CN113390633B - 一种差速器锁止机构试验方法和台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差速器锁止机构试验方法和台架，其能够保证待测差速器产品检测过程中其滑动齿套花键与锁止花键的齿顶与齿槽随机对应；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品未锁止时，保证差速器产品的一个输出端不转动、另一个输出端自由转动；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品差速锁止时，差速器产品的一个输出端和另一个输出端同步转动；控制待测差速器产品使其在差速器产品未锁止状态和差速锁止状态循环切换多次后，验证差速器产品的锁止花键和操纵机构的磨损量是否合格。本发明能够真实地模拟整车行驶因路面或整车轮胎等原因造成的差速运动会导致输入轴输出轴转动不同步现象，实现模拟整车下差速器锁止机构状态的目的，使试验结果更加真实可信。

Description

一种差速器锁止机构试验方法和台架

技术领域

本发明公开了一种差速器锁止机构检测方法和试验台架，属于差速器检测技术领域，具体公开了一种差速器锁止机构试验方法。

背景技术

道路条件差的越野车及重卡为追求脱困能力及低附着路面行驶能力，往往在分动器或中桥或前后桥等具备差速功能的动力传动总成中设置差速器锁止机构，差速锁止机构其作用是使差速器两输出端转速相同(差速锁止)，从而使汽车实现脱困或在低附着路面正常行驶。

差速锁止通过滑动齿套将差速器输入与其中一个输出进行连接(转速相同)或通过滑动齿套将差速器的两个输出进行连接(转速相同)，其连接动作为通过滑动齿套上的内花键将差速器输入与输出的两个外花键(锁止花键)或两个输出的两个外花键(锁止花键)连接。

一般规定，差速锁止机构可靠性要求为停车或低速下换挡，寿命为10万次不出现零件严重磨损或损坏，且需要模拟整车状态(滑动齿套花键与锁止花键的齿顶与齿槽随机对应，如图5)。

整车行驶时因路面或整车轮胎等原因，其差速器基本一直会有差速运动(输入与两个输出速度不同)，差速运动会导致输入轴输出轴转动不同步，从而导致输入轴和输出轴上的锁止花键对应关系为随机状态。

现有技术中对差速器产品的测试方式有多种：差速器产品静态换挡测试、传统台架动态测试、整车道路测试。其中，静态换挡测试会一直出现滑动齿套花键与锁止花键齿顶对齿槽的情况(如图4)，无法模拟整车实际情况，测试结果不可信；台架动态测试只能使用传统的疲劳耐久台架(一个驱动端、两个加载端)，测试繁琐，费用高，对测试人员要求高，台架资源浪费大；在整车上进行专门道路测试，测试周期长，需要的人力物力财力资源更多。无论是传统台架动态测试还是整车道路测试，都有测试繁琐，测试资源投入大，费用高等缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种差速器锁止机构试验方法和台架，其能够真实地模拟整车行驶因路面或整车轮胎等原因造成的差速运动会导致输入轴输出轴转动不同步现象，实现模拟整车下差速器锁止机构状态的目的，使试验结果更加真实可信。

本发明公开了一种差速器锁止机构试验方法，其能够保证待测差速器产品检测过程中其滑动齿套花键与锁止花键的齿顶与齿槽随机对应；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品未锁止时，保证差速器产品的一个输出端不转动、另一个输出端自由转动；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品差速锁止时，差速器产品的一个输出端和另一个输出端同步转动；控制待测差速器产品使其在差速器产品未锁止状态和差速锁止状态循环切换多次后，验证差速器产品的锁止花键和操纵机构的磨损量是否合格。

在本发明的一种优选实施方案中，待测差速器产品的一个输出端通过一个能够调整摩擦阻力的刹车装置锁止不转动。

在本发明的一种优选实施方案中，当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品差速锁止时，外力能够克服刹车装置对一个输出端带来的摩擦阻力保证两个输出端同步转动。

本发明还公开了一种差速器锁止机构试验台架，其包括台架底座，所述台架底座上设置有用于驱动差速器产品运转的动力驱动装置、用于定位差速器产品的测试产品安装支架和用于锁止差速器产品的一个输出端的刹车装置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述刹车装置包括与所述差速器产品的输出端一同步转动连接的刹车盘和用于对刹车盘施加不同大小的摩擦阻力以限制其旋转的弹性阻尼单元。

在本发明的一种优选实施方案中，所述刹车盘包括用于与所述输出端一固接的安装部和用于与所述弹性阻尼单元配合的刹盘部，所述安装部和所述刹盘部同轴布置，所述刹盘部位于所述安装部的径向外侧。

在本发明的一种优选实施方案中，所述弹性阻尼单元包括底座，所述底座上设置有与刹车盘的中轴线平行布置的安装孔，所述安装孔内固接有与其同轴布置的滑套，所述滑套上同轴滑动配合连接有滑套心轴，所述滑套心轴上螺纹连接有用于对其进行轴向限位的螺母，所述滑套心轴上套装有用于调节加载于所述刹盘部上摩擦阻力大小的弹簧，所述弹簧通过，所述滑套和所述螺母轴向限位。

在本发明的一种优选实施方案中，所述滑套为中空T形套筒结构，所述滑套的外周面上设置有用于对其轴向限位的第一孔，所述滑套的侧端面上设置有用于对其周向限位的第二孔，所述第一孔沿滑套的径向布置，所述第二孔沿滑套的轴向布置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述滑套心轴为T形套筒结构，所述滑套心轴的端部设置有外螺纹。

在本发明的一种优选实施方案中，所述底座的上端面上设置有与所述安装孔垂直连通的螺纹孔，所述螺纹孔内安装有用于轴向限位所述滑套的紧定螺钉，所述底座的侧端面上设置有与所述安装孔平行布置的沉孔，所述沉孔内安装有用于周向限位所述滑套的限位销。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、成本低、通用性高，其通过调节与差速器产品一个输出端连接的刹车装置摩擦阻力大小，可使差速器产品运转时实现差速，从而使差速器产品锁止机构的花键对应关系处于随机状态，实现模拟整车下差速器锁止机构状态的目的，使锁止花键和操纵机构的磨损量试验结果更加真实可信；进一步的，本发明的一种差速器锁止机构试验台架，不仅具有结构简单，操纵简便，而且具有资源投入小，试验结果更真实可信等优点，其通过刹车盘和弹性阻尼单元的分体式结构设计，不仅便于装配，而且可以调节摩擦大小；进一步的，本发明通过将刹车盘设计为中空的安装部和刹盘部的结构，不仅质量轻、惯性小，而且便于装配和替换；进一步的，本发明通过将弹性阻尼单元设计为滑套心轴配合滑套的结构，方便快捷的实现了刹车装置摩擦阻力大小的调节，结构简单、使用方便、精度高；进一步的，本发明可以满足分动箱、中桥、前后桥差速器锁止机构的可靠性测试任务。

附图说明

图1为本发明一种差速器锁止机构试验台架的总体布局图；

图2为本发明一种差速器锁止机构试验台架的刹车装置与差速器产品连接图；

图3为本发明一种差速器锁止机构试验台架的刹车装置爆炸图；

图4为本发明一种差速器锁止机构试验台架的锁止机构打开情况下花键完全对应图；

图5为本发明一种差速器锁止机构试验台架的锁止机构打开情况下花键随机对应图；

图6为本发明一种差速器锁止机构试验台架的差速器产品操纵机构图

其中：1-台架底座，2-动力驱动装置，3-测试产品安装支架，4-差速器产品，

5-刹车装置，41-输出端一，42-输出端二，51、底座，52-滑套心轴，

53-刹车盘，54-滑套，55-紧定螺钉，56-弹簧，57-螺母，401-滑动齿套内花键，402-差速器输入轴锁止外花键，403-差速器输出齿轮锁止外花键，431-换挡马达，432-凸轮分总成，4320-凸轮控制轨道，433-拨叉分总成，4330-拨叉滚轮，434-滑动锁止齿套，53.1-安装部，53.2-刹盘部。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种差速器锁止机构试验方法，其能够保证待测差速器产品检测过程中其滑动齿套花键与锁止花键的齿顶与齿槽随机对应；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品未锁止时，保证差速器产品的一个输出端不转动、另一个输出端自由转动；当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品差速锁止时，差速器产品的一个输出端和另一个输出端同步转动；控制待测差速器产品使其在差速器产品未锁止状态和差速锁止状态循环切换多次后，验证差速器产品的锁止花键和操纵机构的磨损量是否合格。优选地，待测差速器产品的一个输出端通过一个能够调整摩擦阻力的刹车装置锁止不转动。优选地，当待测差速器产品受外力驱动低速旋转且待测差速器产品差速锁止时，外力能够克服刹车装置对一个输出端带来的摩擦阻力保证两个输出端同步转动。

本发明还公开了一种差速器锁止机构试验台架，其如图1至图2所示，包括台架底座1、动力驱动装置2、测试产品安装支架3、差速器产品4、刹车装置5。其中，动力驱动装置2与测试产品安装支架3连接，差速器产品4安装于测试产品安装支架3上，刹车装置5的刹车盘53与差速器产品4输出端一41相连，差速器产品4输出端二42处于自由状态，动力驱动装置2、测试产品安装支架3、刹车装置5均安装于台架底座1上。

如图2和图3，刹车装置5包含底座51、滑套心轴52、刹车盘53、滑套54、紧定螺钉55、弹簧56、螺母57、限位销58。其中，滑套心轴52套设于滑套54内孔，滑套54套设与底座51内孔，紧定螺钉55安装在底座51上，并穿过滑套54径向孔同时与滑套心轴52接触，限制滑套54及滑套心轴52与底座51的相对左右移动，限位销58安装在底座51上，同时与滑套54及滑套心轴52上的孔间隙配合，限制滑套54与滑套心轴52相对底座51的转动，弹簧56套设在滑套心轴52上且其左右两端分别被滑套54及螺母57限位，螺母57安装于滑套心轴52上弹簧56之后，刹车盘53安装在差速器产品4的输出端一41并位于滑套54与滑套心轴52之间。

刹车装置5首先松开紧定螺钉55，然后调节螺母57压缩弹簧56，最后拧紧紧定螺钉55以限定滑套心轴52、制动盘53、滑套54三者的相对位置，使制动盘53与滑套54和滑套心轴52之间的正压力增大从而使制动盘53转动时有摩擦阻力，实现刹车装置5的刹车功能。

如图1到图5，刹车装置5通过调节螺母57到合适的程度，当差速器产品4运转时，锁止机构打开的情况下，与刹车盘53连接的差速器产品输出端一41实现刹车(不转动)，而差速器产品输出端二42转动，即两个输出端转动不同步，使滑动齿套花键401与锁止花键403齿顶与齿槽对应为随机情况，达到模拟整车差速锁止机构换挡情况的目的；当锁止机构锁止情况下，刹车装置5的刹车盘53仍然随连接的差速器产品输出端一41一起转动，差速器产品输出端一41和差速器产品输出端二42转动同步。

本发明一种差速器锁止机构试验台架，通过调节与差速器产品一个输出端连接的刹车装置摩擦阻力大小，可使差速器产品运转时实现差速，从而使差速器产品锁止机构的花键对应关系处于随机状态，实现模拟整车下差速器锁止机构状态的目的。

操纵机构换挡过程：通过控制器程序控制换挡马达431转动，带动凸轮分总成432转动，凸轮控制轨道4320与拨叉分总成的滚轮4330接触，凸轮分总成432转动时将是拨叉分总成433和滑动锁止齿套434沿着凸轮控制轨道4320左右移动。

台架试验方法及过程：动力驱动装置给差速器产品输入一个低转速(通常30rpm以下)，试验开始为差速器未锁止状态，通过控制器控制操纵机构进行差速锁止换挡循环：未锁止→差速锁止→未锁止→差速锁止，一直循环。。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种差速器锁止机构试验方法，其特征在于：其通过使用差速器锁止机构试验台架对待测差速器产品（4）进行检测，保证待测差速器产品（4）检测过程中其滑动齿套花键与锁止花键的齿顶与齿槽随机对应；所述差速器锁止机构试验台架包括台架底座（1），所述台架底座（1）上设置有用于驱动待测差速器产品（4）运转的动力驱动装置（2）、用于定位待测差速器产品（4）的测试产品安装支架（3）和用于锁止待测差速器产品（4）的一个输出端的刹车装置（5）；所述刹车装置（5）包括与所述待测差速器产品（4）的输出端一（41）同步转动连接的刹车盘（53）和用于对刹车盘（53）施加不同大小的摩擦阻力以限制其旋转的弹性阻尼单元；所述刹车盘（53）包括用于与所述输出端一（41）固接的安装部（53.1）和用于与所述弹性阻尼单元配合的刹盘部（53.2），所述安装部（53.1）和所述刹盘部（53.2）同轴布置，所述刹盘部（53.2）位于所述安装部（53.1）的径向外侧；所述弹性阻尼单元包括底座（51），所述底座（51）上设置有与刹车盘（53）的中轴线平行布置的安装孔，所述安装孔内固接有与其同轴布置的滑套（54），所述滑套（54）上同轴滑动配合连接有滑套心轴（52），所述滑套心轴（52）上螺纹连接有用于对其进行轴向限位的螺母（57），所述滑套心轴（52）上套装有用于调节加载于所述刹盘部（53.2）上摩擦阻力大小的弹簧（56），所述弹簧（56）通过所述滑套（54）和所述螺母（57）轴向限位；所述滑套（54）为中空T形套筒结构，所述滑套（54）的外周面上设置有用于对其轴向限位的第一孔，所述滑套（54）的侧端面上设置有用于对其周向限位的第二孔，所述第一孔沿滑套（54）的径向布置，所述第二孔沿滑套（54）的轴向布置；待测差速器产品（4）的输出端一（41）通过能够调整摩擦阻力的刹车装置（5）锁止不转动，当待测差速器产品（4）受外力驱动低速旋转且待测差速器产品（4）差速锁止时，外力能够克服刹车装置（5）对输出端一（41）带来的摩擦阻力保证两个输出端同步转动；

具体的，当待测差速器产品（4）受外力驱动低速旋转且待测差速器产品（4）未锁止时，保证待测差速器产品（4）的一个输出端不转动、另一个输出端自由转动，即两个输出端转动不同步，使滑动齿套花键（401）与锁止花键（403）齿顶与齿槽对应为随机情况，达到模拟整车差速锁止机构换挡情况的目的；当待测差速器产品（4）受外力驱动低速旋转且待测差速器产品（4）差速锁止时，待测差速器产品（4）的一个输出端和另一个输出端同步转动；控制待测差速器产品（4）使其在待测差速器产品（4）未锁止状态和差速锁止状态循环切换多次后，验证待测差速器产品（4）的锁止花键和操纵机构的磨损量是否合格。

2.根据权利要求1所述的差速器锁止机构试验方法，其特征在于：所述滑套心轴（52）为T形套筒结构，所述滑套心轴（52）的端部设置有外螺纹。

3.根据权利要求1所述的差速器锁止机构试验方法，其特征在于：所述底座（51）的上端面上设置有与所述安装孔垂直连通的螺纹孔，所述螺纹孔内安装有用于轴向限位所述滑套（54）的紧定螺钉（55），所述底座（51）的侧端面上设置有与所述安装孔平行布置的沉孔，所述沉孔内安装有用于周向限位所述滑套（54）的限位销（58）。

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