一种用于变速箱板簧耐久试验的装置的制作方法

本发明涉及一种试验装置，具体涉及一种用于变速箱板簧耐久试验的装置。

背景技术：

现有自动变速箱驻车系统从设计结构上一般可分为三个部分：驻车换挡摇臂总成、驻车导向滑移装置及棘爪棘轮，其中驻车换挡摇臂总成又包括换挡盘、板簧及位于板簧一端的板簧滚子，汽车自动挡变速箱需要使用板簧来实现换挡手感，其决定了换挡舒适性，是变速箱内比较核心的换挡部件。

现有的板簧耐久试验装置的结构如图5所示，其由板簧压紧块压紧板簧一端，外接动力源在板簧的另一端施加垂直方向的力，在外接动力源作用下板簧一端往复摆动，在自由状态与工作状态之间切换。该装置只能模拟测试板簧的力学耐久性能，而且板簧的每次摆动均是在自由状态与工作状态之间切换，与实际使用工况有区别，等该装置的测试结果与实际工况的力学衰减还是有一定的偏差。此外，由于试验装置中不包含板簧滚子在换挡盘的换挡槽内的滚动，与实际工况不符，故其无法模拟板簧及其滚子与换挡槽相互作用的直实情况，无法试验出板簧滚子的耐磨和耐冲击性能,同时其还不能模拟板簧工作时的油温环境。

技术实现要素：

本发明提供一种用于变速箱板簧耐久试验的装置，旨在克服现有技术中存在的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于变速箱板簧耐久试验的装置，包括机架，所述机架上固定设置有伺服电机、传动系统、夹具系统及控制与数据采集系统，

所述传动系统包括偏心轮、连杆、滑块、齿条、第一转轴组件和第二转轴组件，所述连杆的一端与所述偏心轮转动连接，所述连杆的另一端与滑块的一端铰接，所述齿条固定设置在所述滑块的上表面，所述伺服电机带动所述偏心轮转动时，所述连杆可带动所述滑块在水平面上沿一条直线往复滑动，所述第一转轴组件包括转轴一、固定套设在其上的齿轮一及固定套设在其一端的传动环一，所述齿轮一与所述齿条啮合，所述第二转轴组件包括转轴二、固定套设在其一端的传动环二及固定设置在其一端的换挡盘，所述转轴一、转轴二、传动环一及传动环二同轴设置且所述传动环一与所述传动环二通过设置于其相互接触的端面上的扇环凹槽和扇环凸块卡合；

所述夹具系统夹持板簧远离其滚子的一端，所述板簧带有滚子的一端与所述换挡盘抵接，换挡盘带有多个限位槽且所述滚子卡入其中的一个，所述滑块往复滑动时，所述第一转轴组件与第二转轴组件同轴转动且带动所述换挡盘摆动使滚子在不同限位槽中切换以模拟换挡过程；

所述控制与数据采集系统控制所述伺服电机启闭并记录从试验开始至试验结束所述伺服电机转动的圈数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过夹具系统及传动系统实现了板簧与换挡盘相对位置与二者在变速箱内的实际相对位置的统一，伺服电机通过传动系统实现换挡盘摆动使板簧的滚子在不同限位槽中切换以模拟换挡过程，作用过程更接近实际工况，能够对板簧滚子进行耐磨和耐冲击性能试验，试验出的板簧耐久性能最接近实际工况；传动系统的连杆设计，能够避免伺服电机的反复改变旋转方向带来的不利影响，且连杆能够以机械方式对滑块的行程进行控制，更加直观，易于维护和调试；控制及数据采集系统自动采集从试验开始至板簧损坏时(或至事先设定试验时间)伺服电机转动的圈数，然后经过换算可得出板簧经换挡盘作用的换挡次数(从一个限位槽到其邻近的一个限位槽为换挡一次)。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述扇环凹槽对应的圆心角度数大于所述扇环凸块对应的圆心角度数以使所述传动环一和传动环二之间具有传动空位。传动系统中的传动环空位设计，使板簧在接近换挡行程终点时，由自身弹力驱动滚子完成换挡行程(传动环空位可使第二转动轴组件有一个微小反转自由度，保证接近抵挡终点时由板簧自身弹力驱动完成)，避免电机的刚性传动在换挡行程终点导致滚子硬性撞上换挡盘限位槽，这样更接近实际换挡过程中板簧的受力情况。

进一步，所述扇环凹槽对应的圆心角度数为45-60度，所述扇环凸块对应的圆心角度数比所述扇环凹槽对应的圆心角度数小5-10度。

进一步，所述机架上竖直固定设置有支撑板一，所述支撑板一上设有安装孔一，所述转轴一远离所述传动环一的一端套设有轴承一，所述轴承一装入所述支撑板的安装孔一内。

进一步，所述夹具系统、换挡盘、板簧及其滚子位于一个封闭箱体内，所述封闭箱体上设有观察窗，所述封闭箱体内设有调节其内温度的温控系统。设置封闭箱体并带观察窗及温控系统，调整试验时板簧所处的环境温度，可模拟其实际工作中的油温环境。封闭箱体内可充入机油，温控系统可由本领域技术人员根据需要添加实现其功能的部件，可包括电热丝、温度传感器、温度调整开关等。

进一步，所述封闭箱体为长方体形且其一个侧壁上设有供所述转轴二伸入的通孔，所述通孔内安装有轴承二，所述轴承二套设在所述转轴二上。

进一步，所述滑块的两侧设置有防止其偏离滑动方向的限位块21。设置限位块可保证滑块及其上的齿条在一条线上往复滑动，不跳起也不左右摆动，以保证试验顺利进行。

进一步，所述夹具系统包括上夹片和下夹片，所述上夹片和下夹片可夹持所述板簧的一端且所述板簧呈水平状态。

进一步，所述偏心轮为圆形轮，所述偏心轮一个侧面偏离圆心处垂直连接有转轴三，所述偏心轮通过所述转轴三与所述连杆的一端转动连接，所述偏心轮相对的另一个侧面的圆心处垂直连接有转轴四，所述转轴四上固定套设有齿轮二，所述伺服电机的转轴上固定套设有齿轮三，所述齿轮二与所述齿轮三啮合。伺服电机转动时，齿轮三带动齿轮二转动，则偏心轮随之转动，连杆在偏心轮的带动下往复摇动，使其另一端铰接的滑块实现在一条直线上的往复滑动，进一步再通过第一转轴组件和第二转轴组件的配合实现换挡盘的往复摆动，从而进行换挡盘与板簧滚子之间的相互作用。

进一步，所述机架上竖直固定设置有支撑板二，所述支撑板二上设有安装孔二，所述转轴四上还套设有轴承三，所述轴承三位于所述偏心轮和齿轮二之间且装入所述安装孔二内。

附图说明

图1为一种用于变速箱板簧耐久试验的装置的轴测图；

图2为图1所示装置的传动系统及其周边部件的结构示意图；

图3为图2的传动系统中齿轮一与齿条啮合的结构示意图；

图4为图2的传动系统中传动环一与传动环二的结构示意图；

图5为现有技术中用于变速箱板簧耐久试验的装置的轴测图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.机架；2.伺服电机；3.偏心轮；4.连杆；5.滑块；6.齿条；7.板簧；8.转轴一；9.齿轮一；10.传动环一；11.转轴二；12.传动环二；13.换挡盘；14.扇环凹槽；15.扇环凸块；16.夹具系统；17.支撑板一；18.封闭箱体；19.观察窗；20.温控系统；21.限位块；22.齿轮二；23.齿轮三；24.轴承一；25.支撑板二；26.轴承二；27.轴承三。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至4所示，本发明提供一种用于变速箱板簧耐久试验的装置，包括机架1，所述机架1上固定设置有伺服电机2、传动系统、夹具系统16及控制与数据采集系统，

所述传动系统包括偏心轮3、连杆4、滑块5、齿条6、第一转轴组件和第二转轴组件，所述连杆4的一端与所述偏心轮3转动连接，所述连杆4的另一端与滑块5的一端铰接，所述齿条6固定设置在所述滑块5的上表面，所述伺服电机2带动所述偏心轮3转动时，所述连杆4可带动所述滑块5在水平面上沿一条直线往复滑动，所述第一转轴组件包括转轴一8、固定套设在其上的齿轮一9及固定套设在其一端的传动环一10，所述齿轮一9与所述齿条6啮合，所述第二转轴组件包括转轴二11、固定套设在其一端的传动环二12及固定设置在其一端的换挡盘13，所述转轴一8、转轴二11、传动环一10及传动环二12同轴设置且所述传动环一10与所述传动环二12通过设置于其相互接触的端面上的扇环凹槽14和扇环凸块15卡合；

所述夹具系统16夹持板簧7远离其滚子的一端，所述板簧7带有滚子的一端与所述换挡盘13抵接，换挡盘13带有多个限位槽且所述滚子卡入其中的一个，所述滑块5往复滑动时，所述第一转轴组件与第二转轴组件同轴转动且带动所述换挡盘13摆动使滚子在不同限位槽中切换以模拟换挡过程；

所述控制与数据采集系统控制所述伺服电机2启闭并记录从试验开始至试验结束所述伺服电机2转动的圈数。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述扇环凹槽14对应的圆心角度数大于所述扇环凸块对应的圆心角度数以使所述传动环一10和传动环二12之间具有传动空位。

进一步，所述扇环凹槽14对应的圆心角度数为45-60度，所述扇环凸块对应的圆心角度数比所述扇环凹槽14对应的圆心角度数小5-10度。

进一步，所述机架1上竖直固定设置有支撑板一17，所述支撑板一17上设有安装孔一，所述转轴一8远离所述传动环一10的一端套设有轴承一24，所述轴承一24装入所述支撑板的安装孔一内。

进一步，所述夹具系统16、换挡盘13、板簧7及其滚子位于一个封闭箱体18内，所述封闭箱体18上设有观察窗19，所述封闭箱体18内设有调节其内温度的温控系统20。

进一步，所述封闭箱体18为长方体形且其一个侧壁上设有供所述转轴二11伸入的通孔，所述通孔内安装有轴承二26，所述轴承二26套设在所述转轴二11上。

进一步，所述滑块5的两侧设置有防止其偏离滑动方向的限位块2121。

进一步，所述夹具系统16包括上夹片和下夹片，所述上夹片和下夹片可夹持所述板簧7的一端且所述板簧7呈水平状态。

进一步，所述偏心轮3为圆形轮，所述偏心轮3一个侧面偏离圆心处垂直连接有转轴三，所述偏心轮3通过所述转轴三与所述连杆4的一端转动连接，所述偏心轮3相对的另一个侧面的圆心处垂直连接有转轴四，所述转轴四上固定套设有齿轮二22，所述伺服电机2的转轴上固定套设有齿轮三23，所述齿轮二22与所述齿轮三23啮合。

进一步，所述机架1上竖直固定设置有支撑板二25，所述支撑板二25上设有安装孔二，所述转轴四上还套设有轴承三27，所述轴承三27位于所述偏心轮3和齿轮二22之间且装入所述安装孔二内。伺服电机也可由支撑架固定在机架上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。