一种汽车换挡耐久试验模拟负载机构的制作方法

本发明涉及汽车试验设备领域，具体涉及一种汽车换挡耐久试验模拟负载机构。

背景技术：

在现在的轻卡、重卡等车上，换挡器分为手动和手自一体，用于驾驶员在行驶过程中，对汽车的变速箱进行变速控制，换挡器一般有2个主要功能，即选档和换挡。用手扳动手柄，连接手柄的换挡杆会带动下面的球头转动，从而带动下面的硬轴转动和拨动。硬轴上还有一个球头连杆的支撑点。这个支撑点不同车型，结构设计也不一样。汽车换挡总成指的是换挡器总成和连接换挡器和变速箱的硬轴总成，一般情况下硬轴推拉带动的是选档，硬轴摆动带动的是选档。

目前所用的模拟负载，一般都是单向负载，和单项负载；也就是模拟负载采用弹簧只能单向受力，即拉力或压力，不能双向加载，既有拉力，也有压力输出；而实际实车状态选换挡是既有推拉也有拉力。单项负载的意思是选做选档耐久试验，把模拟负载加上去；做完选档耐久后，再做换挡耐久试验，再把模拟负载加上去。选换挡耐久试验由于受结构影响，不能同时进行。因此带硬轴总成的换挡器能模拟实车状态下的负载机构就显得非常重要了；只有选档和换挡联动的试验才更接近实车状态，只有满足双向受力加载才更接近实车状态。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车换挡耐久试验模拟负载机构，包括试验台架，试验台架上装有换挡器总成和硬轴总成，硬轴总成一端连接换挡器总成，硬轴总成轴身通过连杆活动安装，硬轴总成另一端连接连接负载机构，负载机构用于在换挡和选档时，向硬轴总成和换挡器总成提供负载。

优选的：负载机构安装在升降机构上，升降机构用于针对不同规格的换挡器总成和硬轴总成，调节负载机构处于对应的高度位置。

优选的：负载机构包括换档负载组件、选挡负载组件和传动箱，传动箱和硬轴总成远离换挡器总成的一端连接，换档负载组件通过传动箱向硬轴总成施加沿着其轴向的负载，选档负载组件通过传动箱向硬轴总成施加沿着其径向的负载。

优选的：传动箱包括两贯穿孔分别为a贯穿孔和b贯穿孔，a、b贯穿孔的孔向垂直，a、b贯穿孔的孔向位于水平面内，a贯穿孔的孔向和硬轴总成的轴向一致，传动箱内装有传动组件，换挡负载组件通过传动组件向硬轴总成施加沿着a贯穿孔孔向的负载，选档负载组件通过传动组件向硬轴总成施加沿着b贯穿孔孔向的负载。

优选的：传动组件包括圆形齿条和齿轮轴，圆形齿条布置在a贯穿孔内，圆形齿条的长度方向和a贯穿孔的孔向一致，齿轮轴布置在b贯穿孔内，齿轮轴的轴向和b贯穿孔的孔向一致，齿轮轴上开设有键槽，键槽的槽向和b贯穿孔的孔向一致，齿轮轴上装配有齿轮，齿轮沿着键槽的槽向和键槽构成滑动导向配合，齿轮和圆形齿条啮合，齿轮轴的一端伸出b贯穿孔，齿轮轴伸出b贯穿孔的端部安装有摆臂，摆臂和硬轴总成远离换挡器总成的一端连接，齿轮轴另一端连接选档负载组件，圆形齿条一端连接换挡组件。

优选的：摆臂上沿着其臂长方向间隔开设有螺纹孔，硬轴总成远离换挡器总成的一端装有硬轴球头，硬轴球头转动安装在夹具上，夹具固定装配在螺纹孔上。

优选的：换挡负载组件和选档负载组件结构相同，换挡负载组件和选档负载组件均包括支撑组件和弹力组件，弹力组件活动安装在支撑组件上，支撑组件安装在升降机构上，圆形齿条沿着a贯穿孔孔向往复运动时，换挡负载组件中的弹力组件向圆形齿条施加沿着a贯穿孔孔向的弹性力，齿轮轴沿着b贯穿孔孔向往复运动时，选档负载组件中的弹力组件向齿轮轴施加沿着b贯穿孔孔向的弹性力。

优选的：支撑组件包括l型座和拉杆法兰，l型座固定在升降机构上，l型座通过拉杆连接拉杆法兰，拉杆的杆长方向和a贯穿孔或b贯穿孔的孔向一致，弹力组件包括推拉杆和弹簧，推拉杆的杆长方向和拉杆杆长方向一致，弹簧套接在推拉杆上，推拉杆穿过拉杆法兰和l型座，推拉杆穿过l型座一端安装有球头联轴器，球头联轴器通过拉压力传感器连接圆形齿条或齿轮轴，弹簧位于l型座和拉杆法兰之间，推拉杆穿过拉杆法兰的一端设置有外螺纹，推拉杆穿过拉杆法兰的端部和活动螺母配合安装，活动螺母上套接有抵靠弹簧的挡圈，活动螺母上套接有螺母套，螺母套抵靠挡圈的外侧，活动螺母能够螺母套内沿着推拉杆杆长方向滑动，螺母套通过螺纹配合安装在拉杆法兰的螺纹孔上，弹簧远离活动螺母的一端装有导向挡圈，导向挡圈套接在推拉杆上，推拉杆上设置有和导向挡圈外侧抵靠的台阶，导向挡圈外侧抵靠在l型座上，导向挡圈内侧抵靠弹簧。

优选的：升降机构包括导向杆和导向套，导向杆沿着铅锤方向布置，导向套滑动安装在导向杆上，导向套沿着铅锤方向和导向杆构成滑动导向配合，导向套上装有用于将导向套固定在导向杆上的锁紧机构，导向套上装有水平布置的滑动板，负载机构安装在滑动板上，滑动板连接升降组件。

优选的：升降组件包括丝杠和丝杠螺母，丝杠的杆长方向和导向杆杆长方向一致，丝杠螺母和丝杆配合安装，丝杆螺母固定安装在滑动板上，丝杆下端转动安装，上端连接手轮。

本发明的技术效果和优点：本发明结构稳定，布局合理，能够实现升降调节适用不同规格的汽车换挡器，能够实现选档换挡同时施加负载，且能够实现双向加载即推力和拉力加载，降低了耐久试验的时间，满足了现在的使用要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的负载机构的结构示意图。

图3为本发明的传动组件的结构示意图。

图4为本发明的换挡负载组件的爆炸结构示意图。

图5为本发明的升降机构的结构示意图。

附图标记说明：100-负载机构、110-换挡负载组件、111-l型座、112-拉杆法兰、113-拉杆、114-推拉杆、114a-球头联轴器、114b-拉压力传感器、115-弹簧、116-螺母套、117-活动螺母、118-挡圈、119-导向挡圈、120-选档负载组件、130-传动箱、131-a贯穿孔、132-b贯穿孔、140-传动组件、141-圆形齿条、142-齿轮轴、142a-键槽、143-齿轮、200-换挡器总成、300-硬轴总成、310-连杆、320-硬轴球头、330-夹具、400-试验台架、500-升降机构、510-导向杆、520-导向套、530-滑动板、540-丝杆、550-丝杠螺母、560-锁紧机构、570-手轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参照图1-5，在本实施例中提出了一种汽车换挡耐久试验模拟负载机构，包括试验台架400，试验台架400上装有换挡器总成200和硬轴总成300，硬轴总成300一端连接换挡器总成200，硬轴总成300轴身通过连杆310活动安装，硬轴总成300另一端连接连接负载机构100，负载机构100用于在换挡和选档时，向硬轴总成300和换挡器总成200提供负载。

负载机构100安装在升降机构500上，升降机构500用于针对不同规格的换挡器总成200和硬轴总成300，调节负载机构100处于对应的高度位置。

负载机构100包括换档负载组件110、选挡负载组件120和传动箱130，传动箱130和硬轴总成300远离换挡器总成300的一端连接，换档负载组件110通过传动箱130向硬轴总成300施加沿着其轴向的负载，选档负载组件120通过传动箱130向硬轴总成300施加沿着其径向的负载。

传动箱130包括两贯穿孔分别为a贯穿孔131和b贯穿孔132，a、b贯穿孔的孔向垂直，a、b贯穿孔的孔向位于水平面内，a贯穿孔131的孔向和硬轴总成300的轴向一致，传动箱130内装有传动组件140，换挡负载组件110通过传动组件140向硬轴总成300施加沿着a贯穿孔131孔向的负载，选档负载组件120通过传动组件140向硬轴总成300施加沿着b贯穿孔132孔向的负载。

传动组件140包括圆形齿条141和齿轮轴142，圆形齿条141布置在a贯穿孔131内，圆形齿条141的长度方向和a贯穿孔131的孔向一致，齿轮轴142布置在b贯穿孔132内，齿轮轴142的轴向和b贯穿孔132的孔向一致，齿轮轴142上开设有键槽142a，键槽142a的槽向和b贯穿孔132的孔向一致，齿轮轴142上装配有齿轮143，齿轮143沿着键槽142a的槽向和键槽142a构成滑动导向配合，齿轮143和圆形齿条141啮合，齿轮轴142的一端伸出b贯穿孔132，齿轮轴142伸出b贯穿孔132的端部安装有摆臂144，摆臂144和硬轴总成300远离换挡器总成200的一端连接，齿轮轴142另一端连接选档负载组件120，圆形齿条141一端连接换挡组件110。

摆臂144上沿着其臂长方向间隔开设有螺纹孔144a，硬轴总成300远离换挡器总成200的一端装有硬轴球头320，硬轴球头320转动安装在夹具330上，夹具330固定装配在螺纹孔144a上。

换挡负载组件110和选档负载组件120结构相同，换挡负载组件110和选档负载组件120均包括支撑组件和弹力组件，弹力组件活动安装在支撑组件上，支撑组件安装在升降机构500上，圆形齿条141沿着a贯穿孔131孔向往复运动时，换挡负载组件110中的弹力组件向圆形齿条141施加沿着a贯穿孔131孔向的弹性力，齿轮轴142沿着b贯穿孔132孔向往复运动时，选档负载组件120中的弹力组件向齿轮轴142施加沿着b贯穿孔132孔向的弹性力。

支撑组件包括l型座111和拉杆法兰112，l型座111固定在升降机构500上，l型座111通过拉杆113连接拉杆法兰112，拉杆113的杆长方向和a贯穿孔131或b贯穿孔132的孔向一致，弹力组件包括推拉杆114和弹簧115，推拉杆114的杆长方向和拉杆113杆长方向一致，弹簧115套接在推拉杆114上，推拉杆114穿过拉杆法兰112和l型座111，推拉杆114穿过l型座111一端安装有球头联轴器114a，球头联轴器114a通过拉压力传感器114b连接圆形齿条141或齿轮轴142，弹簧115位于l型座111和拉杆法兰112之间，推拉杆114穿过拉杆法兰112的一端设置有外螺纹，推拉杆114穿过拉杆法兰112的端部和活动螺母117配合安装，活动螺母117上套接有抵靠弹簧的挡圈118，活动螺母117上套接有螺母套116，螺母套116抵靠挡圈118的外侧，活动螺母117能够螺母套116内沿着推拉杆114杆长方向滑动，螺母套116通过螺纹配合安装在拉杆法兰112的螺纹孔上，弹簧115远离活动螺母117的一端装有导向挡圈119，导向挡圈119套接在推拉杆114上，推拉杆114上设置有和导向挡圈119外侧抵靠的台阶，导向挡圈119外侧抵靠在l型座111上，导向挡圈119内侧抵靠弹簧115。

升降机构500包括导向杆510和导向套520，导向杆510沿着铅锤方向布置，导向套520滑动安装在导向杆510上，导向套520沿着铅锤方向和导向杆510构成滑动导向配合，导向套520上装有用于将导向套520固定在导向杆510上的锁紧机构560，导向套520上装有水平布置的滑动板530，负载机构100安装在滑动板530上，滑动板530连接升降组件。

升降组件包括丝杠540和丝杠螺母550，丝杠540的杆长方向和导向杆510杆长方向一致，丝杠螺母550和丝杆540配合安装，丝杆螺母550固定安装在滑动板530上，丝杆540下端转动安装，上端连接手轮570。

本发明在使用时，首先根据待试验的换挡器总成200和硬轴总成300规格，调节负载机构100的高度，转动手轮570，丝杠540带动丝杠螺母550和滑动板530升降，滑动板530带动负载机构100升降，调节到合适位置时，通过锁紧机构将导向套520锁紧，锁紧机构在导向套的径向方向与导向杆垂直的方向上设有一个圆孔，圆孔里有一个分体的楔形锁紧块，楔形锁紧块上一边是通孔，一边是螺纹孔，其上安装有7字螺栓，拧紧7字螺栓，分体式的楔形锁紧块将会夹紧导向杆，起到锁紧作用。高度调节完成之后，将硬轴总成300端部的硬轴球头320装配在夹具330上，再将夹具330安装在摆臂114上适宜的螺纹孔114a上，摆臂114用于模拟汽车变速箱的输入摆动臂，调节螺母套116，使得换挡器总成200空挡时，弹簧115处于自由状态，在进行换挡时，通过换挡器总成200驱使硬轴总成300沿着其轴向运动，硬轴总成300通过摆臂114带动齿轮143转动，齿轮143带动圆形齿条141运动，圆形齿条141带动推拉杆114运动，推拉杆114运动时挤压或拉伸弹簧，弹簧通过推拉杆114对圆形齿条141施加反向作用力，实现施加负载的功能，在进行选档时，通过换挡器总成200驱使硬轴总成300围绕连杆310转动，硬轴总成300拉或压摆臂114，摆臂114拉或推动齿轮轴142移动，齿轮轴142运动时挤压或拉伸弹簧，弹簧通过推拉杆114对齿轮轴142施加反向作用力，实现施加负载的功能，选档负载和换挡负载能够同时施加，能够实现换挡选档同时进行耐久试验。

本发明结构稳定，布局合理，能够实现升降调节适用不同规格的汽车换挡器，能够实现选档换挡同时施加负载，且能够实现双向加载即推力和拉力加载，降低了耐久试验的时间，满足了现在的使用要求。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。