CN114088260A - 曲轴应力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种曲轴应力测试装置，所述曲轴应力测试装置包括：曲轴，所述曲轴上贴附有应变片；连接件，所述连接件安装于所述曲轴的端部；滑环，所述滑环包括转动配合的转动部和固定部，所述转动部与所述连接件相连，且所述应变片的连接线贯穿所述曲轴、所述连接件与所述转动部相连，所述固定部连接有输出线束。本申请的曲轴应力测试装置，通过将滑环的转动部与固定部配合于曲轴的端部，以避免完全采用线束实现应力信号传递的情况，避免出现线束缠绕的问题，保证测试过程的安全性和可靠性，且转动部与应变片之间的连接线为穿设于结构的内部，利于提高连接线实现信号传递的准确性同时有效地避免连接线出现缠绕的问题。
Description
技术领域
本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种曲轴应力测试装置。
背景技术
曲轴连杆机构是产生和输出动力的机构，使发动机实现热功能转换的主要运动部件。机体是发动机的基本骨架，提供活塞运动的空间。活塞与连杆用来承受气体压力，推动曲轴旋转做功，对外输出动力。其中，曲轴工作过程中为转动件，进行曲轴的疲劳强度的测试时，引线极易出线缠绕的问题，对测试产生了不良的影响，存在改进的空间。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种曲轴应力测试装置，能够实现曲轴的强度疲劳测试，且在测试过程中不会出现引线缠绕的问题，安全性、可靠性较佳。
根据本申请实施例的曲轴应力测试装置，包括：曲轴，所述曲轴上贴附有应变片；连接件，所述连接件安装于所述曲轴的端部；滑环，所述滑环包括转动配合的转动部和固定部，所述转动部与所述连接件相连，且所述应变片的连接线贯穿所述曲轴、所述连接件与所述转动部相连，所述固定部连接有输出线束。
根据本申请实施例的曲轴应力测试装置，通过将滑环的转动部与固定部配合于曲轴的端部，以避免完全采用线束实现应力信号传递的情况，避免出现线束缠绕的问题，保证测试过程的安全性和可靠性，且转动部与应变片之间的连接线为穿设于结构的内部，，利于提高连接线实现信号传递的准确性同时有效地避免连接线出现缠绕的问题。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述曲轴的端部设有沿轴向延伸的第一导线孔，所述连接件设有第二导线孔，所述第一导线孔与所述第二导线孔沿轴向正对设置，且所述连接线依次贯穿所述第一导线孔、所述第二导线孔与所述转动部相连。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，还包括：曲轴螺栓，所述曲轴螺栓贯穿所述第二导线孔且伸至所述第一导线孔内以将所述连接件与所述曲轴相连，且所述曲轴螺栓具有沿轴向贯通的走线孔，所述连接线贯穿所述走线孔与所述转动部相连。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述连接件与所述转动部相连的一端设有沿轴向凹陷的安装沉槽，所述曲轴螺栓的头部位于所述安装沉槽内，所述安装沉槽的周壁设有沿径向贯穿的过线孔，所述连接线从所述安装沉槽内贯穿所述过线孔以与所述转动部相连。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述走线孔的端部边沿处、所述过线孔的端部边沿处均具有弧形倒角。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述滑环、所述连接件与所述曲轴沿所述曲轴的轴向依次布置。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述连接件背离所述曲轴的一端设有第一连接孔，所述转动部设有第二连接孔，所述转动部通过贯穿所述第一连接孔、所述第二连接孔的固定件与所述连接件相连。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，还包括：测功机，所述测功机通过驱动轴与所述曲轴相连；数据采集模块，所述数据采集模块通过电桥盒与所述输出线束相连；控制模块，所述测功机与所述数据采集模块均与所述控制模块相连。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述连接线的外表面包覆有绝缘热缩管。
根据本申请一些实施例的曲轴应力测试装置，所述转动部设有第一端子，所述第一端子与所述连接线焊接相连，所述固定部设有第二端子，所述第二端子与所述输出线束焊接相连。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施例的曲轴应力测试装置的应变片安装于曲轴的示意图；
图2是本申请实施例的曲轴应力测试装置的局部剖视图；
图3是本申请实施例的曲轴应力测试装置的结构示意图。
附图标记：
曲轴应力测试装置100，
曲轴1，第一导线孔11，应变片2，连接件3，安装沉槽31，过线孔32，曲轴螺栓4，走线孔41，滑环5，转动部51，固定部52，连接线61，输出线束62，测功机71，数据采集模块72，驱动轴73，电桥盒74，发动机75。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图3描述根据本申请实施例的曲轴应力测试装置100，该曲轴应力测试装置100能够实现曲轴1的疲劳强度的测试，且在测试过程中不会出现连接线61缠绕的问题，避免测试过程中连接线61缠绕和断裂的情况，保证测试的准确性。
如图1-图3所示，根据本申请实施例的曲轴应力测试装置100，包括：曲轴1、连接件3和滑环5。
其中，曲轴1在工作时承受着弯曲载荷和拉压载荷，如图1所示，在曲轴1的两端分别贴附有应变片2，以使应变片2能够对曲轴1的两端的应力状态进行检测，利于获取曲轴1的应力状态，从而获取曲轴1的疲劳强度。需要说明的是，本申请中的曲轴1在加工过程中避开油路，且应变片2为3连或5连应变片2。
如图2所示，连接件3安装于曲轴1的端部，且连接件3与曲轴1的端部固定相连，以使连接件3与曲轴1连接为一体。这样，在曲轴1转动的过程中，连接件3随着曲轴1同步转动。
如图2所示，滑环5包括转动部51和固定部52，其中，转动部51与连接件3相连，以与连接件3共同安装于曲轴1的端部，且转动部51可与连接件3采用固定连接的方式进行装配安装，使得转动部51能够曲轴1同步转动。固定部52与转动部51为转动配合，以使转动部51能够相对于固定部52转动。这样，在曲轴1转动的过程中，曲轴1以及转动部51均相对于固定部52转动。
需要说明的是，本申请中滑环5即为集电环，且在转动部51和固定部52之间能够实现电源以及信号的输出。且如图2所示，应变片2的连接线61贯穿曲轴1、连接件3以与转动部51相连，以使应变片2处产生的应力信号能够通过连接线61传递至转动部51，进而通过转动部51在转动过程中传递给固定部52，进而通过固定部52由输出线束62输出给数据采集模块72，实现曲轴1的应力状态的采集，需要说明的是，连接线61通过锈钢板以15mm的间隔用点焊固定，且滑环5的固定部52可采用真空软管固定在其他零件上，应变片2的介入方式为全桥。
也就是说，在本申请中，通过滑环5实现转动的曲轴1上的应变片2的应变信号到固定的数据采集模块72之间的传递，从而避免完全用线束进行信号传递的设置，防止转动结构与固定结构之间出现线束缠绕的问题，避免线束发生缠绕断裂的情况，保证曲轴1的应力状态能够准确可靠地采集。
其中，如图2所示，连接线61为贯穿曲轴1、连接件3，即连接线61穿设于曲轴1以及连接件3内，从而可避免连接线61大量散落于曲轴1以及连接件3外的情况，从而更加有效地防止连接线61出现缠绕的情况。
根据本申请实施例的曲轴应力测试装置100，通过将滑环5的转动部51与固定部52配合于曲轴1的端部，以避免完全采用线束实现应力信号传递的情况，避免出现线束缠绕的问题，保证测试过程的安全性和可靠性，且转动部51与应变片2之间的连接线61为穿设于结构的内部，利于提高连接线61实现信号传递的准确性同时有效地避免连接线61出现缠绕的问题。
在一些实施例中，曲轴1的端部设有沿轴向延伸的第一导线孔11，连接件3设有第二导线孔，第一导线孔11与第二导线孔沿轴向正对设置，且连接线61依次贯穿第一导线孔11、第二导线孔与转动部51相连。
也就是说，如图2所示，曲轴1的端部形成有中空的第一导线孔11，且在连接件3处设有轴向贯通的第二导线孔，这样，在将转动部51与应变片2通过连接线61连接时，可将连接线61在第一导线孔11与第二导线孔中进行穿设，以避免连接线61过多地裸露于曲轴1或连接件3外，从而防止曲轴1转动的过程中出现连接线61缠绕的问题。
可以理解的是，曲轴1箱内充入有润滑油，本申请中将连接线61穿设于连接件3、曲轴1内，以防止曲轴1转动的过程中润滑油对连接线61产生严重的冲击，保证信号传输的准确性。
在一些实施例中，曲轴应力测试装置100还包括：曲轴螺栓4。
如图2所示，曲轴螺栓4贯穿第二导线孔，且曲轴螺栓4伸至第一导线孔11内以将连接件3与曲轴1相连，且曲轴螺栓4具有沿轴向贯通的走线孔41，连接线61贯穿走线孔41与转动部51相连。也就是说，连接线61通过曲轴螺栓4的走线孔41穿设于第一导线孔11以及第二导线孔内，以避免连接件3与曲轴1的端部配合处对连接线61造成损伤，且曲轴螺栓4不仅可起到走线的作用，且能够实现连接件3与曲轴1的端部之间的固定，保证曲轴1应力测试的准确性。
其中，如图2所示，第一导线孔11的内径和第二导线孔的内径相同，这样，在将曲轴螺栓4对连接件3与曲轴1进行连接时，可避免连接件3与曲轴1相对运动，提高连接件3与曲轴1安装的稳定性，保证连接件3能够与曲轴1同步转动。
在一些实施例中，连接件3与转动部51相连的一端安装沉槽31，安装沉槽31在连接件3的端面上沿轴向凹陷形成，曲轴螺栓4的头部位于安装沉槽31内，如图2所示，曲轴螺栓4的杆部伸至第一导线孔11以及第二导线孔内，曲轴螺栓4的头部安装沉槽31内且抵压于安装沉槽31的底壁。其中，曲轴螺栓4的头部的径向尺寸大于走线孔41的径向尺寸，以防止曲轴螺栓4完全伸至第一导线孔11内，保证曲轴螺栓4能够合理地拆卸，提高结构设计的合理性。
如图2所示，安装沉槽31的周壁设有沿径向贯穿的过线孔32，连接线61从安装沉槽31内贯穿过线孔32以与转动部51相连。可以理解的是，如图2所示，转动部51与连接件3相连，以使安装沉槽31的端部封闭，且曲轴螺栓4的头部的轴向尺寸小于安装沉槽31的深度，以使曲轴螺栓4的头部与转动部51间隔开，这样，在安装沉槽31的周壁上设置过线孔32，可使得连接线61在从曲轴螺栓4的走线孔41中穿出后，能够从过线孔32处穿出安装沉槽31以与转动部51相连，实现应变片2到转动部51的信号传输。
在一些实施例中，走线孔41的端部边沿处、过线孔32的端部边沿处均具有弧形倒角。也就是说，走线孔41的两端边沿和过线孔32的两端边沿处均进行倒角处理，以使端部边沿呈圆滑结构，避免对连接线61造成割裂的问题，提高连接线61布置的安全性。
在一些实施例中，滑环5、连接件3与曲轴1沿曲轴1的轴向依次布置，也就是说，滑环5、连接件3与曲轴1在曲轴1的轴向上相连，以实现应变片2的应变信号在曲轴1的轴向上的传递，且在曲轴1的端部形成转动部51与固定部52的转动配合，便于实现滑环5的安装布置。
需要说明的是，可在曲轴1的两端均设置连接件3以及滑环5，从而将曲轴1两端的应力状态分别通过两端的连接线61以及滑环5进行输出传递，保证应力数据采集的准确性和可靠性。
在一些实施例中，连接件3背离曲轴1的一端设有第一连接孔，转动部51设有第二连接孔，转动部51通过贯穿第一连接孔、第二连接孔的固定件与连接件3相连。如图2所示，第二连接孔沿曲轴1的轴向贯穿转动部51，且第一连接孔在连接件3的端部凹陷形成。其中，第二连接孔可为通孔，第一连接孔可为螺纹孔，且连接件3可为螺栓，由此，螺栓可贯穿第二连接孔以与第一连接孔螺纹连接，从而实现连接件3与曲轴1的连接固定，同时使得连接件3可从曲轴1的端部灵活地拆换。
在一些实施例中，曲轴应力测试装置100还包括：测功机71、数据采集模块72和控制模块。
如图3所示，测功机71通过驱动轴73与曲轴1相连，也就是说，在测功机71可通过驱动轴73与发动机的曲轴1相连，以用于检测和获取曲轴1上的负荷。数据采集模块72通过电桥盒74与输出线束62相连，这样，应变片2上的应力状态信号能够通过输出线束62、电桥盒74传递至数据采集模块72，从而实现应力数据的采集。
其中，测功机71与数据采集模块72均与控制模块相连，以使测功机71检测的数据和数据采集模块72收集的数据均能够传递给控制模块，以便于控制模块对曲轴1的应变状态以及曲轴1上的负荷进行对比分析，从而可以有效地评价曲轴1疲劳强度。需要说明的是，也可通过本申请的曲轴应力测试装置100也可改装后测量曲轴1动态的油压、温度等，适用范围广。
在一些实施例中，连接线61的外表面包覆有绝缘热缩管，以通过绝缘热缩管对连接线61起到很好的保护作用，防止曲轴1转动过程中产生的热量传递至连接线61，避免连接线61在传递信号时受热严重导致信号传递准确性过低，保证应力检测的准确性和可靠性。
在一些实施例中，如图2所示，转动部51设有第一端子，第一端子与连接线61焊接相连，固定部52设有第二端子，第二端子与输出线束62焊接相连，由此，可保证信号传递路径中的各个部件的结构稳定性更佳，从而保证应变信号传递的准确性。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，包括：
曲轴(1)，所述曲轴(1)上贴附有应变片(2)；
连接件(3)，所述连接件(3)安装于所述曲轴(1)的端部；
滑环(5)，所述滑环(5)包括转动配合的转动部(51)和固定部(52)，所述转动部(51)与所述连接件(3)相连，且所述应变片(2)的连接线(61)贯穿所述曲轴(1)、所述连接件(3)与所述转动部(51)相连，所述固定部(52)连接有输出线束(62)。
2.根据权利要求1所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述曲轴(1)的端部设有沿轴向延伸的第一导线孔(11)，所述连接件(3)设有第二导线孔，所述第一导线孔(11)与所述第二导线孔沿轴向正对设置，且所述连接线(61)依次贯穿所述第一导线孔(11)、所述第二导线孔与所述转动部(51)相连。
3.根据权利要求2所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，还包括：曲轴螺栓(4)，所述曲轴螺栓(4)贯穿所述第二导线孔且伸至所述第一导线孔(11)内以将所述连接件(3)与所述曲轴(1)相连，且所述曲轴螺栓(4)具有沿轴向贯通的走线孔(41)，所述连接线(61)贯穿所述走线孔(41)与所述转动部(51)相连。
4.根据权利要求3所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述连接件(3)与所述转动部(51)相连的一端设有沿轴向凹陷的安装沉槽(31)，所述曲轴螺栓(4)的头部位于所述安装沉槽(31)内，所述安装沉槽(31)的周壁设有沿径向贯穿的过线孔(32)，所述连接线(61)从所述安装沉槽(31)内贯穿所述过线孔(32)以与所述转动部(51)相连。
5.根据权利要求4所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述走线孔(41)的端部边沿处、所述过线孔(32)的端部边沿处均具有弧形倒角。
6.根据权利要求1所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述滑环(5)、所述连接件(3)与所述曲轴(1)沿所述曲轴(1)的轴向依次布置。
7.根据权利要求6所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述连接件(3)背离所述曲轴(1)的一端设有第一连接孔，所述转动部(51)设有第二连接孔，所述转动部(51)通过贯穿所述第一连接孔、所述第二连接孔的固定件与所述连接件(3)相连。
8.根据权利要求1所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，还包括：
测功机(71)，所述测功机(71)通过驱动轴(73)与所述曲轴(1)相连；
数据采集模块(72)，所述数据采集模块(72)通过电桥盒(74)与所述输出线束(62)相连；
控制模块，所述测功机(71)与所述数据采集模块(72)均与所述控制模块相连。
9.根据权利要求1所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述连接线(61)的外表面包覆有绝缘热缩管。
10.根据权利要求1所述的曲轴应力测试装置(100)，其特征在于，所述转动部(51)设有第一端子，所述第一端子与所述连接线(61)焊接相连，所述固定部(52)设有第二端子，所述第二端子与所述输出线束(62)焊接相连。
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| CN202010859759.0A CN114088260A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 曲轴应力测试装置 |
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| CN202010859759.0A CN114088260A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 曲轴应力测试装置 |
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|---|---|
| CN114088260A true CN114088260A (zh) | 2022-02-25 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010061162A (ko) * | 1999-12-28 | 2001-07-07 | 이계안 | 진동 특성 시험용 크랭크 샤프트 |
| KR20060063079A (ko) * | 2004-12-07 | 2006-06-12 | 현대자동차주식회사 | 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치 |
| JP2007288849A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Meidensha Corp | 計測用配線の接続構造 |
| JP2012189565A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-10-04 | Jtekt Corp | ラジアル転がり軸受の保持器の状態量計測装置 |
| US20150247767A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Shimano Inc. | Crank arm |
-
2020
- 2020-08-24 CN CN202010859759.0A patent/CN114088260A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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