CN216386201U - 一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置 - Google Patents
一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置，属于汽车变速箱弹簧检测领域。下板两端分别与一对平行的立板内侧固定连接，两个驱动电机与下板下方固定连接，丝杠分别与驱动电机的输出轴固定连接，上板与丝杠上部螺纹连接，圆柱形筒状装配体与下板的上方销连接，压力传感器上方与上板下方固定连接、下方与压力施加板上方固定连接，压力施加板下端与下板的通孔滑动连接，旋转编码器与丝杠螺纹连接。优点是结构新颖，通过双丝杠的进给将力传递到弹簧上促使其变形，然后确定测力传感器受力与支座整体竖向受力关系，通过传感器的受力获知整体竖向受力，为变速箱内弹簧的使用提供可靠安装前测试与检测，以满足生产需要。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车变速箱弹簧检测领域，涉及一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置。
背景技术
弹簧是汽车变速箱内使用频次非常高的零件之一，对其刚度的准确把握是设计手动以及自动变速箱选换档机构的前提。目前设计中所采用的弹簧刚度多为理论弹簧拉压刚度，并未考虑随着拉压过程的进行弹簧外围与壁面的摩擦副所起到的阻碍作用以及弹簧压缩过程中个别时间点的实际刚度波动，实践表明变速箱中弹簧的应用仅仅参照弹簧设计刚度使用会带来极大的误差。对上述问题的忽略会导致设计者对选换档机构所需操纵力的预期出现误差，同时，长期的因刚度不准确会导致变速箱整体不合规以及内部零件失效。
所以在弹簧装配前，对预期装配工况下对弹簧以及预期配套使用的圆柱形筒状装配体的实际工作刚度进行一定时间范围内的准确测量，避免因摩擦力导致的弹簧瞬时刚度变化以及弹簧失效最终引起的整体变速箱设计失效，为变速箱内弹簧的使用提供可靠安装前测试与检测，然后目前缺乏这样的测量装置。
发明内容
本实用新型提供一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置，以解决目前进行弹簧实时刚度测量时，没有考虑摩擦力的问题。
本实用新型采取的技术方案是：包括上板、丝杠、立板、驱动电机、压力传感器、压力施加板、圆柱形筒状装配体、旋转编码器和下板，其中下板两端分别与一对平行的立板内侧固定连接，两个驱动电机与下板下方固定连接，丝杠分别与驱动电机的输出轴固定连接，上板与丝杠上部螺纹连接，上板的两端与立板上的导向槽滑动连接，圆柱形筒状装配体与下板的上方销连接，压力传感器上方与上板下方固定连接、下方与压力施加板上方固定连接，压力施加板下端与下板的通孔滑动连接，旋转编码器与丝杠螺纹连接。
本实用新型的优点是结构新颖，压力施加板、压力传感器与圆柱形筒状装配体位于同一轴线上，通过双丝杠的进给将力传递到弹簧上促使其变形，然后确定测力传感器受力与支座整体竖向受力关系，通过传感器的受力获知整体竖向受力；实际使用中可以设置一定时间跨度内的多种时间步长，精确的采集到弹簧压缩过程中考虑摩擦力的总体刚度与实时刚度变化趋势；当涉及到其他尺寸的弹簧测试时，只需要卸载下板与圆柱形筒状装配体之间的螺栓连接，将弹簧放入根据设计制造的新的装配体内，将二者同时放入上板与下板之间，并在此固定圆柱形筒状装配体与下板，完成更换；能在预期装配工况下，对弹簧以及预期配套使用的圆柱形筒状装配体的实际工作刚度进行一定时间范围内的准确测量，避免因摩擦力导致的弹簧瞬时刚度变化以及弹簧失效最终引起的整体变速箱设计失效，为变速箱内弹簧的使用提供可靠安装前测试与检测，以满足生产需要。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的剖视图；
图3是本实用新型的左视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示：包括上板1、丝杠2、立板3、驱动电机4、压力传感器5、压力施加板6、圆柱形筒状装配体7、旋转编码器8和下板9，其中下板9两端分别与一对平行的立板3内侧固定连接，两个驱动电机4与下板9下方固定连接，丝杠2分别与驱动电机4的输出轴固定连接，上板1与丝杠2上部螺纹连接，上板1的两端与立板3上的导向槽301滑动连接，圆柱形筒状装配体7与下板9的上方销连接，压力传感器5上方与上板1下方固定连接、下方与压力施加板6上方固定连接，压力施加板6下端与下板9的通孔滑动连接，旋转编码器8与丝杠2螺纹连接。
工作原理：
取下上板1，圆柱形筒状装配体7与下板9通过螺栓与销孔实现连接与定位，工作时两者处于固定状态，圆柱形筒状装配体7具有多种类尺寸规格，与被测弹簧10配合使用，将被测弹簧10放在圆柱形筒状装配体7，安装上板1，压力施加板6位于测弹簧10上方，驱动电机4按照预先设定的转速驱动丝杠导轨2转动，向下拉动上板1，上板1通过立板3中间开有的导向槽301向下垂直运动，上板1、压力传感器5以及压力施加板6同步向下运动按压被测弹簧10，被测弹簧10与圆柱形筒状装配体7内壁产生摩擦，按压过程中旋转编码器8采集丝杠2的旋转圈数N△T，同时压力传感器5采集包含摩擦力在内的实时压力△F，通过数据线将采集到的数据传给外部的计算机11，用于计算刚度，待测弹簧10受压到指定位置停止；
本实用新型在测量弹簧实时刚度中考虑摩擦力，在测量过程中同时压力传感器5采集到被测弹簧10与圆柱形筒状装配体7壁面的摩擦力的大小与待测弹簧10本身压力的大小，经计算得到△F，单位：N，旋转编码器8通过记录驱动电机4旋转运动的圈数N△T，转换为纵向进给Pb×N△T，单位：mm，根据弹簧刚度推导公式计算弹簧刚度K实时，单位N/mm；
其中：Pb为丝杠导程，单位：mm。
Claims (1)
1.一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置，其特征在于：包括上板、丝杠、立板、驱动电机、压力传感器、压力施加板、圆柱形筒状装配体、旋转编码器和下板，其中下板两端分别与一对平行的立板内侧固定连接，两个驱动电机与下板下方固定连接，丝杠分别与驱动电机的输出轴固定连接，上板与丝杠上部螺纹连接，上板的两端与立板上的导向槽滑动连接，圆柱形筒状装配体与下板的上方销连接，压力传感器上方与上板下方固定连接、下方与压力施加板上方固定连接，压力施加板下端与下板的通孔滑动连接，旋转编码器与丝杠螺纹连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123268535.1U CN216386201U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123268535.1U CN216386201U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216386201U true CN216386201U (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81237413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123268535.1U Active CN216386201U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种考虑摩擦力的弹簧实时刚度精确测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216386201U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109632222A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-16 | 上海交通大学 | 一种弹簧刚度测量装置及其测量方法 |
-
2021
- 2021-12-22 CN CN202123268535.1U patent/CN216386201U/zh active Active
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