一种旋钮式换挡器扭矩测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种旋钮式换挡器扭矩测量装置。

背景技术：

旋钮式换挡器作为车内经常使用的汽车零部件，其旋转手感的好坏直接影响驾驶员的操作舒适性。而旋钮扭转力矩作为影响旋转手感的重要参数，正受到越来越多的重视。

目前传统汽车换挡器主要以直列和折线式为主，测量设备操纵机构多为线线往复运动，而旋钮式换挡器为旋转运动，现有试验设备无法直接应用于换挡器的扭矩测量。少数通用类扭矩测量设备需要额外增加工装并需手动操作，操作不便且对样件适应性较差，测量误差较大，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种旋钮式换挡器扭矩测量装置。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种旋钮式换挡器扭矩测量装置，其特征在于：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置设有扭矩测量机构；所述扭矩测量机构设有换挡器固定工装、卡盘工装、轴承、第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、移动支架、减速器、伺服电机、气缸、导轨和固定支架，其中，所述卡盘工装由轴部和卡盘连接构成，所述移动支架设有具有通孔的安装板；所述气缸和导轨均固定安装在所述固定支架上，所述移动支架可滑动安装在所述导轨上并与所述气缸的伸缩杆相连接；所述伺服电机的主体、减速器的主体与所述移动支架的安装板相固定，所述伺服电机的电机轴与所述减速器的输入轴连接，所述减速器的输出轴穿过所述安装板的通孔后依次通过所述第二联轴器、扭矩传感器和第一联轴器连接所述卡盘工装的轴部，所述卡盘工装的轴部安装在所述轴承中，所述轴承固定在所述移动支架上；使得：所述气缸能够通过所述移动支架带动所述卡盘工装沿所述导轨的延伸方向移动，且所述卡盘工装的卡盘在其移动到测量位置时能够扣紧在固定于所述换挡器固定工装的受测旋钮式换挡器上，令所述伺服电机能够通过所述减速器、第二联轴器、扭矩传感器、第一联轴器和卡盘工装旋动所述受测旋钮式换挡器。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的扭矩测量机构还设有限位装置；所述限位装置由安装架、限位螺钉和限位块组成，所述安装架设有沿所述导轨延伸方向设置的螺纹通孔，且所述安装架与所述导轨相对固定，所述限位螺钉连接在所述安装架的螺纹通孔中，所述限位块固定在所述移动支架上，所述限位螺钉在所述卡盘工装移动到测量位置时抵顶在随所述卡盘工装移动的限位块上。

作为本实用新型的优选实施方式：所述导轨沿上下方向延伸。

作为本实用新型的优选实施方式：所述气缸的工作气压为0.3Mpa。

作为本实用新型的优选实施方式：所述扭矩传感器的量程为0至7.5N·m。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置还设有操作试验台；所述扭矩测量机构的换挡器固定工装和固定支架均固定在所述操作试验台上。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置还设有用于为所述气缸供气的气源系统、用于感应所述卡盘工装位置的传感器和用于控制所述扭矩测量机构工作的工控机；所述气源系统的出气口连通所述气缸的进气口，所述传感器能够在所述卡盘工装移动到测量位置时受触发产生感应信号，所述工控机安放在所述操作试验台上，所述工控机分别与所述气源系统的供气控制器、所述传感器的输出端、所述伺服电机的控制端和所述扭矩传感器的输出端电气连接。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置还设有用于显示测量数据的显示屏；所述显示屏安装在所述操作试验台上，所述显示屏与所述工控机电气连接。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置还设有鼠标和键盘；所述鼠标和键盘均安放在所述操作试验台上，所述鼠标和键盘分别与所述工控机电气连接。

作为本实用新型的优选实施方式：所述的旋钮式换挡器扭矩测量装置还设有打印机；所述打印机安放在所述操作试验台上，所述打印机与所述工控机电气连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型设有扭矩测量机构，其能够精确的转动受测旋钮式换挡器，并检测到受测旋钮式换挡器转动时的扭矩，从而，将受测旋钮式换挡器的手感性能以力矩值的形式量化，为旋钮式换挡器产品设计提供具体参考值，以更好地对旋钮式换挡器进行设计和改进，提高产品品质。

第二，本实用新型将气动与电动相结合，降低了测量的劳动强度，减小了试验误差，进而提高效率，降低成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的旋钮式换挡器扭矩测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型中扭矩测量机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的旋钮式换挡器扭矩测量装置，设有扭矩测量机构1、操作试验台2、显示屏3、鼠标4、键盘5、打印机6、气源系统、传感器和工控机7。

参见图2，上述扭矩测量机构1设有换挡器固定工装101、卡盘工装102、轴承103、第一联轴器104、扭矩传感器105、限位装置106、第二联轴器107、移动支架108、减速器109、伺服电机110、气缸111、导轨112和固定支架113，其中，卡盘工装102由轴部和卡盘连接构成，移动支架108设有具有通孔的安装板；气缸111和导轨112均固定安装在固定支架113上，导轨112沿上下方向延伸，移动支架108可滑动安装在导轨112上并与气缸111的伸缩杆相连接；伺服电机110的主体、减速器109的主体与移动支架108的安装板相固定，伺服电机110的电机轴与减速器109的输入轴连接，减速器109的输出轴穿过安装板的通孔后依次通过第二联轴器107、扭矩传感器105和第一联轴器104连接卡盘工装102的轴部，卡盘工装102的轴部安装在轴承103中，轴承103固定在移动支架108上；使得：气缸111能够通过移动支架108带动卡盘工装102沿导轨112的延伸方向移动，且卡盘工装102的卡盘在其移动到测量位置时能够扣紧在固定于换挡器固定工装101的受测旋钮式换挡器上，令伺服电机110能够通过减速器109、第二联轴器107、扭矩传感器105、第一联轴器104和卡盘工装102旋动受测旋钮式换挡器。另外，限位装置106安装在移动支架108上，限位装置106由安装架1061、限位螺钉1062和限位块1063组成，安装架1061设有沿导轨112延伸方向设置的螺纹通孔，且安装架1061与导轨112相对固定，限位螺钉1062连接在安装架1061的螺纹通孔中，限位块1063固定在移动支架108上，限位螺钉1062在卡盘工装102移动到测量位置时抵顶在随卡盘工装102移动的限位块1063上，使得气缸111不能继续驱动移动支架108向下移动，卡盘工装102被限定在测量位置。

其中，上述气缸111的工作气压优选为0.3Mpa，上述扭矩传感器105的量程优选为0至7.5N·m。

参见图1，上述扭矩测量机构1的换挡器固定工装101和固定支架113均固定在操作试验台2上。上述气源系统用于为气缸111供气，工控机7用于控制扭矩测量机构1工作；气源系统的出气口连通气缸111的进气口，传感器能够在卡盘工装102移动到测量位置时受触发产生感应信号，工控机7安放在操作试验台2上，工控机7分别与气源系统的供气控制器、传感器的输出端、伺服电机110的控制端和扭矩传感器105的输出端电气连接，传感器产生的感应信号能够作用工控机7判断卡盘工装102是否移动到测量位置的依据。上述显示屏3用于显示测量数据；显示屏3安装在操作试验台2上，显示屏3与工控机7电气连接。上述鼠标4和键盘5均安放在操作试验台2上，鼠标4和键盘5分别与工控机7电气连接。上述打印机6安放在操作试验台2上，打印机6与工控机7电气连接。

本实用新型的旋钮式换挡器扭矩测量装置的使用方式如下：

测量前，换挡器固定工装101可根据受测旋钮式换挡器的不同进行更换和移动，以将受测旋钮式换挡器固定在换挡器固定工装101上。测量时，实验人员通过工控机7输入测量命令，首先，控制气缸111驱动移动支架108，使其沿导轨112平缓向下移动，直至卡盘工装102移动到测量位置，此时卡盘工装102的卡盘正好卡住受测旋钮式换挡器上；然后，控制伺服电机110启动，带动卡盘工装102的卡盘正向旋转指定角度后再次反向旋转，直到回到初始位置，旋转过程中扭矩传感器105会实时输出旋钮扭矩，工控机7接收到扭矩传感器105输出的数据后可以据此绘制出角度-扭矩曲线。最后，在卡盘工装102的卡盘旋转回到初始位置后，控制气缸111反向作动，将移动支架108上行并回到初始位置，试验结束，此时可方便的取出受测旋钮式换挡器。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。