试验工装，包括第一轴承座3、第二轴承座2、驱动电机13、摆动式传动机构12、液压缸、驱动顶锥轴4、随动顶锥轴5、调整螺钉6及上述的衬套试验件结构8；

本实例中，第一轴承座3及第二轴承座2内的轴承均为滚动轴承，摆动式传动机构为现有的曲柄连杆式的传动机构；

第一轴承座3的轴承、第二轴承座2的轴承及衬套试验件结构8上的圆孔同轴心设置，衬套试验件结构8设置在第一轴承座3与第二轴承座2之间，驱动电机13通过摆动式传动机构12与驱动顶锥轴4连接，驱动顶锥轴4穿过第二轴承座2的轴承，驱动顶锥轴4与第二轴承座2的轴承过盈连接，驱动顶锥轴4上设有能够与活塞销7配合的第一锥面，第一轴承座3的轴承与一个翻边轴套10过盈连接，调整螺钉6与翻边轴套10螺纹连接，随动顶锥轴5设置在翻边轴套10内，随动顶锥轴5外壁设有多个导轨，翻边轴套10上设有能够与导轨配合的导轨槽，导轨槽数量与导轨数量一致，随动顶锥轴5上设有能够与活塞销7配合的第二锥面，调整螺钉6的螺杆部顶紧随动顶锥轴5，调整螺钉6的旋拧部设置在第一轴承座3的外部，通过调整螺钉6调整随动顶锥轴6的伸缩长度，可快速换装活塞销6及衬套试验件结构，降低试验件换装难度并提高试验件换装效率；

本工装采用双顶锥试验工装结构，提高工装与试验件的适配性，减少样件加工成本；

当试验工装对活塞销7进行测试时，摆动式传动机构12的输出端做圆形摆动动作，液压缸的液压加载头9顶紧连杆上夹具81或连杆下夹具82。

一种活塞销，包括活塞销本体，活塞销本体为圆柱形，活塞销本体轴心位置设有通孔，通孔一端设有能够与第一锥面配合的第三锥面，通孔另一端设有能够与第二锥面配合的第四锥面。

本实例的工作方式

为简述其装配过程，定义第一轴承支撑座靠近活塞销7侧为内侧，远离活塞销7侧为外侧，具体装配过程如下：

1.第一轴承座3及第二轴承座2安装至工作平台1上，通过螺栓将连杆上夹具81和连杆下夹具82连接，连杆上夹具81和连杆下夹具82为对称结构，连杆衬套14过盈安装在连杆试验部件8的圆孔内，活塞销7插入所述连杆衬套孔内，形成试验组件；

2.所述第一轴承座3的轴承内圈与翻边轴套10过盈连接，所述翻边轴套10外侧加工有与调整螺钉6配合的螺纹，所述翻边轴套10内侧加工有与随动顶锥轴5周向导轨相配合的导轨槽。

3.通过向外转动调整螺钉6，将随动顶锥轴5向外侧移动，留出安装空间；

4.将所述试验组件中活塞销7的第三锥面与驱动顶锥轴4的第一锥面连接后，调整活塞销7至水平，通过调整螺钉6将随动顶锥轴5向内侧推动，直至随动顶锥轴6的第二锥面与活塞销7的第四锥面连接后，锁死调整螺钉6；

5.试验开始时，液压加载头9与衬套试验件结构8上安装的垫片11接触并施加工作载荷；

6.衬套试验件结构8采用对称结构，经液压加载后，活塞销7与连杆衬套在承载区接触并可开展摩擦磨损试验，而与承载区相对的非承载区由于未发生接触，因此配副表面完整。在一次摆动摩擦副摩擦磨损试验后，将衬套试验件结构8及活塞销7翻转180°，可在同一试验件上开展第二次摩擦磨损试验，最大化的提高试验样件的利用率，节约试验成本。

此外，所述驱动顶锥轴4和随动顶锥轴5的锥面可根据不同活塞销7结构特点换装不同锥面结构的轴，提高工装与试验件的适配性，减少试验样件的加工成本；通过调整螺钉6调整顶锥的伸缩长度，可快速换装活塞销及连杆试验部件结构，降低试验件换装难度并提高试验件换装效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种衬套试验件结构，其特征在于：包括连杆上夹具(81)及连杆下夹具(82)；

所述连杆上夹具(81)与所述连杆下夹具(82)可拆卸连接，所述连杆上夹具(81)上设有第一凹槽，所述连杆下夹具(82)上设有第二凹槽，当所述连杆上夹具(81)与所述连杆下夹具(82)连接固定后，所述第一凹槽与第二凹槽组成能够与连杆衬套(14)连接的圆孔。

2.根据权利要求1所述的一种衬套试验件结构，其特征在于：所述衬套试验件结构(8)还包括两个耐磨垫片(11)，所述连杆上夹具(81)及连杆下夹具(82)上均对应设置一个所述耐磨垫片(11)，两个所述耐磨垫片(11)镜像对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种衬套试验件结构，其特征在于：所述耐磨垫片(11)为铜垫。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种衬套试验件结构，其特征在于：所述连杆上夹具(81)与连杆下夹具(82)通过螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的一种衬套试验件结构，其特征在于：所述圆孔能够与连杆衬套(14)过盈连接。

6.一种发动机摆动磨损模拟试验工装，其特征在于：包括第一轴承座(3)、第二轴承座(2)、驱动电机(13)、摆动式传动机构(12)、液压缸、驱动顶锥轴(4)、随动顶锥轴(5)、调整螺钉(6)及权利要求1-3任一项所述的衬套试验件结构(8)；

所述第一轴承座(3)的轴承、第二轴承座(2)的轴承及衬套试验件结构(8)上的圆孔同轴心设置，所述衬套试验件结构(8)设置在所述第一轴承座(3)与第二轴承座(2)之间，所述驱动电机(13)通过所述摆动式传动机构(12)与所述驱动顶锥轴(4)连接，所述驱动顶锥轴(4)穿过所述第二轴承座(2)的轴承，所述驱动顶锥轴(4)上设有能够与活塞销(7)配合的第一锥面，所述第一轴承座(3)的轴承与一个翻边轴套(10)过盈连接，所述调整螺钉(6)与所述翻边轴套(10)螺纹连接，所述随动顶锥轴(5)设置在所述翻边轴套(10)内，所述随动顶锥轴(5)上设有能够与活塞销(7)配合的第二锥面，所述调整螺钉(6)的螺杆部顶紧所述随动顶锥轴(5)，所述调整螺钉(6)的旋拧部设置在所述第一轴承座(3)的外部；

当试验工装对活塞销(7)进行测试时，所述液压缸的液压加载头(9)顶紧所述连杆上夹具(81)或连杆下夹具(82)。

7.根据权利要求6所述的一种发动机摆动磨损模拟试验工装，其特征在于：所述驱动顶锥轴(4)与所述第二轴承座(2)的轴承过盈连接。

8.根据权利要求6所述的一种发动机摆动磨损模拟试验工装，其特征在于：所述随动顶锥轴(5)外壁设有多个导轨，所述翻边轴套(10)上设有能够与所述导轨配合的导轨槽，所述导轨槽数量与所述导轨数量一致。

9.一种活塞销，其特征在于：包括活塞销本体，所述活塞销本体为圆柱形，所述活塞销本体轴心位置设有通孔，所述通孔一端设有能够与第一锥面配合的第三锥面，所述通孔另一端设有能够与第二锥面配合的第四锥面。

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