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

Abstract

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

　　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

　　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

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。 

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； 

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。

还包括工件传送装置和变速器定位夹紧装置。 

相比现有技术，本实用新型具有如下优点： 

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

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是本实用新型电路控制图。 

图中，1－变速器，2－输入连接轴，3－变速器定位板，4－输入对接套筒，5－连载离合器，6－轴承座，7－防护罩，8－床身，9－输入传动带，10－调整脚垫，11－输入电机，12－输出连接轴，13－输出对接套筒，14－输出传动带，15－输出电机，16－传送装置。 

具体实施方式

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： 

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—轴承座—车载离合器—输入对接套筒—联轴器—输入连接轴—变速器输入轴至变速器，变速器输出轴—输出连接轴—联轴器—输出对接套筒—轴承座—输出带传动——输出电机，进行加载。

（一）试验台架

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。

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。 

    设备床身为铸造结构，底部安装可调脚垫。 

    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。 

　　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。 

　　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。 

　　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。 

　　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。 

　　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。 

　　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。 

工件定位后气动压紧装置动作，将变速器压紧。 

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。 

　　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。 

　　测试台面加工接油沟槽，接油管道，能将油污汇集到容器内。 

　　（二）测试控制系统

　　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。 

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。 

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。 

　　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。 

　　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。 

　　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。 

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。 

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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