CN211264797U - 一种双离合变速器教学台架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双离合变速器教学台架，属于汽车专业教学设备技术领域。该装置包括台架、机械运转区、设备控制区、参数显示区、工作原理及说明区、传动比显示区、电动机变频调速器、驱动装置、原车电脑及连线。台架是本装置的安装基础；机械运转区安装在桌面上，用于实现双离合变速器运转和换挡操作；设备控制区、参数显示区、工作原理及说明区、传动比显示区和电动机变频调速器操纵屏设置在面板上，用于控制和显示；电动机变频调速器和驱动装置设置在底台上，用于驱动；原车电脑及连线设置在面板后方，用于接收和输出信号。该装置能清晰展示内部结构、部件连接方式，能呈现各挡位的动作情况，方便观察学习。

Description

一种双离合变速器教学台架

技术领域

本实用新型提供了一种双离合变速器教学台架，属于汽车专业教学设备技术领域，可用于大中专院校以及汽车制造厂双离合变速器实验教学，以达到直观、形象、方便、提高实验教学效果的目的。

背景技术

双离合变速器是大众汽车公司在2002年首次向世界展示的一项新技术，随着这项技术的发展，双离合变速器越来越多地应用于现代汽车上。双离合变速器结构复杂，工作原理不容易理解，这是双离合变速器教学中遇到的一大难题。汽车专业教学设备有效地解决了这一问题，但此技术在生产制作中还有许多难题需要攻克，现有的教学设备不能让学员更清楚地学习、掌握汽车的技术点；具体问题如下：(1)众多院校选用买整车来实际运用教学，不方便观察，不能直观、快捷地对汽车双离合变速器的结构和工作原理进行学习、分析；(2)大多数教学设备只提供双离合变速器的解剖模型或者实物解剖模型，不能动态运行；(3)有的教学设备虽然也能运行，但功能有限、操作面板太过于单调、风格不够新颖、不能给学员带来对汽车技术研究的兴趣。综上所述，有必要予以改进。

发明内容

本实用新型旨在解决汽车双离合变速器教学设备理论脱离实际、功能有限等诸多不足之处，进而提供一种技术先进、多功能、操作简捷、安全、直观形象的双离合变速器教学台架。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种双离合变速器教学台架(图1)，特殊之处在于，其结构包括：台架1、变速器机械运转区2、变速器设备控制区3、变速器参数显示区 4、变速器工作原理及说明区5、传动比显示区6、电动机变频调速器7、驱动装置8、原车电脑及连线9。

所述台架1，是铝合金整体框架结构，包括底台1-1、桌面1-2、面板1-3和四个万向脚轮1-4，其作用是其他部分的安装基础；

所述变速器机械运转区2(图2)安装在桌面1-2上，包括变速驱动桥2-1、控制装置2-2、油门踏板位置传感器2-3、制动踏板位置传感器 2-4、制动器2-5、输入转速传感器2-6和输出转速传感器2-7，所述变速驱动桥2-1包括解剖好的双离合变速器2-1-1、主减速器2-1-2、差速器 2-1-3、半轴2-1-4；

所述变速器设备控制区3(图3)设置在面板1-3下方，包括点火开关3-1、电源开关3-2、电机开关3-3、急停开关3-4，用于控制各种工作状态；

所述变速器参数显示区4(图4)设置在面板1-3的中间位置，包括输入转速显示屏4-1、输出转速显示屏4-2、油门位置显示屏4-3和电源指示灯4-4，用于显示变速器输入、输出转速、油门位置和电源情况；

所述变速器工作原理及说明区5设置在面板1-3的右上方，包括变速器传动原理图、各挡位工作路线示意图，通过喷绘技术展示在面板1-3 上，用于对变速器传动原理及各挡位执行元件工作情况进行对照说明；

所述传动比显示区6设置在面板1-3的左下方，用于显示目前所在挡位的传动比；

所述电动机变频调速器7设置在底台1-1上，有导线与面板1-3右下方的变频调速器操纵屏7-1(图5)相连，变频调速器操纵屏7-1包括显示屏7-1-1、RUN键7-1-2、STOP/RESET键7-1-3、向上箭头7-1-4、向下箭头7-1-5，用于控制电动机转速；

所述驱动装置8设置在底台1-1上，包括电动机8-1、皮带轮8-2、皮带8-3、电机转速传感器8-4，用于给双离合变速器2-1-1提供动力；

所述原车电脑及连线9设置在面板1-3后部的箱体内，用于接收各传感器的输入信号并输出执行信号。

一种双离合变速器教学台架，将原车双离合变速器进行解剖，能清晰展示内部结构、部件连接方式；利用电机替代发动机驱动执行元件工作，能真实呈现换挡时各挡位执行元件的动作情况，方便学员观察学习。整套装置结构紧凑，工作可靠，方便安装和维护。通过本实用新型有效地解决了现有技术存在的缺陷与不足，进而提供一种能真实展示双离合变速器工作过程、功能多、操作简捷、直观形象的双离合变速器教学台架。

附图说明

图1：为本实施例的结构立体示意图；

图2：为本实施例的变速器机械运转区示意图；

图3：为本实施例的变速器设备控制区示意图；

图4：为本实施例的变速器参数显示区示意图；

图5：为本实施例的电动机变频调速器操纵屏示意图；

在图中，1、台架，2、变速器机械运转区，3、变速器设备控制区，4、变速器参数显示区，5、变速器工作原理及说明区，6、传动比显示区，7、电动机变频调速器，8、驱动装置，9、原车电脑及连线，1-1、底台， 1-2、桌面，1-3、面板，1-4、万向脚轮，2-1、变速驱动桥，2-2、控制装置，2-3、油门踏板位置传感器，2-4、制动踏板位置传感器，2-5、制动器，2-6、输入转速传感器，2-7、输出转速传感器，3-1、点火开关，3-2、电源开关，3-3、电机开关，3-4、急停开关，4-1、输入转速显示屏，4-2、输出转速显示屏，4-3、油门位置显示屏，4-4、电源指示灯，7-1、变频调速器操纵屏，8-1、电动机，8-2、皮带轮，8-3、皮带，8-4、电机转速传感器，2-1-1、双离合变速器，2-1-2、主减速器，2-1-3、差速器，2-1-4、半轴，2-2-1、油门踏板，2-2-2、制动踏板，2-2-3、换档操纵机构，7-1-1、显示屏，7-1-2、RUN键，7-1-3、STOP/RESET键，7-1-4、向上箭头， 7-1-5、向下箭头。

具体实施方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成作进一步说明。

本实施例的一种双离合变速器教学台架，用于双离合变速器实践教学。该装置包括台架1、变速器机械运转区2、变速器设备控制区3、变速器参数显示区4、变速器工作原理及说明区5、传动比显示区6、电动机变频调速器7、驱动装置8、原车电脑及连线9。台架1是本装置的安装基础。变速器机械运转区2安装在台架1的桌面1-2上，包括变速驱动桥2-1、控制装置2-2、油门踏板位置传感器2-3、制动踏板位置传感器2-4、制动器2-5、输入转速传感器2-6和输出转速传感器2-7，用于实现双离合变速器运转和换挡操作；变速器设备控制区3、变速器参数显示区4、变速器工作原理及说明区5、传动比显示区6设置在面板1-3上、用于控制和显示；电动机变频调速器7安装在底台1-1上，变频调速器操纵屏7-1设置在面板1-3上，用来控制电动机转速。驱动装置8安装在底台1-1上，用来给双离合变速器2-1-1提供动力；原车电脑及连线9设置在面板1-3后部的箱体内，用于接收各传感器的输入信号并输出执行信号。该装置能清晰展示内部结构、部件连接方式，能真实呈现换挡时各挡位执行元件的动作情况，方便学员观察学习。整套装置结构紧凑，工作可靠，方便安装和维护。

所述台架1是其他部件的安装基础，采用铝型材结构拼接，包括不锈钢底台1-1、桌面1-2、铝合金面板1-3和四个尼龙万向脚轮1-4，其作用是其他部件的安装基础；

所述底台1-1采用不锈钢材料，用专用螺栓与台架1连接，其上安装有电动机8-1和电动机变频调速器7；

所述桌面1-2采用不锈钢材料，用专用螺栓与台架1连接，其上安装有变速驱动桥2-1、控制装置2-2、油门踏板位置传感器2-3、制动踏板位置传感器2-4、制动器2-5、输入转速传感器2-6和输出转速传感器 2-7；所述变速驱动桥2-1包括解剖好的双离合变速器2-1-1、主减速器 2-1-2、差速器2-1-3、半轴2-1-4；所述控制装置2-2包括油门踏板2-2-1、制动踏板2-2-2、换档操纵机构2-2-3，用于实现双离合变速器运转和换挡操作；

所述面板1-3，内嵌在铝合金台架1的槽内；表面设置有变速器设备控制区3、变速器参数显示区4、变速器工作原理及说明区5、传动比显示区6、电动机变频调速器操纵屏7-1，面板1-3后面的箱体里装有原车电脑及连线9；

所述四个万向脚轮1-4与桌面1-2的支腿通过螺栓相连，四个万向脚轮1-4可以移动任意角度，并带锁止功能；

变速器机械运转区2安装在台架1的桌面1-2上，包括变速驱动桥 2-1、控制装置2-2、油门踏板位置传感器2-3、制动踏板位置传感器2-4、制动器2-5、输入转速传感器2-6和输出转速传感器2-7，用于实现双离合变速器运转和换挡操作；

变速驱动桥2-1包括解剖好的双离合变速器2-1-1、主减速器2-1-2、差速器2-1-3、半轴2-1-4，安装在变速驱动桥壳内，用螺栓和支架固定在桌面1-2上，将壳体上部的1/2用透明塑料代替，内部的双离合变速器 2-1-1、主减速器2-1-2、差速器2-1-3，主要齿轮做电镀着色处理，能够清晰展示内部结构、部件连接方式、执行器的动作，方便学员观察双离合变速器的结构和工作原理。半轴2-1-4两端安装两个盘式制动器2-5，盘式制动器2-5的制动钳通过拉线与制动踏板2-2-2相连，当踩下制动踏板2-2-2时，能使半轴2-1-4减速，通过制动踏板位置传感器2-4和输出转速传感器2-7将改变的速度信号传递给ECU，ECU控制变速器换挡；

所述控制装置2-2包括油门踏板2-2-1、制动踏板2-2-2、换挡操纵机构2-2-3。所述油门踏板2-2-1用螺栓固定在桌面1-2上，其作用是将踏板行程情况通过导线传递给面板1-3后部箱体的原车电脑及连线9；所述制动踏板2-2-2用螺栓固定在桌面1-2上，采用拉线与盘式制动器2-5上的制动钳相连，其作用是：当踩下制动踏板时,制动钳使盘式制动器2-5产生制动力，从而使半轴2-1-4减速，并将该转速的变化传递给双离合变速器2-1-1的输出轴，使双离合变速器2-1-1减速；所述换档操纵机构2-2-3 是采用原车换挡机构，安装在桌面1-2上，其作用是给双离合变速器2-1-1 换挡；

所述油门踏板位置传感器2-3设置在油门踏板2-2-1上，用于检测油门踏板位置；

所述制动踏板位置传感器2-4设置在制动踏板2-2-2上，用于检测制动踏板位置；

所述两个盘式制动器2-5设置在半轴2-1-4上，采用拉线与制动踏板 2-2-2相连，用于减速和制动；

所述输入转速传感器2-6安装在双离合器变速器2-1-1的输入轴上，用来检测输入转速；所述输出转速传感器2-7安装在双离合变速器的输出轴上，用来检测输出转速。传感器采用霍尔式传感器，通过导线将转速信号传给原车电脑及连线9，电脑经过计算将计算数据传递给面板1-3 上的参数显示区4和传动比显示区6；

所述变速器设备控制区3设置在面板1-3下方，包括点火开关3-1、电源开关3-2、电机开关3-3、急停开关3-4。所述点火开关3-1设置在面板1-3上，有OFF、ON、START三个工作位置，其作用是：当处于OFF 位置时系统处于断电状态；当处于ON位置时系统通电，面板1-3上的各显示区有显示；当处于START位置时，使已经打开电机开关3-3的电动机8-1开始运转；所述电源开关3-2设置在面板1-3上，其作用是接通和切断电源；所述电机开关3-3设置在面板1-3上，其与点火开关3-1通过导线相连，当打开电机开关3-3，再将点火开关3-1转至START档时，电动机8-1开始运转；所述急停开关3-4设置在面板1-3上，其作用是当系统出现故障时及时切断电源，保护电动机8-1；

所述变速器参数显示区4设置在面板1-3的中间位置，包括输入转速显示屏4-1、输出转速显示屏4-2、油门位置显示屏4-3和电源指示灯 4-4。油门踏板位置传感器2-3、输入转速传感器2-6、输出转速传感器 2-7通过导线与原车电脑及连线9相连，电脑经过计算将计算数据传递给显示屏，显示变速器输入转速、输出转速、油门位置；电源开关3-2通过导线与电源指示灯4-4相连，显示电源通电情况。这些部件用卡子安装在面板1-3的卡子孔里；

所述变速器工作原理及说明区5设置在面板1-3的右上方，包括变速器传动原理图、各挡位工作路线示意图，通过喷绘技术展示在面板1-3 上，其作用是教师可以比对变速器传动原理图、各挡位工作路线示意图，给学员讲解双离合变速器的工作原理；

所述传动比显示区6设置在面板1-3的左下方，用卡子安装在面板 1-3的卡子孔里，用于显示目前所在挡位的传动比；

所述电动机变频调速器7设置在底台1-1上，有导线与面板1-3右下方的变频调速器操纵屏7-1相连，变频调速器操纵屏7-1包括显示屏7-1-1、 RUN键7-1-2、STOP/RESET键7-1-3、向上箭头7-1-4、向下箭头7-1-5，用于精确控制电动机转速。如图5所示，显示屏7-1-1用于显示预设的电机转速，按RUN键7-1-2时开始调试，按STOP/RESET键7-1-3时停止或重置，按向上箭头7-1-4时增加电机转速，按向下箭头7-1-5时降低电机转速；

所述驱动装置8包括电动机8-1、皮带轮8-2、皮带8-3、电机转速传感器8-4。驱动装置的作用是驱动双离合变速器转动，以便于学员能够在运行状态下观察双离合变速器的工作原理，提高实验的直观性、真实性。驱动装置的动力传递路线是：给电动机8-1通电，电动机8-1转动，通过皮带轮8-2、皮带8-3将动力传递给变速驱动桥2-1的双离合变速器 2-1-1的输入轴，然后经双离合变速器2-1-1内部工作元件传递到输出轴；

所述电动机8-1是可调速三相电机，用螺栓和支架固定在底台1-1 上，通过操作电动机变频调速器操纵屏7-1调节电机转速；

所述两个皮带轮8-2通过键分别与电动机输出轴和变速器输入轴联接；

所述皮带8-3连接两个皮带轮8-2；

所述电机转速传感器8-4安装在电动机8-1输出轴上，其作用是用来检测电动机8-1转速；

所述原车电脑及连线9设置在面板1-3后部的箱体内。用于接收油门踏板位置传感器2-3、制动踏板位置传感器2-4、输入转速传感器2-6、输出转速传感器2-7、电机转速传感器8-4的输入信号以及换挡信号，经 ECU进行分析计算将结果在面板1-3显示出来，同时输出执行信号到双离合变速器2-1-1的换挡执行机构。

下面以大众OAM双离合变速器为例介绍该动态演示装置的工作过程：

1.观察讲解

由教师带领学生观察双离合器变速器总成2-1-1的结构，并通过面板 1-3上的原理图讲解工作原理。

2.动态演示装置通电

(1)将本动态演示装置连接在380V电源上，面板1-3上的电源指示灯4-4亮。

(2)打开面板1-3上的电源开关3-2，此时电动机变频调速器操纵屏7-1上的显示屏7-1-1显示为“0”，表示电动机变频调速器7已经通电，初始化完毕。

3.运行动态演示装置

(1)将面板1-3上的点火开关3-1旋至ON位置，此时面板1-3上的各显示区有显示。

(2)观察面板1-3上各显示区的参数，并做记录，以便与运行过程中的参数相比较。

(3)在电动机变频调速器操纵屏7-1上设置电动机8-1的最低转速。

(4)打开面板1-3上的电机开关3-3，将点火开关3-1旋至START 位置，电动机8-1开始运转。

(5)进行换挡实验。

1)在电动机变频调速器操纵屏7-1设定电动机8-1的某一输出转速，保持转速不变，把换挡操纵机构2-2-3由N换至D位置，改变油门踏板 2-2-1的位置，观察以下情况：1)观察面板1-3上的挡位变化；2)通过透明塑料观察双离合变速器2-1-1中执行元件的工作情况；3)观察面板 1-3上各显示区的参数，并做记录以便于比较。

2)在电动机变频调速器操纵屏7-1设定电动机8-1的某一输出转速，把换挡操纵机构2-2-3由N换至D位置，保持油门踏板2-2-1的位置不变，再操纵电动机变频调速器操纵屏7-1上的向上箭头7-1-4或向下箭头 7-1-5，改变电动机8-1的输出转速，观察以下情况：1)观察面板1-3上的挡位变化；2)通过透明塑料观察双离合变速器2-1-1中执行元件的工作情况；3)观察面板1-3上各显示区的参数，并做记录以便于比较。

(6)进行制动实验。在电动机变频调速器操纵屏7-1设定电动机8-1 的某一输出转速，把换挡操纵机构2-2-3由N换至D位置，保持油门踏板2-2-1的位置不变，适当改变制动踏板2-2-2位置，观察以下情况：1) 观察面板1-3上的挡位变化；2)通过透明塑料观察双离合变速器2-1-1 中执行元件的工作情况；3)观察面板1-3上各显示区的参数，并做记录以便于比较。

Claims (1)

1.一种双离合变速器教学台架，其特征在于，其结构包括：

台架(1)，包括底台(1-1)、桌面(1-2)、面板(1-3)和四个万向脚轮(1-4)，其作用是其他部分的安装基础；

变速器机械运转区(2)，安装在桌面(1-2)上，包括变速驱动桥(2-1)、控制装置(2-2)、油门踏板位置传感器(2-3)、制动踏板位置传感器(2-4)、制动器(2-5)、输入转速传感器(2-6)和输出转速传感器(2-7)，所述变速驱动桥(2-1)包括解剖好的双离合变速器(2-1-1)、主减速器(2-1-2)、差速器(2-1-3)、半轴(2-1-4)，用于实现双离合变速器运转和换挡操作；

变速器设备控制区(3)，设置在面板(1-3)的下方，包括点火开关(3-1)、电源开关(3-2)、电机开关(3-3)、急停开关(3-4)，用于控制各种工作状态；

变速器参数显示区(4)，设置在面板(1-3)的中间位置，包括输入转速显示屏(4-1)、输出转速显示屏(4-2)、油门位置显示屏(4-3)和和电源指示灯(4-4)，用于显示变速器输入、输出转速、油门位置和电源情况；

变速器工作原理及说明区(5)，包括变速器传动原理图、各挡位工作路线示意图，通过喷绘技术展示在面板(1-3)上，用于对变速器传动原理及各挡位执行元件工作情况进行对照说明；

传动比显示区(6)，设置在面板(1-3)的左下方，用于显示目前所在挡位的传动比；

电动机变频调速器(7)，设置在底台(1-1)上，有导线与面板(1-3)右下方的变频调速器操纵屏(7-1)相连，变频调速器操纵屏(7-1)包括显示屏(7-1-1)、RUN键(7-1-2)、STOP/RESET键(7-1-3)、向上箭头(7-1-4)、向下箭头(7-1-5)，用于控制电动机转速；

驱动装置(8)，设置在底台(1-1)上，包括电动机(8-1)、皮带轮(8-2)、皮带(8-3)、电机转速传感器(8-4)，用于给双离合变速器(2-1-1)提供动力；

原车电脑及连线(9)，设置在面板(1-3)后部的箱体内，用于接收各传感器的输入信号并输出执行信号。

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