一种花键防尘罩密封试验装置的制作方法

本实用新型涉及汽车传动轴构件试验技术领域，特别涉及一种花键防尘罩密封试验装置。

背景技术：

汽车后驱动桥的万向节传动装置通常称为汽车的万向传动轴或简称为传动轴，它由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。伸缩花键具有矩形或渐开线齿形，用于补偿由于汽车运动时传动轴两端万向节之间的长度变化。花键应有可靠的润滑及防尘措施，花键防尘罩是保护传动轴花键的构件，其可靠性直接影响传动轴的使用寿命。作为汽车传动系统之中的关键件，传动轴总成中间滑动花键防尘罩密封性考核试验，是汽车部件考核试验中必不可少的一项试验工作，但传动轴工作在转动条件下，工作过程中传动轴还会发生轴向的变形，试验同时进行传动轴旋转和轴向变形，它们之间会存在相互干扰，增加了试验难度。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种花键防尘罩密封试验装置，用于测试防尘罩的耐高温性能和防泥浆密封性，所述花键可沿花键轴套做轴向运动，所述花键的前端设有第一前万向节，所述花键的后端设有第一后万向节，防尘罩固定套设在花键外壁上，

所述密封试验装置包括密封试验机构、旋转机构、滑动轴承机构和轴向往复机构。

密封试验机构包括均设置在防尘罩外侧的热风机和泥浆泵，热风机用于向防尘罩吹出高温空气，泥浆泵用于向防尘罩喷溅泥浆。

旋转机构，与第一前万向节相连，用于使所述花键绕自身轴线旋转，目的是为了模拟防尘罩的实际工作过程。

滑动轴承机构，包括滑动轴承座，滑动轴承座内部同轴地设有轴向加载体，滑动轴承座内壁沿轴向设有多个优弧型凹槽，所述优弧型凹槽径向均布于滑动轴承座内壁上，即所述多个优弧型凹槽的轴线与同一截面的交点的连线呈正多边形，轴向加载体外壁设有与所述优弧型凹槽的位置、形状、数量相匹配的劣弧型凹槽，即所述多个劣弧型凹槽的轴线与同一截面的交点的连线也呈正多边形；

所述优弧型凹槽和所述劣弧型凹槽之间设有若干个滚珠，轴向加载体通过滚珠与滑动轴承座产生相对位移，当花键做往复平移运动时，滚珠在所述优弧型凹槽和所述劣弧型凹槽所组合起来的圆孔中滚动，大大减少了滑动轴承座与轴向加载体之间的摩擦力，且由于滑动轴承座上的凹槽为优弧型，因此滚珠不会因为滑动轴承座与轴向加载体之间的相对位移而掉落；

轴向加载体内同轴地设有旋转加载体，旋转加载体与第一后万向节的尾部连接固定，轴向加载体与旋转加载体之间设有至少两个呈圆柱形的滚子轴承，旋转加载体外壁设有环形凸台，所述环形凸台位于每个滚子轴承的靠近第一后万向节的方向，旋转加载体通过滚子轴承与轴向加载体产生轴向的相对旋转，环形凸台用于防止滚子轴承从轴向加载体中脱落；

轴向往复机构，用于使所述花键沿自身轴线做往复平移运动，目的是为了模拟防尘罩的实际工作过程，所述轴向往复机构与轴向加载体的尾端相连。

优选的，所述轴向往复机构包括依次连接的伺服作动筒和用于固定伺服作动筒的立柱，伺服作动筒的前端与轴向加载体尾端相连，伺服作动筒用于推拉花键使其产生位移，立柱用于支撑伺服作动筒的尾端。

优选的，滑动轴承机构和所述轴向往复机构之间还设有第二花键，所述第二花键的前端设有第二前万向节，第二前万向节的前端与旋转加载体连接，当前一个花键转动时，所述第二花键也会随着旋转加载体一起旋转，所述第二花键的后端设有第二后万向节，第二后万向节的后端与后固定轴承座连接，后固定轴承座用于支撑第二后万向节；所述第二花键外部设有所述密封试验机构，这样两个花键可以同时分别通过两套密封试验机构进行密封性试验。

优选的，轴向加载体与伺服作动筒通过长杆相连接，即通过长杆来传递伺服作动筒产生的位移，继而带动轴向加载体进行往复平移运动。

优选的，伺服作动筒上设有能够反馈花键轴向位移量的位移传感器，以控制伺服作动筒产生的位移量，防止超出花键的最大可拉伸长度而损坏花键。

优选的，所述旋转机构包括依次连接的调速电机和联轴器，联轴器的后端与第一前万向节相连，调速电机用于使花键绕自身轴线旋转，联轴器用于传递旋转动力。

优选的，联轴器与第一前万向节连接处设有前固定轴承座，用于给联轴器和第一前万向节的连接处提供支撑。

优选的，防尘罩外部套设有用于防止泥浆外溅的防护罩，防尘罩下面设有用于储存泥浆的泥浆盒，泥浆泵喷射的泥浆从泥浆盒中抽取。

优选的，所述优弧型凹槽和所述劣弧型凹槽的数量均为六个，每个优弧型凹槽中均设有十一个滚珠。

本实用新型提供的一种花键防尘罩密封试验装置，可对单个或多个花键同时施加旋转力和推拉力，使其同时进行转动和轴向往复运动，解决了花键旋转运动和轴向往复运动之间相互干扰的问题，并能在花键运动的同时对其进行密封性与耐久性试验。

附图说明

图1是单件试验状态下花键防尘罩密封试验装置的结构示意图；

图2是单件试验状态下花键防尘罩密封试验装置中滑动轴承机构的侧视剖视图；

图3是花键防尘罩密封试验装置中滑动轴承机构的正视剖视图；

图4是多件试验状态下花键防尘罩密封试验装置的结构示意图；

图5是多件试验状态下花键防尘罩密封试验装置中滑动轴承机构的侧视剖视图。

附图标记：调速电机11，联轴器12，前固定轴承座13，后固定轴承座14，第一前万向节21，防尘罩22，防护罩23，热风机24，泥浆泵25，泥浆盒26，第一后万向节27，第二前万向节28，第二后万向节29，滑动轴承机构3，滑动轴承座31，轴向加载体32，滚子轴承33，滚珠34，旋转加载体35，长杆36，位移传感器41，伺服作动筒42，立柱43。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

下面通过具体的实施例对本实用新型提供的一种花键防尘罩密封试验装置作进一步详细的描述。

实施例1：

如图1至图3所示，花键防尘罩密封试验装置在进行单件试验时，该试验装置包括密封试验机构、旋转机构、滑动轴承机构3和轴向往复机构，并且所述花键的前端设有第一前万向节21，所述花键的后端设有第一后万向节27，防尘罩22固定套设在花键外壁上。

密封试验机构包括热风机24和泥浆泵25，热风机24和泥浆泵25均设置在防尘罩22外侧，防尘罩22外部套设有用于防止泥浆外溅的防护罩23，防尘罩22下面设有用于储存泥浆的泥浆盒26，泥浆泵25喷射的泥浆从泥浆盒26中抽取；热风机24用于向防尘罩吹出高温空气，泥浆泵25用于向防尘罩喷溅泥浆。

旋转机构包括依次连接的调速电机11和联轴器12，联轴器12的后端与第一前万向节21相连，并且联轴器12与第一前万向节21连接处设有前固定轴承座13；旋转机构用于给所述花键的转动提供动力，前固定轴承座13用于给联轴器12和第一前万向节21的连接处提供支撑。

滑动轴承机构3包括滑动轴承座31、轴向加载体32、滚子轴承33、滚珠34和旋转加载体35，轴向加载体32同轴设置在滑动轴承座31内部，滑动轴承座31内壁沿轴向设有六个优弧型凹槽，所述优弧型凹槽径向均布于滑动轴承座31内壁上，轴向加载体32外壁设有六个与所述优弧型凹槽的位置、形状相匹配的劣弧型凹槽，每组所述优弧型凹槽和所述劣弧型凹槽之间设置十一个滚珠34，旋转加载体35同轴设置在轴向加载体32内，并且其前端与第一后万向节27的尾部连接固定，两个呈圆柱形的滚子轴承33设置在轴向加载体32和旋转加载体35之间，旋转加载体35外壁设有环形凸台，所述环形凸台位于每个滚子轴承33的靠近第一后万向节27的方向，用于防止滚子轴承33从轴向加载体27中脱落。

轴向往复机构包括依次连接的伺服作动筒42和立柱43，伺服作动筒42的前端与轴向加载体32尾端相连，伺服作动筒42上设有能够反馈花键轴向位移量的位移传感器41，立柱43用于固定伺服作动筒42；轴向往复机构用于使所述花键沿自身轴线做往复平移运动，伺服作动筒42用于推拉花键使其产生位移，立柱43用于支撑伺服作动筒42的尾端，位移传感器41用于控制伺服作动筒产生的位移量，防止超出花键的最大可拉伸长度而损坏花键。

试验开始后，启动调速电机11，通过联轴器12将旋转力传递给花键的第一前万向节21，使花键转动，此时花键的第一后万向节27以及与其相连的旋转加载体35也一同转动，并通过滚子轴承33实现旋转加载体35与轴向加载体32的相对转动，而轴向加载体32不随之一同转动，以此实现花键的转动动作；

启动伺服作动筒42，伺服作动筒42对旋转加载体35进行推拉，旋转加载体35带动第一后万向节27轴向移动，进而带动花键进行轴向移动，若伺服作动筒42初始时是拉动动作，则花键在实验前调整为收回状态，若伺服作动筒42初始时是推动动作，则花键在实验前调整为拉伸状态，并通过位移传感器41对伺服作动筒42的推拉量进行控制，在旋转加载体35轴向移动时，其通过滚珠34实现与滑动轴承座31的相对轴向移动，滑动轴承座31不随之一同转动，以此实现花键的平移动作；

最后打开热风机24和泥浆泵25，对花键的防尘罩22进行密封性试验。

实施例2：

如图3至图5所示，花键防尘罩密封试验装置在进行多件试验时，该试验装置包括密封试验机构、旋转机构、滑动轴承机构3和轴向往复机构，多件试验时试验件包括第一花键和第二花键，所述第一花键的前端设有第一前万向节21，所述第一花键的后端设有第一后万向节27，所述第二花键的前端设有第二前万向节28，所述第二花键的后端设有第二后万向节29，两个防尘罩22分别固定套设在第一花键和第二花键的外壁上，

密封试验机构包括热风机24和泥浆泵25，热风机24和泥浆泵25均设置在两个防尘罩22外侧，防尘罩22外部套设有用于防止泥浆外溅的防护罩23，防尘罩22下面设有用于储存泥浆的泥浆盒26，泥浆泵25喷射的泥浆从泥浆盒26中抽取；热风机24用于向防尘罩吹出高温空气，泥浆泵25用于向防尘罩喷溅泥浆。

旋转机构包括依次连接的调速电机11和联轴器12，联轴器12的后端与第一前万向节21相连，并且联轴器12与第一前万向节21连接处设有前固定轴承座13；旋转机构用于给第一花键和第二花键的转动提供动力，前固定轴承座13用于给联轴器12和第一前万向节21的连接处提供支撑。

滑动轴承机构3包括滑动轴承座31、轴向加载体32、滚子轴承33、滚珠34和旋转加载体35，轴向加载体32同轴设置在滑动轴承座31内部，滑动轴承座31内壁沿轴向设有六个优弧型凹槽，所述优弧型凹槽径向均布于滑动轴承座31内壁上，轴向加载体32外壁设有六个与所述优弧型凹槽的位置、形状相匹配的劣弧型凹槽，每组所述优弧型凹槽和所述劣弧型凹槽之间设置十一个滚珠34，旋转加载体35同轴设置在轴向加载体32内，并且旋转加载体35的前端与第一后万向节27的尾部连接固定，旋转加载体35的后端与第二花键的第二前万向节28连接固定，用于将转动力传递给第二花键，两个呈圆柱形的滚子轴承33设置在轴向加载体32和旋转加载体35之间，旋转加载体35外壁设有环形凸台，所述环形凸台位于每个滚子轴承33的靠近第一后万向节27的方向，用于防止滚子轴承33从轴向加载体27中脱落，第二后万向节29的后端与后固定轴承座14连接，用于给两个花键提供支撑。

轴向往复机构包括依次连接的伺服作动筒42和立柱43，伺服作动筒42的前端与轴向加载体32尾端通过长杆36相连，伺服作动筒42上设有能够反馈两个花键轴向位移量的位移传感器41，由于第一花键和第二花键同时平移，因此两个花键的位移量相同，立柱43用于固定伺服作动筒42；轴向往复机构用于使所述花键沿自身轴线做往复平移运动，伺服作动筒42用于推拉第一花键和第二花键使其产生位移，立柱43用于支撑伺服作动筒42的尾端，位移传感器41用于控制伺服作动筒产生的位移量，防止超出花键的最大可拉伸长度而损坏花键。

试验开始后，启动调速电机11，通过联轴器12将旋转力传递给第一花键的第一前万向节21，使第一花键转动，同时第一花键的第一后万向节27通过旋转加载体35带动第二花键的第二前万向节28转动，旋转加载体35是通过滚子轴承33实现旋转加载体35与轴向加载体32的相对转动，而轴向加载体32不随之一同转动，继而实现第二花键的转动动作，转动停止于后固定轴承座14；转动过程中，前固定轴承座13给第一花键提供前端支撑，后固定轴承座14给第二花键提供后端支撑。

启动伺服作动筒42，伺服作动筒42通过长杆36对旋转加载体35进行推拉，在旋转加载体35轴向移动时，其通过滚珠34实现与滑动轴承座31的相对轴向移动，滑动轴承座31不随之一同转动，此时旋转加载体35通过第一后万向节27带动第一花键轴向移动，并通过第二前万向节28带动第二花键移动；若伺服作动筒42初始时是拉动动作，则两个花键在实验前调整为收回状态，若伺服作动筒42初始时是推动动作，则两个花键在实验前调整为拉伸状态，并通过位移传感器41对伺服作动筒42的推拉量进行控制；轴向移动过程中，前固定轴承座13给第一花键提供前端支撑，立柱43给第二花键提供后端支撑；

最后打开热风机24和泥浆泵25，对花键的防尘罩22进行密封性试验。

需要说明的是，本实用新型提供的花键防尘罩密封试验装置的多件试验不限于两件，可根据需要在第二花键后加设滑动轴承机构3等设备，进行三件等以上的多件试验。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。