CN202119620U - 手动变速器在线测试设备 - Google Patents

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周志成
王盛学
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本实用新型涉及一种手动变速器在线测试设备,主要由试验台架和测试控制系统组成;变速器驱动系统由输入电机带动输入传动带,输入传动带连接轴承座,轴承座连接车载离合器,车载离合器通过输入对接套筒与输入连接轴的一端相连;输入连接轴的另一端与被测变速器连接;加载系统由输出电机带动输出传动带,输出传动带连接轴承座,轴承座通过输出对接套筒与输出连接轴的一端相连;输出连接轴的另一端与被测变速器连接;测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏和计算机;输入电机、输出电机以及测试控制系统电连接。它采用直流电机驱动变速器输入轴,输出轴采用直流电机加载,模拟变速器的加载工况;由PLC器控制,控制输入轴转速、加载扭矩,手动操作工艺换档臂、离合器,测试变速器的噪音、换挡灵活度。

Description

手动变速器在线测试设备
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及机械设备检测设备的技术,具体涉及一种手动变速器在线测试设备。 背景技术
[0002] 汽车变速器,是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中,在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。通常装在发动机的主动轴和从动轴之间。变速器是汽车传动系统的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到传动系统的性能,关系到整车的质量,更关系到人身财产安全。随着人们对汽车舒适性要求越来越高,现代汽车变速器装备率越来越高却是一个不争的事实,对变速器产品质量进行检测和控制,防止不合格产品出厂,分析改善产品质量,促进产业化发展是摆在行业面前的当务之急。而传统的测试方法自动化程度较低,需要在产品生产下线后,送至专用测试台进行试验,人工分析数据,耗费大量的人力和财力,影响产品生产效率且精确度低。
实用新型内容
[0003] 针对现有技术存在的上述不足,本实用新型的目的在于提供一种具有集成化、数字化和智能化的特点,保证测试精度高、重复性好的手动变速器在线测试设备,同时结构简单,性能可靠、成本低。
[0004] 实现本实用新型的目的,采用的技术手段是:一种手动变速器在线测试设备,其特征在于,由试验台架和测试控制系统组成;
[0005] 试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统;
[0006] 变速器驱动系统由输入电机带动输入传动带,输入传动带连接轴承座,轴承座连接车载离合器,车载离合器通过输入对接套筒与输入连接轴的一端相连;输入连接轴的另一端与被测变速器连接;
[0007] 加载系统由输出电机带动输出传动带,输出传动带连接轴承座,轴承座通过输出对接套筒与输出连接轴的一端相连;输出连接轴的另一端与被测变速器连接;
[0008] 测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏和计算机;输入电机、输出电机以及测试控制系统电连接。
[0009] 还包括工件传送装置和变速器定位夹紧装置。
[0010] 相比现有技术,本实用新型具有如下优点:
[0011] 本设备采用直流电机驱动变速器输入轴,输出轴采用直流电机加载,模拟变速器的加载工况;采用工业计算机控制,控制输入轴转速、加载扭矩,手动操作工艺换档臂、离合器,测试变速器的噪音、换挡灵活度。设备预留接口,便于扩展自动变速器测试或者增加换挡机器人。
附图说明[0012] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0013] 图2是本实用新型电路控制图。
[0014] 图中,1 一变速器,2 一输入连接轴,3 —变速器定位板,4 一输入对接套筒,5 一连载离合器,6 —轴承座,7 —防护罩,8 —床身,9 一输入传动带,10 一调整脚垫,11 一输入电机, 12 一输出连接轴,13 一输出对接套筒,14 一输出传动带,15 一输出电机,16 —传送装置。
具体实施方式
[0015] 如图1所示,一种手动变速器在线测试设备,由以下两部份级成:
[0016] 设备由试验台架和测试控制系统组成。输入电机通过带传动一轴承座一车载离合器一输入对接套筒一联轴器一输入连接轴一变速器输入轴至变速器,变速器输出轴一输出连接轴一联轴器一输出对接套筒一轴承座一输出带传动——输出电机,进行加载。
[0017](一)试验台架
[0018] 参见图1,一种手动变速器在线测试设备,试验台架和测试控制系统组成;试验台架包括床身、工件传送装置、变速器定位夹紧装置、变速器驱动和加载系统、润滑系统、气压系统、夹具升降装置、抽油装置、装饰防护系统、电控系统。变速器驱动系统由输入电机带动输入传动带,输入传动带连接轴承座,轴承座连接车载离合器,车载离合器通过输入对接套筒与输入连接轴的一端相连;输入连接轴的另一端与被测变速器连接。
[0019] 加载系统由输出电机带动输出传动带,输出传动带连接轴承座,轴承座通过输出对接套筒与输出连接轴的一端相连;输出连接轴的另一端与被测变速器连接。
[0020] 测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏和含有测试软件的计算机;输入电机、输出电机、电控系统以及测试控制系统电连接。
[0021 ] 设备床身为铸造结构,底部安装可调脚垫。
[0022] 采用直流电机作为输入驱动电机和输出加载电机。输入电机功率22KW,额定转速 3090rpm,额定电压440V ;输出电机功率为45 KW,额定转速3000rpm,额定电压440V。由此可得加载数据:输入轴最大扭矩70N. m,输出轴最大扭矩100N. m。
[0023] 采用多楔带传动,传动效率高,功率体积比大。设计有重力式恒张力机构,保持皮带张紧。多楔带与平皮带的对比:平皮带利用带轮外圆表面摩擦力传递功率,而多楔带利用每槽的两个侧面传递功率。在相同带宽下,多楔带的接触面积更多,传递功率更大。同时由于每槽斜面的挤压作用,使在相同的皮带张力情况下,多楔带的接触面正压力大于平皮带的正压力,摩擦力更大。或者,在达到相同的摩擦力下,多楔带的张力小于平皮带。这对延长轴承的寿命有好处。多楔带不存在跑偏问题,而平皮带易产生跑偏。多楔带则由模具一次整体成型,没有接头。
[0024] 为了方便机型切换,考虑采用共用离合器。将车载离合器安装作为设备的一部分, 并且配置气动离合操作机构。离合器分离弹簧力约1500N,完全可以用气动作为动力,不需要液压系统。气动离合操纵机构采用电传方式,人工操作的是按钮或脚踏开关。
[0025] 输入、输出对接套筒以气缸为动力,推动滑套运动。滑套采用直线轴承导向,具有配合零间隙、运动灵活、导向精密的特点。设计双压控制气路,在对接过程中,低压驱动,以较小的力进给,当花键角度不吻合时,进给受限,保持进给力。控制输入电机、输出电机低速、小扭矩按相反方向旋转,当花键角度吻合后,在持续的进给力作用下,对接进入,到位后以高压保持。在工艺上可要求前面加油工序操作工将变速器手动攀车挂档(挂入3档或4 档可不需选档动作),避免自动对接时因空档而不利对接。
[0026] 采用数控加工中心的主轴单元作为测试主轴。输入、输出连接轴,一端是与产品匹配的花键套,一端是与主轴匹配的锥度。连接轴利用拉刀杆将其固定在主轴上,需要换机型时,手动操作将拉刀杆松开,取下连接轴。
[0027] 变速器定位板是工件的安装基准通过精密加工和装配调整,保证其平面与床身的垂直度。在定位板垂直平面上,加工多种机型的定位销孔,销孔底部为螺纹孔。不同的机型更换不同位置的螺销即可。
[0028] 工件传送装置是变速器的自动物料机构。具有动力输送辊、导向槽、气动阻挡器、 气动升降台、气动滑台。当产品夹具进入测试台,电动滚轮将夹具继续输送到达气动阻挡器位置,气动升降台动作,将夹具板提升约10mm,气动滑台动作,将产品横向移动,进行定位动作。当变速器定位销孔套入定位板上的定位销后,就形成销定位与夹具底面定位、气动阻挡器定位的干涉,成为超定位。由于气动升降台的顶升力设计为比物料总重略大,阻挡器具有一定弹性,在出现超定位时,气动升降台和阻挡器都能让位,避免产品卡住。滑台采用直线导轨导向,运动灵活。
[0029] 工件定位后气动压紧装置动作,将变速器压紧。
[0030] 夹具升降装置是将夹具提升或回落,使装配操作高度与测试操作高度得以匹配的部件。每个测试台配置两个升降装置,分别负责将生产线移出的产品夹具提升到测试台高度,以及将测试完成的产品夹具降落到线体高度。由于行程较大,采用两级气动升降机构。 夹具升降装置具有动力输送辊,能将夹具板水平输送。
[0031] 所有的旋转部位都有保护套,防止断轴飞出。整体加装钣金防护罩。
[0032] 测试台面加工接油沟槽,接油管道,能将油污汇集到容器内。
[0033] (二)测试控制系统
[0034] 如图2所示,变速器试验台测试控制系统由PLC控制器、触摸屏、计算机等组成。
[0035] A.驱动系统部分:直流驱动器采用西门子公司6RA70系列产品,实现转速和扭矩控制。具有双向可逆功能,4象限运行。
[0036] B.加载系统:直流驱动器采用西门子公司6RA70系列产品,实现转速和扭矩控制。 具有双向可逆功能,4象限运行。
[0037] 加载系统与驱动系统采用电封闭系统。制动产生的电能回馈到驱动电机上,外部电网只补充系统内部损耗的能量,实现节能。
[0038] C.控制操作以及测量系统:a.控制操作以及测量系统由工控机,PLC控制器,以及输入输出电器等构成。
[0039] 控制系统是触摸屏、PLC、电机控制系统、离合器操作系统、各种传感器组成的一个网络系统,各部分之间依据通讯进行联络,可靠性好,传递速度快。电机控制系统相互联系, 实现转速与转矩工作方式和驱动加载的相互连锁,保证系统稳定可靠工作。
[0040] 控制系统由主控柜、现场操作箱组成。当驱动和加载电机同时工作时,只允许驱动电机工作在转速方式,加载电机工作在扭矩方式,这主要是防止驱动电机和加载电机同时工作在转速方式时发生飞车,在线路和软件上进行保证。
[0041] 现场操作箱是试验人员的主要工作界面,它包括触摸屏、各种按钮、开关等。

Claims (2)

1. 一种手动变速器在线测试设备,其特征在于,由试验台架和测试控制系统组成; 试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统;变速器驱动系统由输入电机带动输入传动带,输入传动带连接轴承座,轴承座连接车载离合器,车载离合器通过输入对接套筒与输入连接轴的一端相连;输入连接轴的另一端与被测变速器连接;加载系统由输出电机带动输出传动带,输出传动带连接轴承座,轴承座通过输出对接套筒与输出连接轴的一端相连;输出连接轴的另一端与被测变速器连接;测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏和计算机;输入电机、输出电机以及测试控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的手动变速器在线测试设备,其特征在于,还包括工件传送装置和变速器定位夹紧装置。
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