CN116625926B - 一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于摩擦性能测试技术领域,具体涉及一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,所述装置包括:主动力系统、伺服加压系统;所述主动力系统传动轴连接有试验工装,被测摩擦元件安装在试验工装的装夹内,所述主动力系统设置在所述被测摩擦元件的一侧,用于为所述被测摩擦元件提供测试静扭、空损和摩擦工况的驱动力;所述伺服加压系统设置在所述被测摩擦元件的另一侧,用于为被测摩擦元件的侧表面以及被测摩擦元件的内周面提供可控的压力;本发明通过一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,即可实现对摩擦元件进行全工况试验,替代了现有技术需要至少三台试验设备进行独立试验的情况,避免了试验操作复杂,且连贯性差的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于摩擦性能测试技术领域,具体涉及一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置。
背景技术
摩擦片和对偶片是特别用于机动车辆的离合器中的摩擦元件,已知地,在离合器中,在摩擦元件被夹置在压盘和发动机飞轮之间时,摩擦元件的功能为传递发动机转矩,并在发动机起动和速度改变时确保该转矩传递的渐进性。
而摩擦元件的摩擦性能直接关乎该摩擦元件的使用寿命,摩擦元件的摩擦性能测试包括静扭测试、制动测试、空损测试、双端差速测试以及综合磨损性能试验,其中,静扭测试具体为测试摩擦元件的静摩擦系数,制动测试具体为模拟摩擦件在传递扭矩工作过程中所承受的动态载荷,空损测试具体为模拟摩擦元件空转工程中的功率损失,双端差速摩擦测试具体为利用加压装置控制摩擦件施加摩擦的转速差,并测试内外毂传递的扭矩差,而综合磨损性能试验则具体在线测量摩擦件磨损试验前后的厚度磨损量。
但是目前现有的摩擦性能测试装置大多只能独立的摩擦性能,因此如果需要进行静扭测试、空损测试、以及摩擦全工况试验(制动测试、双端差速测试,单向摩擦实验)时,则需要至少三台试验设备进行独立试验,导致试验操作复杂,且连贯性差,同时设备之间数据标定复杂。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:如何提供一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,以解决现有技术中对摩擦元件进行全工况试验时,则需要至少三台试验设备进行独立试验,导致试验操作复杂,且连贯性差的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,所述装置包括:主动力系统1、伺服加压系统2;
所述主动力系统1,其传动轴连接有试验工装3,被测摩擦元件安装在试验工装3的装夹内,所述主动力系统1设置在所述被测摩擦元件的一侧,用于为所述被测摩擦元件提供测试静扭、空损和摩擦工况的驱动力;
所述伺服加压系统2,其设置在所述被测摩擦元件的另一侧,用于为被测摩擦元件的侧表面以及被测摩擦元件的内周面提供可控的压力;
其中,所述主动力系统1包括激励单元11、动摩擦载荷模拟单元12和低速扭矩单元13;
所述激励单元11用于模拟传动轴的扭振状态,为所述试验工装3提供旋转动力;
所述低速扭矩单元13通过减速齿轮组件对所述被测摩擦元件施加低速扭力,结合所述伺服加压系统2对所述被测摩擦元件侧表面的加压操作进行静扭性能模拟测试;
所述激励单元11结合所述伺服加压系统2工作,以模拟对所述被测摩擦元件的外周面摩擦载荷试验;
所述动摩擦载荷模拟单元12结合所述伺服加压系统2工作,以模拟对所述被测摩擦元件的内周面摩擦载荷试验;
且所述激励单元11与动摩擦载荷模拟单元12同时工作,以模拟对所述被测摩擦元件的双端摩擦载荷试验。
其中,所述激励单元11、动摩擦载荷模拟单元12和低速扭矩单元13均通过驱动器与所述试验工装3进行传动式连接;
其中,所述驱动器包括多组传动齿轮副5,以及穿过其中一组传动齿轮副中心轴内的传动轴4,所述传动齿轮副5的动力端形成有内毂输入接口33和外毂输入接口35,所述激励单元11与所述内毂输入接口33为可拆卸连接,且所述动摩擦载荷模拟单元12与外毂输入接口35为可拆卸连接;
所述传动轴4的末端设置用于与所述被测摩擦元件接触的试验工装3,所述低速扭矩单元13与所述传动齿轮副5的扭矩输入端通过离合器连接,所述低速扭矩单元13的传动力经过多组所述传动齿轮副5减速增扭后传递到传动轴4。
其中,所述低速扭矩单元13包括变频电机131和减速机132,所述减速机132与所述传动齿轮副5的扭矩输入端通过离合器连接,所述变频电机131经所述减速机132减速增扭后,对所述被测摩擦元件的背面提供扭矩。
其中,所述试验工装3包括:安装在所述传动轴4末端的集装圆板31,以及穿过所述集装圆板31的中心点、并与所述传动轴4连接的摩擦内毂32;所述摩擦内毂32通过所述传动轴4与内毂输入接口33直连;
所述摩擦内毂32的外周设有固定安装在所述集装圆板31上的摩擦外毂34,所述集装圆板31通过两组传动齿轮副5与外毂输入接口35连接;
所述被测摩擦元件装夹在所述摩擦外毂34与摩擦内毂32之间的空间内,且所述激励单元11通过惯性飞轮箱与所述内毂输入接口33连接,且所述动摩擦载荷模拟单元12通过惯性飞轮箱与外毂输入接口35连接。
其中,所述摩擦内毂32包括:中心套件321,以及设置在所述中心套件321外周的多块扇形滑块322;
所述多块扇形滑块322组合形成圆周结构,所述中心套件321的外表面与多块扇形滑块322分别通过活动铰板323连接;
所述传动轴4上设有多根均匀分布的辐射条325,每个扇形滑块322的背面设有套设在所述辐射条325上的中空套轴326;
所述中心套件321的内表面通过异形嵌合组件324沿着所述传动轴4的端部线性滑动,以通过活动铰板323带动多块所述扇形滑块沿着所述辐射条325线性滑动。
其中,所述异形嵌合组件324包括:多个均匀分布在所述中心套件321内表面的切割穿槽3241;
所述辐射条325与切割穿槽3241一一对应,且所述中心套件321在切割穿槽3241与所述辐射条325的共同限制作用下沿着所述传动轴4线性滑动,在两个相邻的切割穿槽3241之间的空间内设有压缩弹簧3243),所述传动轴4的端部设有圆环板3242,所述压缩弹簧3243的端部固定安装在所述圆环板3242上;
当伺服加压系统2释放对中心套件321的挤压力的时候,中心套件321在压缩弹簧3243)的推动下自动复位,方便被测摩擦元件的安装和拆卸。
其中,所述伺服加压系统2包括:伺服作动缸21,以及用于与所述伺服作动缸21的工作轴连接的作动头22和挤压头23,所述伺服作动缸21的工作轴活动转换至与所述作动头22连接,或转换至与所述挤压头23连接;
所述伺服作动缸21转换至与所述作动头22连接并控制作动头22移动,以对所述被测摩擦元件施加压力或位移控制,并挤压固定所述被测摩擦元件的外周面,所述作动头22的内径设置为大于所述摩擦内毂32的外径且小于所述摩擦外毂34的内径;
所述伺服作动缸21转换至与所述挤压头23连接并控制挤压头23移动,以使得所述挤压头23推动所述中心套件321沿着所述传动轴4的端部线性滑动,所述挤压头23的直径设置为大于所述中心套件321的直径。
其中,所述伺服作动缸21的工作轴为空心筒状,所述伺服作动缸21的工作轴上设有多个均匀分布的内沉柱形槽24,每个所述内沉柱形槽24内均安装有阶式弯折杆25,所述阶式弯折杆25的一端通过插销活动安装在所述内沉柱形槽24的槽底;
所述内沉柱形槽24上设有切割孔26,所述阶式弯折杆25的外周对应切割孔26的位置设有第一齿轮27,所述伺服作动缸21的外壳体上设有与所述第一齿轮27相互啮合的第二齿轮28,所述第一齿轮27与所述第二齿轮28通过齿条啮合、并带动所述阶式弯折杆25绕其端部旋转,以使得所述阶式弯折杆25转换至与所述作动头22或挤压头23连接。
其中,与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上设置有内圈杆6,所述内圈杆6外侧设置有位于同一中心轴的空腔环形板8;
所述挤压头23安装在内圈杆6的端部,所述内圈杆6与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上,所述内圈杆6的外表面设有多个均匀分布的外沉槽7;所述阶式弯折杆25旋转至所述外沉槽7内,以使得所述伺服作动缸21的工作轴与所述挤压头23连接;
所述作动头22安装在空腔环形板8的端部,所述空腔环形板8与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上,所述空腔环形板8的内表面设有多个均匀分布的内凹槽9;所述阶式弯折杆25旋转至所述内凹槽9内,以使得所述伺服作动缸25的工作轴与所述作动头22连接。
其中,所述外沉槽7与所述内凹槽9处于同一个圆上,且所述阶式弯折杆25的安装位置处于所述外沉槽7与所述内凹槽9所在圆的圆心上;
所述外沉槽7与所述内凹槽9的底部设有沿着孔径宽度分布的挡板10,所述阶式弯折杆25的端部设有与挡板10相互卡定的弯钩板29。
所述伺服作动缸21的工作轴转换与挤压头23和作动头22的连接关系的实现步骤为:
利用第二齿轮28与第一齿轮27相互啮合,带动阶式弯折杆25绕内沉柱形槽24的底部逆时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆25在内沉柱形槽24内旋转,直至阶式弯折杆25旋转至空腔环形板8的内凹槽9内;
当伺服作动缸21沿着其中心轴线线性移动时,推动空腔环形板8和作动头22同步线性移动,直至作动头22接触并挤压固定到测试内毂32与摩擦外毂34夹持的被测摩擦元件的外周;
利用第二齿轮28与第一齿轮27相互啮合,带动阶式弯折杆25绕内沉柱形槽24的底部顺时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆25在内沉柱形槽24内旋转,直至阶式弯折杆25旋转至内圈杆6的外沉槽7内;
当伺服作动缸21沿着其中心轴线线性移动时,推动内圈杆6和挤压头23同步线性移动,直至挤压头23接触并挤压到中心套件321,通过活动铰板323带动多块扇形滑块322着集装圆板31表面外扩,直至固定被测摩擦元件的内端面;
其中,利用挤压头23挤压中心套件321,并结合动摩擦载荷模拟单元12的驱动操作,用于试验对被测摩擦元件不同力度的摩擦操作,从而测试摩擦元件的内端面在不同摩擦系数下的摩擦性能。
(三)有益效果
与现有技术相比较,本发明通过一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,即可实现对摩擦元件进行全工况试验,替代了现有技术需要至少三台试验设备进行独立试验的情况,避免了试验操作复杂,且连贯性差的技术问题。
具体而言,本发明通过对待测摩擦元件的固定位置控制,结合激励单元和动摩擦载荷模拟单元,可实现对待测摩擦元件的单向外端摩擦试验、单向内端摩擦试验、双端摩擦试验和单端制动试验操作,从而利用一套摩擦性能测试装置完成多种性能试验操作。。
附图说明
图1为本发明实施例提供的摩擦性能测试装置的整体立体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的低速扭矩单元的安装结构示意图;
图3为本发明实施例提供的试验工装的传动关系结构示意图;
图4为本发明实施例提供的集装圆板的整体侧剖结构示意图;
图5为本发明实施例提供的伺服加压系统的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的作动头和挤压头的安装结构示意图。
图中的标号分别表示如下:
1-主动力系统;2-伺服加压系统;3-试验工装;4-传动轴;5-传动齿轮副;6-内圈杆;7-外沉槽;8-空腔环形板;9-内凹槽;10-挡板;
11-激励单元;12-动摩擦载荷模拟单元;13-低速扭矩单元;
131-变频电机;132-减速机;
21-伺服作动缸;22-作动头;23-挤压头;24-内沉柱形槽;25-阶式弯折杆;26-切割孔;27-第一齿轮;28-第二齿轮;29-弯钩板;
31-集装圆板;32-摩擦内毂;33-内毂输入接口;34-摩擦外毂;35-外毂输入接口;
321-中心套件;322-扇形滑块;323-活动铰板;324-异形嵌合组件;325-辐射条;326-中空套轴;
3241-切割穿槽;3242-圆环板;3243-压缩弹簧。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题,本发明提供一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,所述装置包括:主动力系统1、伺服加压系统2;
所述主动力系统1,其传动轴连接有试验工装3,被测摩擦元件安装在试验工装3的装夹内,所述主动力系统1设置在所述被测摩擦元件的一侧,用于为所述被测摩擦元件提供测试静扭、空损和摩擦工况的驱动力;
所述伺服加压系统2,其设置在所述被测摩擦元件的另一侧,用于为被测摩擦元件的侧表面以及被测摩擦元件的内周面提供可控的压力;
其中,所述主动力系统1包括激励单元11、动摩擦载荷模拟单元12和低速扭矩单元13;
所述激励单元11用于模拟传动轴的扭振状态,为所述试验工装3提供旋转动力;
所述低速扭矩单元13通过减速齿轮组件对所述被测摩擦元件施加低速扭力,结合所述伺服加压系统2对所述被测摩擦元件侧表面的加压操作进行静扭性能模拟测试;其中,所述低速低速指输出转速范围在0~10r/min,最大扭矩可达17000Nm。且具备转速和扭矩两种控制模式;
所述激励单元11结合所述伺服加压系统2工作,以模拟对所述被测摩擦元件的外周面摩擦载荷试验;
所述动摩擦载荷模拟单元12结合所述伺服加压系统2工作,以模拟对所述被测摩擦元件的内周面摩擦载荷试验;
且所述激励单元11与动摩擦载荷模拟单元12同时工作,以模拟对所述被测摩擦元件的双端摩擦载荷试验。
其中,所述激励单元11、动摩擦载荷模拟单元12和低速扭矩单元13均通过驱动器与所述试验工装3进行传动式连接;
其中,所述驱动器包括多组传动齿轮副5,以及穿过其中一组传动齿轮副中心轴内的传动轴4,所述传动齿轮副5的动力端形成有内毂输入接口33和外毂输入接口35,所述激励单元11与所述内毂输入接口33为可拆卸连接,且所述动摩擦载荷模拟单元12与外毂输入接口35为可拆卸连接;
所述传动轴4的末端设置用于与所述被测摩擦元件接触的试验工装3,所述低速扭矩单元13与所述传动齿轮副5的扭矩输入端通过离合器连接,所述低速扭矩单元13的传动力经过多组所述传动齿轮副5减速增扭后传递到传动轴4。
其中,所述低速扭矩单元13包括变频电机131和减速机132,所述减速机132与所述传动齿轮副5的扭矩输入端通过离合器连接,所述变频电机131经所述减速机132减速增扭后,对所述被测摩擦元件的背面提供扭矩。
其中,所述试验工装3包括:安装在所述传动轴4末端的集装圆板31,以及穿过所述集装圆板31的中心点、并与所述传动轴4连接的摩擦内毂32;所述摩擦内毂32通过所述传动轴4与内毂输入接口33直连;
所述摩擦内毂32的外周设有固定安装在所述集装圆板31上的摩擦外毂34,所述集装圆板31通过两组传动齿轮副5与外毂输入接口35连接;
所述被测摩擦元件装夹在所述摩擦外毂34与摩擦内毂32之间的空间内,且所述激励单元11通过惯性飞轮箱与所述内毂输入接口33连接,且所述动摩擦载荷模拟单元12通过惯性飞轮箱与外毂输入接口35连接。
其中,所述摩擦内毂32包括:中心套件321,以及设置在所述中心套件321外周的多块扇形滑块322;
所述多块扇形滑块322组合形成圆周结构,所述中心套件321的外表面与多块扇形滑块322分别通过活动铰板323连接;
所述传动轴4上设有多根均匀分布的辐射条325,每个扇形滑块322的背面设有套设在所述辐射条325上的中空套轴326;
所述中心套件321的内表面通过异形嵌合组件324沿着所述传动轴4的端部线性滑动,以通过活动铰板323带动多块所述扇形滑块沿着所述辐射条325线性滑动。
其中,所述异形嵌合组件324包括:多个均匀分布在所述中心套件321内表面的切割穿槽3241;
所述辐射条325与切割穿槽3241一一对应,且所述中心套件321在切割穿槽3241与所述辐射条325的共同限制作用下沿着所述传动轴4线性滑动,在两个相邻的切割穿槽3241之间的空间内设有压缩弹簧3243),所述传动轴4的端部设有圆环板3242,所述压缩弹簧3243的端部固定安装在所述圆环板3242上;
当伺服加压系统2释放对中心套件321的挤压力的时候,中心套件321在压缩弹簧3243)的推动下自动复位,方便被测摩擦元件的安装和拆卸。
其中,所述伺服加压系统2包括:伺服作动缸21,以及用于与所述伺服作动缸21的工作轴连接的作动头22和挤压头23,所述伺服作动缸21的工作轴活动转换至与所述作动头22连接,或转换至与所述挤压头23连接;
所述伺服作动缸21转换至与所述作动头22连接并控制作动头22移动,以对所述被测摩擦元件施加压力或位移控制,并挤压固定所述被测摩擦元件的外周面,所述作动头22的内径设置为大于所述摩擦内毂32的外径且小于所述摩擦外毂34的内径;
所述伺服作动缸21转换至与所述挤压头23连接并控制挤压头23移动,以使得所述挤压头23推动所述中心套件321沿着所述传动轴4的端部线性滑动,所述挤压头23的直径设置为大于所述中心套件321的直径。
其中,所述伺服作动缸21的工作轴为空心筒状,所述伺服作动缸21的工作轴上设有多个均匀分布的内沉柱形槽24,每个所述内沉柱形槽24内均安装有阶式弯折杆25,所述阶式弯折杆25的一端通过插销活动安装在所述内沉柱形槽24的槽底;
所述内沉柱形槽24上设有切割孔26,所述阶式弯折杆25的外周对应切割孔26的位置设有第一齿轮27,所述伺服作动缸21的外壳体上设有与所述第一齿轮27相互啮合的第二齿轮28,所述第一齿轮27与所述第二齿轮28通过齿条啮合、并带动所述阶式弯折杆25绕其端部旋转,以使得所述阶式弯折杆25转换至与所述作动头22或挤压头23连接。
其中,与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上设置有内圈杆6,所述内圈杆6外侧设置有位于同一中心轴的空腔环形板8;
所述挤压头23安装在内圈杆6的端部,所述内圈杆6与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上,所述内圈杆6的外表面设有多个均匀分布的外沉槽7;所述阶式弯折杆25旋转至所述外沉槽7内,以使得所述伺服作动缸21的工作轴与所述挤压头23连接;
所述作动头22安装在空腔环形板8的端部,所述空腔环形板8与所述伺服作动缸21的工作轴处于同一中心轴上,所述空腔环形板8的内表面设有多个均匀分布的内凹槽9;所述阶式弯折杆25旋转至所述内凹槽9内,以使得所述伺服作动缸25的工作轴与所述作动头22连接。
其中,所述外沉槽7与所述内凹槽9处于同一个圆上,且所述阶式弯折杆25的安装位置处于所述外沉槽7与所述内凹槽9所在圆的圆心上;
所述外沉槽7与所述内凹槽9的底部设有沿着孔径宽度分布的挡板10,所述阶式弯折杆25的端部设有与挡板10相互卡定的弯钩板29。
所述伺服作动缸21的工作轴转换与挤压头23和作动头22的连接关系的实现步骤为:
利用第二齿轮28与第一齿轮27相互啮合,带动阶式弯折杆25绕内沉柱形槽24的底部逆时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆25在内沉柱形槽24内旋转,直至阶式弯折杆25旋转至空腔环形板8的内凹槽9内;
当伺服作动缸21沿着其中心轴线线性移动时,推动空腔环形板8和作动头22同步线性移动,直至作动头22接触并挤压固定到测试内毂32与摩擦外毂34夹持的被测摩擦元件的外周;
利用第二齿轮28与第一齿轮27相互啮合,带动阶式弯折杆25绕内沉柱形槽24的底部顺时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆25在内沉柱形槽24内旋转,直至阶式弯折杆25旋转至内圈杆6的外沉槽7内;
当伺服作动缸21沿着其中心轴线线性移动时,推动内圈杆6和挤压头23同步线性移动,直至挤压头23接触并挤压到中心套件321,通过活动铰板323带动多块扇形滑块322着集装圆板31表面外扩,直至固定被测摩擦元件的内端面;
其中,利用挤压头23挤压中心套件321,并结合动摩擦载荷模拟单元12的驱动操作,用于试验对被测摩擦元件不同力度的摩擦操作,从而测试摩擦元件的内端面在不同摩擦系数下的摩擦性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,其特征在于,所述装置包括:主动力系统(1)、伺服加压系统(2);
所述主动力系统(1),其传动轴连接有试验工装(3),被测摩擦元件安装在试验工装(3)的装夹内,所述主动力系统(1)设置在所述被测摩擦元件的一侧,用于为所述被测摩擦元件提供测试静扭、空损和摩擦工况的驱动力;
所述伺服加压系统(2),其设置在所述被测摩擦元件的另一侧,用于为被测摩擦元件的侧表面以及被测摩擦元件的内周面提供可控的压力;
其中,所述主动力系统(1)包括激励单元(11)、动摩擦载荷模拟单元(12)和低速扭矩单元(13);
所述激励单元(11)用于模拟传动轴的扭振状态,为所述试验工装(3)提供旋转动力;
所述低速扭矩单元(13)通过减速齿轮组件对所述被测摩擦元件施加低速扭力,结合所述伺服加压系统(2)对所述被测摩擦元件侧表面的加压操作进行静扭性能模拟测试;
所述激励单元(11)结合所述伺服加压系统(2)工作,以模拟对所述被测摩擦元件的外周面摩擦载荷试验;
所述动摩擦载荷模拟单元(12)结合所述伺服加压系统(2)工作,以模拟对所述被测摩擦元件的内周面摩擦载荷试验;
且所述激励单元(11)与动摩擦载荷模拟单元(12)同时工作,以模拟对所述被测摩擦元件的双端摩擦载荷试验;
所述激励单元(11)、动摩擦载荷模拟单元(12)和低速扭矩单元(13)均通过驱动器与所述试验工装(3)进行传动式连接;
其中,所述驱动器包括多组传动齿轮副(5),以及穿过其中一组传动齿轮副中心轴内的传动轴(4),所述传动齿轮副(5)的动力端形成有内毂输入接口(33)和外毂输入接口(35),所述激励单元(11)与所述内毂输入接口(33)为可拆卸连接,且所述动摩擦载荷模拟单元(12)与外毂输入接口(35)为可拆卸连接;
所述传动轴(4)的末端设置用于与所述被测摩擦元件接触的试验工装(3),所述低速扭矩单元(13)与所述传动齿轮副(5)的扭矩输入端通过离合器连接,所述低速扭矩单元(13)的传动力经过多组所述传动齿轮副(5)减速增扭后传递到传动轴(4);
所述试验工装(3)包括:安装在所述传动轴(4)末端的集装圆板(31),以及穿过所述集装圆板(31)的中心点、并与所述传动轴(4)连接的摩擦内毂(32);所述摩擦内毂(32)通过所述传动轴(4)与内毂输入接口(33)直连;
所述摩擦内毂(32)的外周设有固定安装在所述集装圆板(31)上的摩擦外毂(34),所述集装圆板(31)通过两组传动齿轮副(5)与外毂输入接口(35)连接;
所述被测摩擦元件装夹在所述摩擦外毂(34)与摩擦内毂(32)之间的空间内,且所述激励单元(11)通过惯性飞轮箱与所述内毂输入接口(33)连接,且所述动摩擦载荷模拟单元(12)通过惯性飞轮箱与外毂输入接口(35)连接;
所述摩擦内毂(32)包括:中心套件(321),以及设置在所述中心套件(321)外周的多块扇形滑块(322);
所述多块扇形滑块(322)组合形成圆周结构,所述中心套件(321)的外表面与多块扇形滑块(322)分别通过活动铰板(323)连接;
所述传动轴(4)上设有多根均匀分布的辐射条(325),每个扇形滑块(322)的背面设有套设在所述辐射条(325)上的中空套轴(326);
所述中心套件(321)的内表面通过异形嵌合组件(324)沿着所述传动轴(4)的端部线性滑动,以通过活动铰板(323)带动多块所述扇形滑块沿着所述辐射条(325)线性滑动;
所述异形嵌合组件(324)包括:多个均匀分布在所述中心套件(321)内表面的切割穿槽(3241);
所述辐射条(325)与切割穿槽(3241)一一对应,且所述中心套件(321)在切割穿槽(3241)与所述辐射条(325)的共同限制作用下沿着所述传动轴(4)线性滑动,在两个相邻的切割穿槽(3241)之间的空间内设有压缩弹簧(3243),所述传动轴(4)的端部设有圆环板(3242),所述压缩弹簧(3243)的端部固定安装在所述圆环板(3242)上;
当伺服加压系统(2)释放对中心套件(321)的挤压力的时候,中心套件(321)在压缩弹簧(3243)的推动下自动复位,方便被测摩擦元件的安装和拆卸;
所述伺服加压系统(2)包括:伺服作动缸(21),以及用于与所述伺服作动缸(21)的工作轴连接的作动头(22)和挤压头(23),所述伺服作动缸(21)的工作轴活动转换至与所述作动头(22)连接,或转换至与所述挤压头(23)连接;
所述伺服作动缸(21)转换至与所述作动头(22)连接并控制作动头(22)移动,以对所述被测摩擦元件施加压力或位移控制,并挤压固定所述被测摩擦元件的外周面,所述作动头(22)的内径设置为大于所述摩擦内毂(32)的外径且小于所述摩擦外毂(34)的内径;
所述伺服作动缸(21)转换至与所述挤压头(23)连接并控制挤压头(23)移动,以使得所述挤压头(23)推动所述中心套件(321)沿着所述传动轴(4)的端部线性滑动,所述挤压头(23)的直径设置为大于所述中心套件(321)的直径。
2.如权利要求1所述的惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,其特征在于,所述低速扭矩单元(13)包括变频电机(131)和减速机(132),所述减速机(132)与所述传动齿轮副(5)的扭矩输入端通过离合器连接,所述变频电机(131)经所述减速机(132)减速增扭后,对所述被测摩擦元件的背面提供扭矩。
3.如权利要求1所述的惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,其特征在于,所述伺服作动缸(21)的工作轴为空心筒状,所述伺服作动缸(21)的工作轴上设有多个均匀分布的内沉柱形槽(24),每个所述内沉柱形槽(24)内均安装有阶式弯折杆(25),所述阶式弯折杆(25)的一端通过插销活动安装在所述内沉柱形槽(24)的槽底;
所述内沉柱形槽(24)上设有切割孔(26),所述阶式弯折杆(25)的外周对应切割孔(26)的位置设有第一齿轮(27),所述伺服作动缸(21)的外壳体上设有与所述第一齿轮(27)相互啮合的第二齿轮(28),所述第一齿轮(27)与所述第二齿轮(28)通过齿条啮合、并带动所述阶式弯折杆(25)绕其端部旋转,以使得所述阶式弯折杆(25)转换至与所述作动头(22)或挤压头(23)连接。
4.如权利要求3所述的惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,其特征在于,与所述伺服作动缸(21)的工作轴处于同一中心轴上设置有内圈杆(6),所述内圈杆(6)外侧设置有位于同一中心轴的空腔环形板(8);
所述挤压头(23)安装在内圈杆(6)的端部,所述内圈杆(6)与所述伺服作动缸(21)的工作轴处于同一中心轴上,所述内圈杆(6)的外表面设有多个均匀分布的外沉槽(7);所述阶式弯折杆(25)旋转至所述外沉槽(7)内,以使得所述伺服作动缸(21)的工作轴与所述挤压头(23)连接;
所述作动头(22)安装在空腔环形板(8)的端部,所述空腔环形板(8)与所述伺服作动缸(21)的工作轴处于同一中心轴上,所述空腔环形板(8)的内表面设有多个均匀分布的内凹槽(9);所述阶式弯折杆(25)旋转至所述内凹槽(9)内,以使得所述伺服作动缸(25)的工作轴与所述作动头(22)连接。
5.如权利要求4所述的惯性负载摩擦元件的摩擦性能测试装置,其特征在于,所述外沉槽(7)与所述内凹槽(9)处于同一个圆上,且所述阶式弯折杆(25)的安装位置处于所述外沉槽(7)与所述内凹槽(9)所在圆的圆心上;
所述外沉槽(7)与所述内凹槽(9)的底部设有沿着孔径宽度分布的挡板(10),所述阶式弯折杆(25)的端部设有与挡板(10)相互卡定的弯钩板(29);
所述伺服作动缸(21)的工作轴转换与挤压头(23)和作动头(22)的连接关系的实现步骤为:
利用第二齿轮(28)与第一齿轮(27)相互啮合,带动阶式弯折杆(25)绕内沉柱形槽(24)的底部逆时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆(25)在内沉柱形槽(24)内旋转,直至阶式弯折杆(25)旋转至空腔环形板(8)的内凹槽(9)内;
当伺服作动缸(21)沿着其中心轴线线性移动时,推动空腔环形板(8)和作动头(22)同步线性移动,直至作动头(22)接触并挤压固定到测试内毂(32)与摩擦外毂(34)夹持的被测摩擦元件的外周;
利用第二齿轮(28)与第一齿轮(27)相互啮合,带动阶式弯折杆(25)绕内沉柱形槽(24)的底部顺时针旋转,此时,所有的阶式弯折杆(25)在内沉柱形槽(24)内旋转,直至阶式弯折杆(25)旋转至内圈杆(6)的外沉槽(7)内;
当伺服作动缸(21)沿着其中心轴线线性移动时,推动内圈杆(6)和挤压头(23)同步线性移动,直至挤压头(23)接触并挤压到中心套件(321),通过活动铰板(323)带动多块扇形滑块(322)着集装圆板(31)表面外扩,直至固定被测摩擦元件的内端面;
其中,利用挤压头(23)挤压中心套件(321),并结合动摩擦载荷模拟单元(12)的驱动操作,用于试验对被测摩擦元件不同力度的摩擦操作,从而测试摩擦元件的内端面在不同摩擦系数下的摩擦性能。
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