CN115031958A - 一种新能源变速箱下线试验夹具、设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源变速箱下线试验夹具、设备及方法，属于变速箱加工技术领域，通过在夹具设置若干试验件对接盘，实现对不同型号变速箱法兰盘的固定，并通过驱动气缸、旋转油缸、液压力臂以及油缸移动滑槽的配合，实现对不同型号变速箱的二次固定，提高了夹具的通用性及稳定性，降低了试验成本；包括了上述夹具的新能源变速箱下线试验设备及方法，可实现对不同长度，不同型号变速箱的加载以及在线试验的实时监控，进一步提高了设备的通用性、便捷性和试验效率，解决了现有技术中由于下线试验设备通用性不能满足各种型号的变速箱的实际生产需求，导致的成本高、效率低的问题，是目前新能源变速箱高效生产的前沿技术。
Description
技术领域
本发明属于变速箱加工技术领域，涉及一种新能源变速箱下线试验夹具、设备及方法。
背景技术
变速箱作为新能源车辆中动力传输的核心部件，运行状态及设备质量直接影响整台车辆的运行，在新能源变速箱出厂之前，为了保证产品性能及质量，而对其进行下线试验是保证变速箱质量的最后一道工序，因此对于新能源变速箱的下线试验则显得尤为重要。
针对面市的产品，其产品需求量高，产品种类多，由于不同主机厂产品规格匹配要求差异较大，导致变速箱换档杆变型较多，故在变速箱总成试验中，需要针对不同变速箱规格准备不同的下线试验装置。而市面上采购的试验台设备，在相同的预算下，无法满足多型号的变速箱的下线试验，导致在变速箱下线试验设备现场使用中难以实现快速高效的切换，导致变速箱下线检测实验效率低下，成本高，无法满足高效的生产要求。
因此，为提高变速箱的下线试验效率，需要建设一台能够兼容各种型号变速箱的下线试验夹具及设备，来满足市场上各种型号的变速箱的下线试验要求。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中，变速箱下线试验装置的型号兼容性低，不能满足各种型号的变速箱下线试验，导致的下线试验效率低、成本高的问题，提供一种新能源变速箱下线试验夹具、设备及方法，满足多型号变速箱的夹装要求和下线试验要求，提高设备的通用性。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明提供一种新能源变速箱下线试验夹具，包括安装支架，所述安装支架上设置有若干试验件对接盘，所述试验件对接盘为同心圆盘；试验件对接盘中心开设有轴孔，且试验件对接盘上开设有若干安装孔；最外侧试验件对接盘的外周径向对称分布有若干旋转油缸组件；所述旋转油缸组件包括旋转油缸，旋转油缸通过油缸移动滑槽可滑动连接于安装支架上，旋转油缸的顶端连接有液压力臂，旋转油缸的侧壁连接有驱动气缸，用于控制旋转油缸沿油缸移动滑槽做往复运动；所述旋转油缸外置连接有液压泵，用于控制旋转油缸带动液压力臂旋转。
优选地，所述旋转油缸与驱动气缸之间设置有气缸安装座。
优选地，所述气缸安装座的两端设置有限位座，用于对旋转油缸的移动距离进行限制。
一种新能源变速箱下线试验设备，包括上述夹具。
优选地，所述新能源变速箱下线试验设备还包括：
试验台主体，所述试验台主体配装电气柜、电池模拟器和计算机控制系统；
驱动装置，所述驱动装置设置于试验台主体上，位于变速箱输入端，用于为变速箱提供驱动力，驱动装置通过线束与电气柜和电池模拟器相连接；
加载装置，所述加载装置设置于试验台主体上，位于变速箱输出端，用于对变速箱进行加载，加载装置的底端与试验台主体之间设置有第一导轨，且加载装置上安装有距离调节装置，用于调节加载装置与夹具之间的距离；
数据采集装置，所述数据采集装置分别位于变速箱输入端和输出端的轴承上，且与计算机控制系统相通讯连接或电连接，用于采集变速箱转速和扭矩信息并传输给计算机控制系统。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机依次连接输入轴承座和变速箱输入轴套，且配有电机控制器；所述驱动电机和电机控制器通过线束与电池模拟器和电气柜相连接。
优选地，所述驱动电机为直流电机，且配有水冷系统，水冷系统用于冷却驱动电机和电机控制器。
优选地，所述加载装置包括惯量盘，所述惯量盘的一端连接输出轴承，所述输出轴承与变速箱输出法兰相连接，惯量盘的另一端连接有刹车组件。
优选地，所述测试装置包括输入扭矩传感器和输出扭矩传感器，所述输入扭矩传感器设置于驱动装置的输出端，所述输出扭矩传感器设置于加载装置的输入端，输入扭矩传感器和输出扭矩传感器均与计算机控制系统相通讯连接。
一种利用上述试验设备的新能源变速箱下线试验方法，包括以下步骤：
将待测变速箱与驱动装置连接，并固定在在夹具上；
调节距离调节装置，通过第一导轨将加载装置与变速箱的输出端相连接；
通过电气箱控制驱动装置旋转工作，驱动变速箱运转，开始下线试验；
下线试验过程中，通过数据采集装置采集变速箱转速和扭矩信息，并传输给计算机控制系统；
下线试验结束后，关闭下线试验设备，并拆下变速箱，完成新能源变速箱下线试验。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种新能源变速箱下线试验夹具，通过该夹具上试验件对接盘的设置，实现对不同型号变速箱法兰盘的固定，并通过驱动气缸、旋转油缸、液压力臂以及油缸移动滑槽的配合，不仅实现对不同型号、不同类型的变速箱的二次固定和夹持，提高了夹具的通用性及稳定性，降低了试验成本，而且实现了对变速箱的自动固定，进而提高了变速箱下线试验的装配效率。装置简单、通用性好、成本低、易操作，可大量节省操作人员的工作量，提高下线试验效率。
其次，本发明提供的包括了上述夹具的新能源变速箱下线试验设备，通过对驱动装置及加载装置的设置，实现了对变速箱下线试验的驱动和加载试验，并通过数据采集装置实现对变速箱转速和运行扭矩的采集，并传输给计算机控制系统，实现对变速箱下线试验过程的实时监控。加载装置与试验台之间第一导轨和距离调节装置的设置，可实现对不同长度，不同型号变速箱的加载，进一步提高了设备的通用性，以满足市场上各种型号的变速箱的下线试验要求。此外，电气柜和电池模拟器的设置，实现对整个设备的控制、电路保护和能量供应，使该设备正常运作。设备改造成本低，能够实现对不同型号变速箱的下线试验的在线操作，大量节省了操作人员的工作量，提高了下线试验的检测效率，满足当前高效的生产要求。
最后，本发明还提供了一种利用上述设备的新能源变速箱下线试验方法，实现了对不同型号的变速箱下线试验通过同一个设备完成，无需给每一型号的变速箱匹配相应的下线试验设备，预算成本低，可大量节省设备的购买和维护费用；效率高，无需大量人工操作，且能够保证每一个变速箱下线试验的数据都能被追溯，为后续的生产提供一定的保障。该方法原理简单、易操作，是目前新能源变速箱高效生产的前沿技术。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的新能源变速箱下线试验夹具结构图；
图2为本发明的新能源变速箱下线试验夹具结构中旋转油缸组件结构图。
图3为本发明的新能源变速箱下线试验设备总装图。
图4为本发明的新能源变速箱下线试验设备结构图；
图5为本发明的新能源变速箱下线试验设备中输出轴承座结构图。
图6为本发明的新能源变速箱下线试验设备中加载装置结构图。
其中：1-试验件对接盘，2-驱动气缸，3-旋转油缸组件，4-安装支架，5-轴孔，6-安装孔，7-试验台主体，8-电气柜，9-电池模拟器，10-驱动装置，11-加载装置，12-夹具，13-输入扭矩传感器，14-输出扭矩传感器，15-水冷系统，16-液压站，17-增压泵，18-防护门，19-第二导轨，20-安装板，21-气缸，101-输入轴承座，102-输入轴套筒，111-第一导轨，112-距离调节装置，113-输出轴承座，114-转接法兰，115-输出端法兰，116-传动销。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1至图2，本发明提供一种新能源变速箱下线试验夹具，包括安装支架4、若干试验件对接盘1和若干旋转油缸组件3，其中，试验件对接盘1的个数及大小由待测变速箱型号及类型确定，所述试验件对接盘1设置于安装支架上，且为同心圆盘结构，试验件对接盘1的圆心开设有轴孔5，试验件对接盘1上沿轴孔5外侧呈周向分布有若干安装孔6；所述旋转油缸组件3沿直径最大的试验件对接盘1的外侧呈周向分布，包括旋转油缸35，旋转油缸35通过油缸移动滑槽33可滑动连接于安装支架4上，旋转油缸35的顶端连接有液压力臂34，旋转油缸35的侧壁连接有驱动气缸2，用于控制旋转油缸35沿油缸移动滑槽33做往复运动；所述旋转油缸35外置连接有液压泵16，用于控制旋转油缸35带动液压力臂34旋转，旋转油缸35与驱动气缸2之间设置有气缸安装座32，用于对驱动气缸2进行安装和固定；气缸安装座32的两端设置有限位座31，用于对旋转油缸35的移动距离进行限制。
参见图3和图4，本发明提供一种新能源变速箱下线试验设备，包括上述夹具12，还包括：试验台主体7、驱动装置10、加载装置11、增压泵17、防护门18和数据采集装置；所述试验台主体7配装电气柜8、电池模拟器9和计算机控制系统；所述驱动装置10、夹具12和加载装置11依次设置于试验台主体7上。
驱动装置10，位于变速箱输入端，用于为变速箱提供驱动力，驱动装置的输出端与变速箱输入端之间还依次设置有输入轴承和输入轴套筒102，所述输入轴承设置有输入轴承座101，用于对输入轴承进行固定和支撑；驱动装置10通过线束与电气柜8和电池模拟器9相连接；优选地，所述驱动装置10为驱动电机，驱动电机为直流电机，驱动电机配有电机控制器，所述驱动电机和电机控制器通过线束与电池模拟器9及电气柜8相连接，为防止驱动电机以及电机控制器过热导致机械故障，本发明还为驱动电机配备有水冷系统15，用于驱动电机和电机空气的冷却。
参见图5和图6，加载装置11，所位于变速箱输出端，用于对变速箱进行加载，所述所述加载装置11包括惯量盘117，所述惯量盘117的一端连接输出轴承，所述输出轴承与变速箱输出法兰相连接，所述输出轴承设置有输出轴承座113，输出轴承的输入端依次设置有转接法兰114和输出法兰115，输出法兰115的端部设置有传动销116；惯量盘117的另一端连接有刹车组件114；加载装置11的底端与试验台主体7之间设置有第一导轨111，且加载装置11上安装有距离调节装置112，用于调节加载装置11与夹具之间的距离，距离调节装置112优选为滚珠丝杠。
数据采集装置，所述数据采集装置分别位于变速箱输入端和输出端的轴承上，且与计算机控制系统相通讯连接或电连接，用于采集变速箱转速和扭矩信息并传输给计算机控制系统，包括，输入扭矩传感器13和输出扭矩传感器14，所述输入矩传感器13设置于驱动装置10的输出端，所述输出扭矩传感器14设置于加载装置11的输入端，输入扭矩传感器13和输出扭矩传感器14均与计算机控制系统相通讯连接。
所述增压泵17的输出气路与变速箱的进气口相连接，用于为变速箱油液更换提供辅助。
所述防护门18通过安装板20连接于试验台主体7上，且安装板20与试验台主体7之间通过第二导轨19可滑动连接，安装板20还装有气缸21，用于控制安装板20带动防护门18，做往复运动。
一种利用上述的试验设备的新能源变速箱下线试验方法，包括以下步骤：
将待测变速箱与驱动装置10连接，并固定在在夹具12上；具体操作为，将变速箱的输入花键轴穿过轴孔5，接入输入轴套筒102中，将变速箱的法兰端面贴合在夹具12的试验件对接盘1上，然后，控制驱动气缸2的推杆伸出，推动旋转油缸组件3向轴孔5的方向移动，启动旋转油缸35，带动液压力臂34旋转并夹紧变速箱法兰，完成变速箱的固定；
调节距离调节装置112，通过第一导轨111将加载装置11与变速箱的输出端相连接；调节滚珠丝杠，将加载装置沿第一导轨111向变速箱的方向移动，直到传动销16准确插入变速箱输出端法兰预留螺栓孔中；将增压泵的输出气路安装在变速箱的进气口上，把变速箱控制系统的线束与变速箱控制器连接完成变速箱在该下线试验设备的安装。
通过电气箱2控制驱动电机旋转工作，驱动变速箱运转，开始下线试验；
下线试验过程中，通过数据采集装置采集变速箱转速和扭矩信息，并传输给计算机控制系统；通过输入扭矩传感器13和输出扭矩传感器14采集变速箱转速和扭矩信息，并传输给计算机控制系统。
下线试验结束后，关闭下线试验设备，并拆下变速箱，完成新能源变速箱下线试验，调节滚珠丝杠带动加载装置退回起始位置，并启动旋转油缸35带动液压力臂34旋转，松开变速箱法兰，将变速箱法兰从试验件对接盘拆下，完成变速箱在试验设备的拆卸，即完成新能源变速箱下线试验。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种新能源变速箱下线试验夹具，其特征在于，包括安装支架(4)，所述安装支架(4)上设置有若干试验件对接盘(1)，所述试验件对接盘(1)为同心圆盘；试验件对接盘(1)中心开设有轴孔(5)，且试验件对接盘(1)上开设有若干安装孔(6)；最外侧试验件对接盘(1)的外周径向对称分布有若干旋转油缸组件(3)；所述旋转油缸组件(3)包括旋转油缸(35)，旋转油缸(35)通过油缸移动滑槽(33)可滑动连接于安装支架(4)上，旋转油缸(35)的顶端连接有液压力臂(34)，旋转油缸(35)的侧壁连接有驱动气缸(2)，用于控制旋转油缸(35)沿油缸移动滑槽(33)做往复运动；所述旋转油缸(35)外置连接有液压泵(16)，用于控制旋转油缸(35)带动液压力臂(34)旋转。
2.根据权利要求1所述的新能源变速箱下线试验夹具，其特征在于，所述旋转油缸(35)与驱动气缸(2)之间设置有气缸安装座(32)。
3.根据权利要求2所述的新能源变速箱下线试验夹具，其特征在于，所述气缸安装座(32)的两端设置有限位座(31)，用于对旋转油缸(35)的移动距离进行限制。
4.一种新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的夹具。
5.根据权利要求4所述的新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，还包括：
试验台主体(7)，所述试验台主体(7)配装电气柜(8)、电池模拟器(9)和计算机控制系统；
驱动装置(10)，所述驱动装置设置于试验台主体(7)上，位于变速箱输入端，用于为变速箱提供驱动力，驱动装置(10)通过线束与电气柜(8)和电池模拟器(9)相连接；
加载装置(11)，所述加载装置(11)设置于试验台主体(7)上，位于变速箱输出端，用于对变速箱进行加载，加载装置(11)的底端与试验台主体(7)之间设置有第一导轨(111)，且加载装置(11)上安装有距离调节装置(112)，用于调节加载装置(11)与夹具之间的距离；
数据采集装置，所述数据采集装置分别位于变速箱输入端和输出端的轴承上，且与计算机控制系统相通讯连接或电连接，用于采集变速箱转速和扭矩信息并传输给计算机控制系统。
6.根据权利要求5所述的新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，所述驱动装置(10)包括驱动电机，所述驱动电机依次连接输入轴承座(101)和变速箱输入轴套(102)，且配有电机控制器；所述驱动电机和电机控制器通过线束与电池模拟器(9)和电气柜(8)相连接。
7.根据权利要求6所述的新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，所述驱动电机为直流电机，且配有水冷系统(15)，水冷系统(15)用于冷却驱动电机和电机控制器。
8.根据权利要求5所述的新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，所述加载装置(11)包括惯量盘(117)，所述惯量盘(117)的一端连接输出轴承，所述输出轴承与变速箱输出法兰相连接，惯量盘(117)的另一端连接有刹车组件(114)。
9.根据权利要求5所述的新能源变速箱下线试验设备，其特征在于，所述测试装置包括输入扭矩传感器(13)和输出扭矩传感器(14)，所述输入扭矩传感器(13)设置于驱动装置(10)的输出端，所述输出扭矩传感器(14)设置于加载装置(43)的输入端，输入扭矩传感器(13)和输出扭矩传感器(14)均与计算机控制系统相通讯连接。
10.一种利用权利要求4-9任一项所述的试验设备的新能源变速箱下线试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待测变速箱与驱动装置(10)连接，并固定在在夹具(12)上；
调节距离调节装置(112)，通过第一导轨(111)将加载装置(11)与变速箱的输出端相连接；
通过电气箱(2)控制驱动装置(10)旋转工作，驱动变速箱运转，开始下线试验；
下线试验过程中，通过数据采集装置采集变速箱转速和扭矩信息，并传输给计算机控制系统；
下线试验结束后，关闭下线试验设备，并拆下变速箱，完成新能源变速箱下线试验。
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| CN204075619U (zh) * | 2014-07-30 | 2015-01-07 | 天津市金立钢管有限公司 | 钢管法兰焊接工装 |
| CN105352727A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-02-24 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种汽车变速器扭转试验机及其试验方法 |
| CN206756454U (zh) * | 2017-04-24 | 2017-12-15 | 安徽合力股份有限公司 | 具有快速装夹功能的软连接变速箱试验装置 |
-
2022
- 2022-06-23 CN CN202210720341.0A patent/CN115031958A/zh active Pending
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