CN205333307U - 一种用于拨叉性能测试的试验工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于拨叉性能测试的试验工装，该试验工装包括支撑架，所述支撑架上设置有以下部件：滑动结构，用于与被测拨叉的拨叉轴轴向滑动配合；固定架，用于支撑与所述被测拨叉的拨叉脚相匹配的齿套；力传感器，用于检测拨叉轴端面受到的轴向压力和所述齿套所承受的轴向压力；位移传感器，用于检测各所述拨叉脚的轴向偏摆位移；本实用新型通过综合考虑拨叉动力传递效率和拨叉脚变形量两参数，判断拨叉是否满足使用要求，即当拨叉动力传递效率在预设范围、拨叉脚变形量在预定范围时，才认为被测拨叉满足使用需求。并且本实用新型所提供的试验工装可以同时获取计算拨叉动力传递效率和拨叉脚变形量所需参数，结构紧凑，省时省力。

Description

一种用于拨叉性能测试的试验工装

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于拨叉性能测试的试验工装。

背景技术

拨叉是应用于变速器中的重要部件之一，其性能的好坏直接影响车辆的整体性能。故一般拨叉安装于车辆上之前，都需要对其性能进行测试。

拨叉主要包括拨叉轴、至少两个拨叉脚，拨叉轴连接外部动力输入部件，各拨叉脚连接齿套，齿套固定于换挡齿轮的齿轮轴上，拨叉轴受力沿轴向动作，进而带动拨叉脚、齿套、换挡齿轮的齿轮轴动作，从而完成不同齿轮对的啮合，实现不同的传动比，完成车辆的档位转换。

拨叉的性能测试参数主要包括拨叉力传递效率，拨叉力传递效率是指经拨叉轴、拨叉脚、齿套后传递至齿轮轴的力与施加于拨叉轴上的力的比值。拨叉力传递效率越高，换挡可靠性越高。目前，拨叉力传递效率一般通过专门的工装获得。

应用反馈，即使测试满足要求的拨叉力传递效率应用于车辆，也经常出现换挡效率不能满足车辆需求的情况，即实际换挡效率低于预期换挡效率。

有鉴于此，如何解决现有技术上述缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于拨叉性能测试的试验工装，包括支撑架，所述支撑架上设置有以下部件：

滑动结构，用于与被测拨叉的拨叉轴轴向滑动配合；

固定架，用于支撑与所述被测拨叉的拨叉脚相匹配的齿套；

力传感器，用于检测拨叉轴端面受到的轴向压力和所述齿套所承受的轴向压力；

位移传感器，用于检测各所述拨叉脚的轴向偏摆位移。

进一步的，所述支撑架包括侧板，所述侧板与所述固定架相对的侧面固定有限位架，所述滑动结构为设置于所述限位架上的限位孔；当进行拨叉性能测试时，所述拨叉轴设于所述限位孔内部，并与所述限位孔的内壁滑动配合。

进一步的，所述限位孔内部压装有轴套，所述轴套与所述拨叉轴端部滑动配合。

进一步的，所限位架具体包括上限位架和下限位架，所述上限位架和所述下限位架上均设置有所述限位孔，当进行拨叉测试试验时，所述拨叉轴的两端部分别设于两所述限位孔内部。

进一步的，还包括施力工装，所述上限位架的限位孔为纵向延伸的通孔，所述施力工装的下端部设于所述通孔内部，用于与所述拨叉轴的上端面抵靠，其上端部露置于所述通孔外部。

进一步的，沿轴向所述上限位架和所述下限位架至少其中一者与所述侧板的位置可调，以调节所述上限位架和所述下限位架之间距离。

进一步的，所述上限位架和所述下限位架均通过螺栓固定于所述侧板，所述侧板上设有第一通孔，所述上限位架和所述下限位架均设有第二通孔，各所述螺栓设于相应所述第一通孔和所述第二通孔内部，并且所述第一通孔和所述第二通孔至少一者为纵向延伸的长圆孔。

进一步的，所述固定架与所述支撑架球铰接，其中一者设置有凸球面，另一者设置有与所述凸球面配合的凹球座。

进一步的，所述支撑架具有支撑平台，所述固定架的底部支撑于所述支撑平台上，并且沿横向所述固定架位置可调。

进一步的，所述力传感器设置于所述固定架与所述支撑架之间。

相对于现有技术，本实用新型所述的工装具有以下优势：

本实用新型通过综合考虑拨叉动力传递效率即拨叉脚变形量两参数，判断拨叉是否满足使用要求，即当拨叉动力传递效率在预设范围、拨叉脚变形量在预定范围时，才认为被测拨叉满足使用需求。并且本实用新型所提供的试验工装可以同时获取计算拨叉动力传递效率和拨叉脚变形量所需参数，结构紧凑，省时省力。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种具体实施例中用于拨叉性能测试的试验工装的结构示意图；

图2a为未发生变形的拨叉脚与齿套的配合示意图；

图2b为发生变形的拨叉脚与齿套的配合示意图。

附图标记说明：

100-拨叉，101-拨叉轴，102-拨叉脚，200-齿套；

10-支撑平台，11-侧板，11a-第一通孔，12-固定架，13-上限位架，14-下限位架，15-凸球面，21-第一位移传感器，22-第二位移传感器，31-输入力传感器，32-输出力传感器。

具体实施方式

针对现有技术存在的满足测试的拨叉力传递效率，但是实际应用工作可靠性差的技术问题，本文进行了深入研究，经过大量试验研究发现，除了拨叉力传递效率对于拨叉可靠性有重要影响之外，拨叉在换挡过程中拨叉脚的偏移量也是影响拨叉工作可靠性的重要参数，拨叉脚偏移量是指拨叉在换挡过程中拨叉脚相对原始安装位置的偏移量。拨叉脚的偏移量越小，拨叉的工作可靠性越高。

在上述研究发现的基础上，本文进一步提供了一种可以同时获取拨叉力传递效率和拨叉脚偏移量的试验工装，具体描述如下。

不失一般性，本文以具有两个拨叉脚的拨叉为例介绍技术方案，本领域内技术人员应当理解，本文提供的试验工装也适用于具有三个或更多拨叉脚的拨叉的测试。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，本实用新型的实施例中所提到的第一、第二等词仅为了区别结构相同或者类似的不同部件，不表示对顺序的某种特殊限定。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施例中用于拨叉性能测试的试验工装的结构示意图。

本实用新型提供了一种用于拨叉性能测试的试验工装，该试验工装包括支撑架，支撑架上还设置有以下部件：滑动结构、固定架12、力传感器；其中滑动结构用于与被测拨叉100的拨叉轴轴向滑动配合；固定架12用于支撑与被测拨叉100的拨叉脚102相匹配的齿套；一般地，齿套的外表面设置有环形凹槽，拨叉脚102抱紧环形凹槽的槽底，以便换挡时，拨叉脚102可以可靠地带动齿套动作。齿套支撑于固定架12的同时，拨叉100也同时支撑于固定架12。力传感器用于检测齿套所承受的轴向压力，也就是说，当拨叉轴101承受换挡动力带动齿套动作时，力传感器可以检测传递至齿套位置的轴向压力，本文将该力传感器定义为输出力传感器32。

当进行拨叉性能测试时，先将齿套、力传感器、拨叉100安装于固定架12以及支撑架的相应位置，然后通过外部设备施加预定轴向载荷力于拨叉轴101，拨叉轴101将沿轴向相对支撑架的滑动结构滑动，因拨叉脚102与齿套的外周壁配合且轴向限位，故在拨叉轴101的带动下，拨叉脚102将对齿套产生轴向压力，力传感器将检测到该轴向压力的大小。外部设备施加于拨叉轴101上的预定轴向载荷力可以通过设备本身控制，也可以通过在工装中安装传感器等部件进行测量获取。以外部设备为伺服液压机为例，当对拨叉100进行试验测试时，可以先将试验工装安装于伺服液压机的工作台上，并且安装传感器于伺服液压机的动力输出端部与拨叉轴101的接触端面，这样传感器可以检测伺服液压机施加于拨叉轴101上的动力，即本文中所述的预定轴向载荷力，将该力定义为输入载荷，检测输入载荷的传感器定义为输入力传感器31，同时将力传感器检测到的轴向压力定义为输出载荷。

这样，本文中拨叉100动力传递效率＝输出载荷/输入载荷。

本实用新型中还进一步包括位移传感器，位移传感器用于检测各拨叉脚102的轴向偏摆位移。即当拨叉100在输入载荷的作用下沿轴向动作时，通过位移传感器检测拨叉脚102受力前后的位置，可以判断拨叉脚102变形量。对于具有两个拨叉脚102的拨叉100，可以设置两个位移传感器，两位移传感器分别测量两拨叉脚102的变形量，本文定义两位移传感器分别为第一位移传感器21和第二位移传感器22。

与现有技术中仅考虑拨叉100动力传递效率相比，本文通过综合考虑拨叉100动力传递效率即拨叉脚102变形量两参数，判断拨叉100是否满足使用要求，即当拨叉100动力传递效率在预设范围、拨叉脚102变形量在预定范围时，才认为被测拨叉100满足使用需求。并且本实用新型所提供的试验工装可以同时获取计算拨叉100动力传递效率和拨叉脚102变形量所需参数，结构紧凑，省时省力。

需要说明的是，力传感器和位移传感器的信号必然通过控制器分析、判断，进而获取输入载荷、输出载荷、拨叉脚102的变形量的大小，即本文中的拨叉脚102变形量和拨叉100动力传递效率也可以直接通过控制器计算获得并将其显示于显示屏上，无需操作人员后续计算。

在一种具体实施方式中，支撑架包括侧板11，侧板11与固定架12相对的侧面固定有限位架，滑动结构为设置于所述限位架上的限位孔，当进行拨叉性能测试时，拨叉轴101设于限位孔内部，并与限位孔的内壁滑动配合。一般地，拨叉100的端部设置有直线轴承或者塑料滑套，限位孔的内壁与直线轴承或者塑料滑套滑动配合。并且为了尽量降低限位孔内壁对拨叉100端部的摩擦损伤，限位孔的内部还可以提前压装有滑套，直线轴承或者塑料滑套与滑套滑动配合，限位孔除与拨叉100滑动配合作用外，其还可以支撑拨叉100在换挡力作用下的径向支反力。

为了保证拨叉100换挡动作轴向滑动稳定性，限位架具体包括上限位架13和下限位架14，上限位架13和下限位架14上均设置有限位孔，当进行拨叉100测试试验时，拨叉轴101的两端部分别设于两限位孔内部，即拨叉轴101的两端部分别与两限位孔的内壁滑动配合。

进一步地，本实用新型的试验工装还进一步包括施力工装，上限位架13的限位孔为纵向延伸的通孔，施力工装的下端部设于通孔内部，用于与拨叉轴101的上端面抵靠，其上端部露置于通孔外部。

当进行拨叉100测试试验时，伺服液压机的动力输出端可以通过施力工装传递至拨叉轴101，即伺服液压机的动力输出端抵靠施力工装的上端面，动力先传递至施力工装，然后经过施力工装再传递至拨叉轴101。

本实用新型中增加施力工装，这样无需考虑伺服液压机等外部设备的动力输出端的形状，并且拨叉轴101的端部完全置于限位孔内部，有利于增加拨叉轴101受力动作的稳定性。

应用于不同车辆的拨叉100结构存在一定的差异，即不同拨叉100的拨叉轴101、拨叉脚102的长度可能不同，故为了提高试验工装应用的灵活性，本实用新型对试验工装进行了以下改进。

上述各实施例中的试验工装，沿轴向上限位架13和下限位架14至少其中一者与侧板11的位置可调，以调节上限位架13和下限位架14之间距离。这样可以根据拨叉轴101的长度，适当调节上限位架13和下限位架14之间的距离，使其满足拨叉轴101的安装需求。

同理，固定架12也可以设计为沿横向位置可调结构，需要说明的是，本文所述的横向是指拨叉轴101伸出的方向。具体地，在一种具体实施方式中，支撑架具有支撑平台10，固定架12的底部支撑于支撑平台10上，并且沿横向固定架12位置可调。固定架12可调方式的实现由多种实施方式，例如支撑平台10与固定架12的底部可以均为相互吸引的磁性部件，固定架12通过磁力固定于支撑平台10；当然固定架12也可以通过螺栓与支撑平台10固定，支撑平台10上设置有多处与固定架12连接的螺栓孔，固定架12可选择的固定于支撑平台10上。再者，支撑平台10上可以设置沿横向延伸的通孔作为螺栓的固定孔。

在一种具体的实施方式中，上限位架13和下限位架14均通过螺栓固定于侧板11，侧板11上设有第一通孔11a，上限位架13和下限位架14均设有第二通孔，各螺栓设于相应第一通孔11a和第二通孔内部，并且第一通孔11a和第二通孔至少一者为纵向延伸的长圆孔。也就是说，第一通孔11a和第二通孔可以其中一者为长圆孔，也可以两者均为长圆孔。

该实施方式可以实现上限位架13和/或下限位架14的连续调节，增加两者调节的灵活性。

上述各实施例中，固定架12与支撑架球铰接，其中一者设置有凸球面15，另一者设置有与凸球面15配合的凹球座。这样，当拨叉脚102变形时，在拨叉脚102的作用下，固定有齿套200的固定架12将相对支撑架偏转一定角度，这样拨叉脚102的变形量将转化为齿套200的偏摆量，直接通过测量齿套200的偏摆量即可实现拨叉脚102变形量的测量。请参见图2a和图2b，图2a为未发生变形的拨叉脚与齿套的配合示意图；图2b为发生变形的拨叉脚与齿套的配合示意图，其中a为偏摆量。

同样，以具有两只拨叉脚102的拨叉100为例，在齿套外表面对应各拨叉脚102的位置安装第一位移传感器21和第二位移传感器22，第一位移传感器21和第二位移传感器22可以检测相应拨叉脚102的位移大小。

上述各实施例中，力传感器(输出力传感器32)可以设置与固定架12于支撑架之间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，包括支撑架，所述支撑架上设置有以下部件：

滑动结构，用于与被测拨叉(100)的拨叉轴(101)轴向滑动配合；

固定架(12)，用于支撑与所述被测拨叉(100)的拨叉脚(102)相匹配的齿套(200)；

力传感器，用于检测拨叉轴端面受到的轴向压力和所述齿套(200)所承受的轴向压力；

位移传感器，用于检测各所述拨叉脚(102)的轴向偏摆位移。

2.根据权利要求1所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述支撑架包括侧板(11)，所述侧板(11)与所述固定架(12)相对的侧面固定有限位架，所述滑动结构为设置于所述限位架上的限位孔；当进行拨叉性能测试时，所述拨叉轴(101)设于所述限位孔内部，并与所述限位孔的内壁滑动配合。

3.根据权利要求2所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述限位孔内部压装有轴套，所述轴套与所述拨叉轴(101)端部滑动配合。

4.根据权利要求2所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所限位架具体包括上限位架(13)和下限位架(14)，所述上限位架(13)和所述下限位架(14)上均设置有所述限位孔，当进行拨叉(100)测试试验时，所述拨叉轴(101)的两端部分别设于两所述限位孔内部。

5.根据权利要求4所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，还包括施力工装，所述上限位架(13)的限位孔为纵向延伸的通孔，所述施力工装的下端部设于所述通孔内部，用于与所述拨叉轴(101)的上端面抵靠，其上端部露置于所述通孔外部。

6.根据权利要求4所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，沿轴向所述上限位架(13)和所述下限位架(14)至少其中一者与所述侧板(11)的位置可调，以调节所述上限位架(13)和所述下限位架(14)之间距离。

7.根据权利要求6所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述上限位架(13)和所述下限位架(14)均通过螺栓固定于所述侧板(11)，所述侧板(11)上设有第一通孔(11a)，所述上限位架(13)和所述下限位架(14)均设有第二通孔，各所述螺栓设于相应所述第一通孔(11a)和所述第二通孔内部，并且所述第一通孔(11a)和所述第二通孔至少一者为纵向延伸的长圆孔。

8.根据权利要求1至7任一项所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述固定架(12)与所述支撑架球铰接，其中一者设置有凸球面(15)，另一者设置有与所述凸球面(15)配合的凹球座。

9.根据权利要求1所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述支撑架具有支撑平台(10)，所述固定架(12)的底部支撑于所述支撑平台(10)上，并且沿横向所述固定架(12)位置可调。

10.根据权利要求1至7任一项所述的用于拨叉性能测试的试验工装，其特征在于，所述力传感器设置于所述固定架(12)与所述支撑架之间。