专利名称：一种单向离合器寿命试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及单向离合器试验技术领域，--种单向离合器寿命试验机。
技术背景-目前，随着国内单向离合器的用途越来越广泛，对产品的工作寿命即啮合 寿命等关键技术指标提出更高的要求。在实际应用中由于工况条件不同，工作 寿命也存在较大差异。在单向离合器的设计中啮合寿命的考核方法，主要是从 材料接触应力的角度进行计算，对其综合性能的考核缺乏相应的试验数据支持， 即使在对高可靠性单向离合器所作的啮合寿命考核试验，也是通过比较简易的 试验条件完成的，其试验数据缺乏准确性、完整性。江!于没有完善的单向离合 器寿命试验设备保证，所以无法获得科学准确的试验数据，使得长寿命、高可 靠性单向离合器在理论研究和产品开发方面缺乏相应技术支持。制约了国内单 向离合器产品在高端市场的研发。 发明内容-为克服目前单向离合器在研究和开发方面存在的试验条件简易、试验数据 缺乏准确性、完整性问题，根据零件材料的接触疲劳、加工精度及载荷条件等 因素；本发明提供- 种单向离合器寿命试验机，通过工控机软件的强大数据处 理功能，能够准确、可靠的实现单向离合器的啮合寿命考核，实现单向离合器 寿命影响因素分析，整机结构简单，界面友好，便于操作。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案所述的单向离合器寿命试验机，具有控制系统，传动系统，加载系统和数 据采集系统；其控制系统由工控机发送指令给传动系统步进电机，步进电机控 制主轴上的被测试件转位，依靠棘轮棘爪啮合完成加载过程主轴定位；工控机 通过控制伺服阀调节加载油缸载荷，加载油缸通过外套循环加载，完成加载、 保载、卸载过程；加载过程由信号釆集卡将采集到的拉压力传感器受力信号反 馈到工控机来调节伺服阀控制加载油缸的载荷输出，保证了加载负荷的准确性; 角度传感器用来反映单向离合器外壳的转角变化，作出单向离合器是否失效的 判断，当离合器外壳的转角超过某一设定值时，将通过控制系统关闭主机，而 且可以通过角度变化数据的采集，完成离合器工作过程状态分析。所述的单向离合器寿命试验机，其装置由步进电机通过联轴器与主轴相 连；主轴穿过棘轮、轴承座、内套和可装拆轴承座；其棘轮与主轴键联结、棘 爪固定在机座上；其轴承座上固定有角度传感器；其内套与外套之间装置有被 测试件，内套与主轴由键连接，外套上设置有外壳，其之间由键连接；其外壳 端面上设置有分布磁性贴片，外壳的外径侧设置有固定铰链与拉压力传感器相 连，拉压力传感器的另一端连接固定在机座上的加载油缸。 由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性 该单向离合器寿命试验机，通过采用工控机控制，整机结构简单，界面友 好，便于操作；可以准确、可靠的实现单向离合器的啮合寿命考核；加载系统 通过拉压力传感器的反馈信号调节伺服阀来控制液压油缸动作，加载精度髙； 采用角度传感器，利于对单向离合器失效控制；操作系统可靠性高，可以实现 无人化管理；通过工控机软件的强大数据处理功能，实现单向离合器寿命影响 因素分析。
图1是单向离合器寿命试验机结构示意图；图2是单向离合器寿命试验机控制系统工作原理图；图中1—可拆卸轴承座；2—内套；3 —测试件；4一外套；5 —外壳；6— 磁性贴片；7 —角度传感器；8—轴承座；9—棘轮系；IO—联轴器；ll一步进电 机；12—铰链；13 —拉
如图i、 2中所示该单向离合器寿命试验机，具有控制系统，传动系统， 加载系统和数据釆集系统；其装置由步进电机(11)通过联轴器(10)与主轴 (15)相连；主轴(15)穿过棘轮(9)、轴承座(8)、内套(2)和可装拆轴承 座(O;其棘轮(9)与主轴(15)键联结、棘爪(9)固定在机座上；其轴承 座(8)上固定有角度传感器(7);其内套(2)与外套(4)之间装置有被测试 件(3)，内套(2)与主轴(15)由键连接，外套(4)上置有外壳(5)，其之 间由键连接；其外壳(5)端面上设置有分布磁性贴片(6)，外壳(5)的外径 侧设置有固定铰链(12)与拉压力传感器(13)相连，拉压力传感器(13)的 另一端连接固定在机座上的加载油缸(14)。该试验机测试时，首先将拆装式轴承座(1)从主轴(15)上整体拆掉，将 被测试件单向离合器(3)安装在内套(2)、外套(4)之间，然后将组件通过 键同主轴(1 5)及外壳(5)相连，然后安装轴承座(1)，调整铰链(12)位 置，使拉压力传感器(13)加载臂的作用力与外壳(5)外径相切，然后通过工 控机终端设定加载负荷的大小，循环加载可设定循环次数，启动试验机开始工 作。该试验机工作时，其控制系统由工控机发送指令给传动系统步进电机(11)， 步进电机(11)控制主轴(15)上的被测试件(3)转位，依靠棘轮棘爪(9) 啮合完成加载过程主轴(15)定位其内套(2)与主轴(15)由键连接，被测 试件(3)的外套(4)与外壳(5)由键连接；外壳(5)的外径侧设置有固定 铰链(12)与拉压力传感器(13)相连，拉压力传感器(13)连接固定在机座 上的加载油缸(14)，工控机通过控制伺服阀调节加载油缸(14)载荷，加载油 缸(14)通过外套(4)循环加载，完成加载、保载、卸载过程；加载过程由信 号采集卡将采集到的拉压力传感器(13)受力信号反馈到工控机来调节伺服阀 控制加载油缸(14)的载荷输出，保证了加载负荷的准确性其外壳(5)端面 上设置有分布磁性贴片(6)转位，其轴承座(8)上固定的角度传感器(7)， 将信号反馈到工控机反映被测试件单向离合器(3)外壳(5)的转角变化，作出单向离合器是否失效的判断，当离合器外壳(5)的转角超过某一设定值时， 将通过控制系统关闭主机，而且可以通过角度变化数据的采集，完成离合器工 作过程状态分析。在试验过程中，如果被测试件单向离合器(3)发生失效，角度传感器(7) 将该信号反馈给工控机进行对比分析并做出判断，自动切断控制系统，将被测 件拆下，即可分析失效原因c
权利要求
1、 一种单向离合器寿命试验机，其特征在于具有控制系统，传动系统， 加载系统和数据采集系统；其控制系统由计算机发送指令给传动系统步进电机(11),步进电机(11)控制主轴(15)上的被测试件(3)转位，依靠棘轮棘 爪(9)啮合完成加载过程主轴(15)定位；计算机通过控制伺服阀调节加载油 缸(14)载荷，加载油缸(14)通过外套(4)循环加载，完成加载、保载、卸 载过程；加载过程由信号釆集卡将采集到的拉压力传感器(13)受力信号反馈 到计算机来调节伺服阀控制加载油缸(14)的载荷输出，保证了加载负荷的准 确性角度传感器(7)用来反映单向离合器外壳(5)的转角变化，作出单向 离合器是否失效的判断，当离合器外壳(5)的转角超过某一设定值时，将通过 控制系统关闭主机，而且可以通过角度变化数据的釆集，完成离合器工作过程 状态分析。
2、 根据权利要求1所述的单向离合器寿命试验机，其特征在于其装置由 步进电机(11)通过联轴器(10)与主轴(15)相连；主轴(15)穿过棘轮(9)、 轴承座(8)、内套(2)和可装拆轴承座(1);其棘轮(9)与主轴(15)键联 结、棘爪(9)固定在机座上；其轴承座(8)上固定有角度传感器(7);其内 套(2)与外套(4)之间装置有被测试件(3)，内套(2)与主轴(15)由键连 接，外套(4)上置有外壳(5)，其之间由键连接；其外壳(5)端面上设置有 分布磁性贴片(6)，外壳(5)的外径侧设置有固定铰链(12)与拉压力传感器(13)相连，拉压力传感器(13)的另一端连接固定在机座上的加载油缸(14)。
3、 根据权利要求1所述的单向离合器寿命试验机，其特征在于其试验步 骤如下A)、安装测试件单向离合器； a)首先将拆装式轴承座(1)从主轴(15)上整体拆掉，将被测试件单向 离合器(3)安装在内套(2)、外套(4)之间；b) 将组件通过键同主轴(15)及外壳(5)相连，然后安装轴承座(1)， 调整铰链(12)位置，使拉压力传感器(13)加载臂的作用力与外壳(5)外径 相切；c) 通过工控机终端设定加载负荷的大小，循环加载可设定循环次数，启动 试验机开始工作；B)、试验机工作状态；a)工控机发送指令给传动系统步进电机(11)，步进电机(11)控制主轴 (15)上的被测试件(3)转位，依靠棘轮棘爪(9)啮合完成加载过程主轴(15) 定位；b )工控机通过控制伺服阀调节加载油缸(14)载荷，加载油缸(14)通 过外套(4)循环加载，完成加载、保载、卸载过程；加载过程由信号采集卡将 采集到的拉压力传感器(13)受力信号反馈到工控机来调节伺服阀控制加载油 缸(14)的载荷输出，保证了加载负荷的准确性；c)角度传感器(7)将信号反馈到工控机反映被测试件单向离合器(3)外 壳(5)的转角变化，作出单向离合器是否失效的判断，当离合器外壳(5)的 转角超过某--设定值时，将通过控制系统关闭主机，而且可以通过角度变化数 据的采集，完成离合器工作过程状态分析；当被测试件单向离合器(3)发生失 效，角度传感器(7)将该信号反馈给工控机进行对比分析并做出判断，自动切 断控制系统，将被测件拆下，即可分析失效原因。
全文摘要
本发明公开一种单向离合器寿命试验机，具有控制系统，传动系统，加载系统和数据采集系统；其控制系统由计算机控制步进电机(11)，控制主轴(15)上的被测试件(3)转位，依靠棘轮系完成加载过程主轴(15)定位；计算机通过控制比例阀调节加载油缸(14)载荷，加载油缸(14)通过外套(4)循环加载，完成加载、保载、卸载过程；信号采集卡将采集到的拉压力传感器(13)受力信号反馈到计算机来调节比例阀控制加载油缸(14)的载荷输出，保证了加载负荷的准确性；角度传感器(7)用来作出单向离合器是否失效的判断，通过采用计算机控制，整机结构简单，界面友好，便于操作；可以准确、可靠地实现单向离合器的啮合寿命考核。
文档编号G01M13/02GK101144752SQ200610107020
公开日2008年3月19日 申请日期2006年9月11日 优先权日2006年9月11日
发明者孙立明, 扈文庄, 曾献智, 李尚勇, 林 杨, 郭振伟 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司