CN205719520U - 一种凸轮挺柱磨损试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种凸轮挺柱磨损试验装置，包括机体、凸轮、挺柱、推杆、凸轮驱动装置以及向推杆施加轴向载荷的加载装置，凸轮驱动装置与凸轮连接，机体上设置有滑动装配孔，挺柱连接于滑动装配孔中，凸轮与挺柱一端面相接触，挺柱另一端与推杆相连接。本实用新型针对配气机构中最主要的摩擦副——凸轮‑挺柱摩擦副为研究对象，能对不同载荷下凸轮与挺柱之间的接触情况进行测试，同时，本实用新型还具有结构简单、易于操作和制造测试成本低的优点，避免了发动机整机试验复杂的不足和实际发动机综合考察周期过长的缺点，能在极短的试验周期内完成特定摩擦副的磨损特性测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磨损试验装置，具体涉及一种凸轮挺柱磨损试验装置。
背景技术
凸轮、挺柱是发动机配气机构的重要组成部件，其工作形式对配气机构的正常工作产生了重要的影响。配气机构作为发动机的三大机构之一，主要作用是根据发动机各气缸内进行的工作循环或发火顺序的要求，按一定规律开启和关闭各气缸的进、排气门，促使新鲜可燃气体(汽油机)或空气(柴油机)及时准确地进入和排出气缸，实现发动机的换气过程，以保证不同工况下发动机能发挥出最佳性能。配气机构的合理设计和正常工作将直接影响发动机在实际工作中的可靠性、经济性、平稳性和耐久性等。
配气机构包含的摩擦副主要是凸轮-挺柱摩擦副、挺柱-推杆摩擦副、推杆-摇臂摩擦副以及摇臂-气门摩擦副，其中，凸轮-挺柱摩擦副在配气机构磨损中影响最大，直接影响到配气机构能否正常工作，然而国内外对凸轮、挺柱磨损情况的研究主要集中于部件的选材和材料的磨损性能上，忽略了实际工作环境的影响，对凸轮与挺柱之间的配合研究较少，没有考虑到实际工况中多变载荷的影响。而通常的整机试验又没有对凸轮-挺柱摩擦副做出系统针对的研究，尤其是在载荷不同时，部件之间接触行为的变化情况，并且存在考察周期过长，安装零部件复杂，成本过高等问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种凸轮挺柱磨损试验装置。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种凸轮挺柱磨损试验装置，包括机体、凸轮、挺柱、推杆、凸轮驱动装置以及向推杆施加轴向载荷的加载装置，凸轮驱动装置与凸轮连接，机体上设置有滑动装配孔，挺柱连接于滑动装配孔中，凸轮与挺柱一端面相接触，挺柱另一端与推杆相连接。
优选的，所述加载装置包括手轮、压缩弹簧以及轴套，机体上具有手轮螺纹孔，手轮与手轮螺纹孔连接，轴套一端部上径向突起有凸缘，压缩弹簧套装于轴套外，压缩弹簧两端分别与凸缘和手轮连接，推杆与轴套连接。
优选的，还设置有推杆连接机构，推杆连接机构包括螺杆，螺杆连接到轴套的套孔中，推杆部分伸进轴套的套孔中，推杆伸出于轴套部分与挺柱相连接。
优选的，所述推杆连接机构还包括螺母，螺杆部分连接到轴套的套孔中，螺母连接于螺杆伸出于轴套的部分上。
优选的，还设置有螺套，机体上开设有装配口，螺套外壁面设有外螺纹，手轮螺纹孔设置在螺套的套孔中，螺套通过外螺纹安装于装配口中，手轮与手轮螺纹孔连接。
优选的，所述手轮包括轮体以及手柄，轮体上凸出有连接部，连接部外表面开设有螺纹，连接部轴向开设有通孔，轴套伸进通孔中，连接部通过螺纹连接到手轮螺纹孔中。
优选的，还设置有润滑装置，润滑装置包括贮油池以及主输油管，主输油管与贮油池连接，主输油管上伸出有副输油管，主输油管出油口朝向凸轮与挺柱的接触处，滑动装配孔孔壁上开设有多个油槽，副输油管与油槽连通。
优选的，还设置有机体盖，所述机体上开设有机体腔，凸轮设置于机体腔中，机体对应机体腔位置开设有盖体安装口，机体盖通过螺纹连接到盖体安装口中。
优选的，主输油管上设置有总开关阀，副输油管上设置有开关阀，机体的下部开设有出油孔。
优选的，还设置有应变片，应变片设置于压缩弹簧与凸缘之间。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本实用新型针对配气机构中最主要的摩擦副——凸轮-挺柱摩擦副为研究对象，能对不同载荷下凸轮与挺柱之间的接触情况进行测试，同时，本实用新型还具有结构简单、易于操作和制造测试成本低的优点，避免了发动机整机试验复杂的不足和实际发动机综合考察周期过长的缺点，能在极短的试验周期内完成特定摩擦副的磨损特性测试。
2、本实用新型可以模拟发动机在不同工况下，凸轮与挺柱的接触状况，可以保证在实验室条件下方便调节工作载荷的变化，在整个载荷梯度下可以对凸轮-挺柱摩擦副进行测试，从而探究凸轮-挺柱摩擦副的摩擦磨损性能，给实际生产提供了可靠依据，同时本实用新型还可以对凸轮与挺柱之间的载荷进行实时监控，以便于分析载荷变化对凸轮-挺柱摩擦副磨损情况的影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A-A处的剖视图。
图3是本实用新型的应变片均匀设置于凸缘上的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例一：
一种凸轮挺柱磨损试验装置，包括机体1、凸轮2、挺柱3、推杆4、凸轮驱动装置5以及向推杆施加轴向载荷的加载装置，凸轮驱动装置与凸轮连接，机体上设置有滑动装配孔，挺柱连接于滑动装配孔中，凸轮的凸出端26与挺柱一端面相接触，挺柱另一端与推杆相连接。优选的，所述凸轮驱动装置为电机。
优选的，所述加载装置包括手轮6、压缩弹簧7以及轴套8，机体上具有手轮螺纹孔，手轮与手轮螺纹孔连接，轴套一端部上径向突起有凸缘9，压缩弹簧套装于轴套外，压缩弹簧两端分别与凸缘和手轮连接，推杆与轴套连接。
优选的，机体一侧开设有装配口，另一侧开设有机体腔10，机体对应机体腔位置开设有盖体安装口，还设置有螺套11以及机体盖12，螺套外壁面设有外螺纹，手轮螺纹孔设置在螺套的套孔中，螺套通过外螺纹安装于装配口中，手轮与手轮螺纹孔连接，凸轮设置于机体腔中，机体盖通过螺纹连接到盖体安装口中。
优选的，还设置有推杆连接机构，推杆连接机构包括螺杆13以及螺母14，螺杆连接到轴套的套孔中，推杆部分伸进轴套的套孔中，推杆伸出于轴套部分与挺柱相连接。优选的，螺杆部分连接到轴套的套孔中，螺母连接于螺杆伸出于轴套的部分上。
通过将螺杆连接到轴套的套孔中，旋转螺杆使螺杆在套孔中轴向移动调整，以适应不同长度的推杆，使其进行准确加载，而设置螺母可防止螺杆产生松动，避免由于螺杆松动导致影响施加载荷的准确性。
优选的，所述手轮包括轮体以及手柄15，轮体上凸出有连接部16，连接部外表面开设有螺纹，连接部轴向开设有通孔，轴套伸进通孔中，连接部通过螺纹连接到手轮螺纹孔中，压缩弹簧与连接部连接。
优选的，还设置有润滑装置，润滑装置包括贮油池17以及主输油管18，主输油管与贮油池连接，主输油管上伸出有副输油管19，所述主输油管伸进到机体腔中且主输油管出油口朝向凸轮凸出端与挺柱的接触处，滑动装配孔孔壁上开设有多个油槽20，副输油管与油槽连通。
优选的，主输油管上设置有总开关阀21，副输油管上设置有开关阀22，机体的下部开设有出油孔23。
总开关阀可调节总输出润滑油的油量，开关阀可调节副输油管的流量，可见总开关阀和开关阀可以控制润滑油进行适量添加。
优选的，还设置有多个应变片25，应变片均匀设置于压缩弹簧与凸缘之间。
本实用新型的工作过程及工作原理：使用时，打开机体盖，将凸轮安装于电机输出轴上，电机可以是设置于机体腔外，而电机输出轴伸进机体腔内，凸轮安装完成后，将机体盖盖于盖体安装口上；通过装配口将挺柱装入滑动装配孔中，然后将螺套装入装配口，将加载装置安装到装配口中，即完成凸轮与挺柱的安装。
旋转手轮，使手轮连接部向压缩弹簧移动，压缩弹簧受压向轴套施加轴向的载荷，轴套通过螺杆将载荷传递给推杆，推杆将载荷作用到挺柱与凸轮之间，与此同时，压缩弹簧与凸缘之间的应变片测量出所施加载荷的变化，实现对所施加载荷的实时监控，从而适当的调整手轮以施放所需的载荷。同时启动电机，电机带动凸轮旋转，凸轮与挺柱产生摩擦作用，电机转速可调，这样就实现了凸轮与挺柱之间载荷和转速均可调的优势，能够模拟多工况下，凸轮与挺柱之间的模拟。
此外，螺杆可以通过其外表面的螺纹实现在轴套的套孔中轴向的调整，从而适应不同长度的推杆。
本实用新型中的润滑装置具有主输油管和副输油管，主输油管流向磨损最为严重的凸轮与挺柱之间的接触部位，通过开关阀能够改变在不同工况下的供油量，从而探究润滑油对凸轮和挺柱磨损状况的影响；而副输油管流向油槽中，起到润滑冷却作用，防止机体受热发生膨胀，影响挺柱的位置精度。
机体的下部在不同位置处分别开设有出油孔，方便润滑油的流出，保证机体内清洁。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：包括机体、凸轮、挺柱、推杆、凸轮驱动装置以及向推杆施加轴向载荷的加载装置，凸轮驱动装置与凸轮连接，机体上设置有滑动装配孔，挺柱连接于滑动装配孔中，凸轮与挺柱一端面相接触，挺柱另一端与推杆相连接。
2.根据权利要求1所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：所述加载装置包括手轮、压缩弹簧以及轴套，机体上具有手轮螺纹孔，手轮与手轮螺纹孔连接，轴套一端部上径向突起有凸缘，压缩弹簧套装于轴套外，压缩弹簧两端分别与凸缘和手轮连接，推杆与轴套连接。
3.根据权利要求2所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：还设置有推杆连接机构，推杆连接机构包括螺杆，螺杆连接到轴套的套孔中，推杆部分伸进轴套的套孔中，推杆伸出于轴套部分与挺柱相连接。
4.根据权利要求3所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：所述推杆连接机构还包括螺母，螺杆部分连接到轴套的套孔中，螺母连接于螺杆伸出于轴套的部分上。
5.根据权利要求2所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：还设置有螺套，机体上开设有装配口，螺套外壁面设有外螺纹，手轮螺纹孔设置在螺套的套孔中，螺套通过外螺纹安装于装配口中，手轮与手轮螺纹孔连接。
6.根据权利要求2所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：所述手轮包括轮体以及手柄，轮体上凸出有连接部，连接部外表面开设有螺纹，连接部轴向开设有通孔，轴套伸进通孔中，连接部通过螺纹连接到手轮螺纹孔中。
7.根据权利要求1所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：还设置有润滑装置，润滑装置包括贮油池以及主输油管，主输油管与贮油池连接，主输油管上伸出有副输油管，主输油管出油口朝向凸轮与挺柱的接触处，滑动装配孔孔壁上开设有多个油槽，副输油管与油槽连通。
8.根据权利要求1所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：还设置有机体盖，所述机体上开设有机体腔，凸轮设置于机体腔中，机体对应机体腔位置开设有盖体安装口，机体盖通过螺纹连接到盖体安装口中。
9.根据权利要求7所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：主输油管上设置有总开关阀，副输油管上设置有开关阀，机体的下部开设有出油孔。
10.根据权利要求2所述的凸轮挺柱磨损试验装置，其特征在于：还设置有应变片，应变片设置于压缩弹簧与凸缘之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN105910811A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-08-31 | 华南理工大学 | 一种凸轮挺柱磨损试验装置 |
| CN107560861A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-09 | 安徽工程大学 | 一种配气机构双摩擦副复合模拟实验系统 |
| CN108088670A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-29 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机装机系统低载疲劳试验系统 |
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