双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，包括工件固定机构、内圈驱动机构及外圈驱动机构，工件固定机构包括工件固定座、供工件内圈固定装配的内圈摆动芯轴及与工件外圈固定连接的外圈摆动重力盘，内圈摆动芯轴动配在工件固定座上可旋转，内圈摆动芯轴轴向两端均设有一个供工件装配测试的测试工位，内圈摆动芯轴轴向两端的测试工位均对应有一个外圈摆动重力盘，内圈驱动机构与内圈摆动芯轴驱动连接实现驱动内圈摆动芯轴呈一定角度摆动，外圈驱动机构与外圈摆动重力盘驱动连接实现驱动外圈摆动重力盘呈一定角度摆动。本实用新型具有结构简单紧凑，稳定性好及检测效率高的优点。
【专利说明】双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及试验装置，具体涉及双质量飞轮用轴承工况模拟试验机，用于模拟双质量飞轮用轴承使用工况下的可靠性试验，特别是用于双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置。
【背景技术】
[0002]双质量飞轮，是上世纪80年代末在汽车上出现的新配置，英文缩写称为DMFW(double mass flywheel),它对于汽车动力传动系的隔振和减振有很大的作用。双质量飞轮中轴承为主要承载部件之一，其工作的可靠性对双质量飞轮的正常工作起到至关重要的作用。双质量飞轮中的轴承通常处于高温环境中，内外圈可同时进行相对小角度高频转动(摆频至10Hz)和大角度低频转动，及具有径向载荷和轴向冲击载荷等工况下工作；轴承正常寿命须满足20000工作小时，使用期间密封需保证可靠，轴承在规定磨损程度内。其中约99%为内外圈相对转动〈10° (高频)，飞轮等部件自重产生的径向载荷约100N ;约1%为内外圈相对转动约100° (低频)，承受离合器分离产生的轴向冲击载荷约3000N，同时承受飞轮等部件自重产生的径向载荷约100N。
[0003]目前，现有技术中并没有能很好试用于双质量飞轮用轴承工况模拟试验机上用于双质量飞轮用轴承的安装和内外圈转动驱动，而采用轴承直接装配在双质量飞轮上进行测试，存在结构复杂，测试效率低下，双质量飞轮用轴承内外圈驱动稳定性差，不利于对双质量飞轮用轴承工况模拟，无法对轴承的可靠性和质量进行了解，检测准确性低下。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单紧凑，稳定性好，以及检测效率高的双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，实现对双质量飞轮用轴承的工况可靠模拟，具有试验可靠性好以及准确性好的优点。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，包括安装在机座上的工件固定机构，用于驱动工件内圈转动的内圈驱动机构，以及用于驱动工件外圈转动的外圈驱动机构，其特征在于:所述的工件固定机构包括有工件固定座，供工件内圈固定装配的内圈摆动芯轴，以及与工件外圈固定连接的外圈摆动重力盘，内圈摆动芯轴动配在工件固定座上可旋转，所述内圈摆动芯轴轴向两端均设有一个供工件装配测试的测试工位，内圈摆动芯轴轴向两端的测试工位均对应有一个外圈摆动重力盘，所述内圈驱动机构与内圈摆动芯轴驱动连接实现驱动内圈摆动芯轴呈一定角度摆动，外圈驱动机构与外圈摆动重力盘驱动连接实现驱动外圈摆动重力盘呈一定角度摆动。
[0006]通过采用上述技术方案，工件(双质量飞轮用轴承)的内圈固定装配在内圈摆动芯轴上，外圈摆动重力盘与工件外圈固定连接，并实现对工件提供稳定的径向载荷，并经内圈驱动机构、外圈驱动机构分别驱动内圈摆动芯轴、外圈摆动重力盘，使得工件的内、外圈呈一定角度的摆动，实现对工件的转动工况模拟，且在内圈摆动芯轴的轴向两端位置分别形成测试工位，采用双测试工位设置，提高测试效率，实现两工件内圈同步驱动，该双工位设置，平衡性和稳定性更好。
[0007]本实用新型进一步设置为:所述内圈驱动机构包括有内圈驱动电机、内圈驱动连接轴、内圈摆动连杆以及内圈摆臂，所述内圈摆臂固定安装在内圈摆动芯轴上，所述内圈驱动连接轴与内圈驱动电机驱动连接，所述内圈摆动连杆一端与内圈摆臂铰接连接，内圈摆动连杆另一端呈与内圈驱动连接轴可相对旋转的动配在内圈驱动连接轴上，且内圈摆动连杆呈偏移内圈驱动连接轴旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴上。
[0008]通过采用上述技术方案，内圈驱动电机驱动内圈驱动连接轴旋转，内圈驱动连接轴驱动偏心设置的内圈摆动连杆成轴向往复移动，内圈摆动连杆经内圈摆臂驱动内圈摆动芯轴呈一定角度的往复摆动，从而实现模拟工件内圈呈一定频率、角度的旋转，经电机的旋转驱动内圈摆动芯轴一定角度的往复摆动，内圈驱动机构驱动稳定可靠，结构简单。
[0009]本实用新型进一步设置为:所述外圈驱动机构包括有外圈驱动电机、外圈驱动连接轴、外圈摆动连杆以及外圈摆动联动组件，所述外圈驱动连接轴与外圈驱动电机驱动连接，所述外圈摆动连杆一端呈与外圈驱动连接轴可相对旋转的动配在外圈驱动连接轴上，且外圈摆动连杆呈偏移外圈驱动连接轴旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴上，所述外圈摆动连杆另一端经外圈摆动联动组件与外圈摆动重力盘连接实现外圈摆动重力盘呈一定角度摆动。
[0010]通过采用上述技术方案，外圈驱动电机驱动外圈驱动连接轴旋转，外圈驱动连接轴驱动偏心设置的外圈摆动连杆成轴向往复移动，外圈摆动连杆经外圈摆动联动组件驱动外圈摆动重力盘呈一定角度的往复摆动，从而实现模拟工件外圈呈一定频率、角度的旋转，经电机的旋转驱动外圈摆动重力盘一定角度的往复摆动，外圈驱动机构驱动稳定可靠，结构简单。
[0011]本实用新型进一步设置为:所述外圈摆动联动组件包括有外圈摆动轴、外圈摆动拨叉座以及外圈摆动叉，所述外圈摆动连杆相对于与外圈驱动连接轴连接一端的另一端铰接在外圈摆动拨叉座上，所述外圈摆动拨叉座相对于与外圈摆动连杆铰接一端的另一端固定安装在外圈摆动轴上，外圈摆动轴与内圈摆动芯轴平行布置，外圈摆动轴装配在工件固定座上可旋转，所述外圈摆动叉包括有固定部以及拨叉臂，所述外圈摆动叉的固定部固定安装在外圈摆动拨叉座上，外圈摆动叉的拨叉臂一端与固定部连接，拨叉臂另一端设有拨叉轴，所述外圈摆动重力盘设有开设有沿外圈摆动重力盘半径方向的径向导槽，拨叉轴插设在所述径向导槽内可沿径向导槽滑移，且拨叉轴与径向导槽壁在外圈摆动重力盘旋转方向上抵接联动。
[0012]通过采用上述技术方案，外圈摆动拨叉座起到摇臂的作用，外圈摆动连杆驱动外圈摆动拨叉座在外圈摆动轴上摆动，从而驱动外圈摆动叉摆动，外圈摆动叉的拨叉轴沿着径向导槽滑动，并拨动外圈摆动重力盘摆动，外圈摆动连杆与外圈摆动重力盘的联动连接稳定可靠，外圈摆动联动组件结构紧凑。
[0013]本实用新型进一步设置为:所述拨叉轴上安装有外圈摆动驱动滚动轴承，外圈摆动驱动滚动轴承装配在径向导槽内并可沿径向导槽滚动。
[0014]通过采用上述技术方案，拨叉轴通过轴承与径向导槽配合，磨损小，且允许拨叉轴在径向导槽内相对转动，拨叉轴驱动外圈摆动重力盘平稳可靠。
[0015]本实用新型进一步设置为:所述外圈摆动叉的固定部上设有两个拨叉臂，两拨叉臂上均设有所述拨叉轴，两拨叉臂分别对应驱动连接两测试工位上的外圈摆动重力盘。
[0016]通过采用上述技术方案，实现两工件外圈同步驱动，具有结构紧凑的优点，提高两测试工位上工件的转动稳定性。
[0017]本实用新型进一步设置为:所述内圈摆动芯轴包括有芯轴主体和试验工装轴，芯轴主体两端均设有与芯轴主体同轴的插装轴孔，试验工装轴插装在插装轴孔内。
[0018]通过采用上述技术方案，方便内圈摆动芯轴的加工，以及后期对内圈摆动芯轴的更换维护。
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型具体实施例双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置结构示意图；
[0021]图2为本实用新型具体实施例工件固定机构结构示意图；
[0022]图3为本实用新型具体实施例工件固定机构装配结构示意图；
[0023]图4为本实用新型具体实施例内圈驱动机构结构示意图；
[0024]图5为本实用新型具体实施例外圈驱动机构结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]需特别说明的是，本实用新型中所指的“工件”为双质量飞轮用轴承。
[0026]参见附图1至附图5，本实用新型公开的一种双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，包括有安装在机座I上的工件固定机构2，用于驱动工件内圈转动的内圈驱动机构5,以及用于驱动工件外圈转动的外圈驱动机构6 ;所述工件固定机构2包括有工件固定座21、供工件内圈固定装配的内圈摆动芯轴22，以及与工件外圈固定连接的外圈摆动重力盘23 ;本具体实施例中，内圈摆动芯轴22包括有芯轴主体221和试验工装轴222，芯轴主体221两端设有与芯轴主体221同轴的插装轴孔，试验工装轴222插装在插装轴孔内，实现试验工装轴222与芯轴主体221同轴设置，分体设计，方便加工和后期维护更换；所述内圈摆动芯轴22轴向两端均设有一个供工件装配测试的测试工位，即芯轴主体221轴向两端固定有两根试验工装轴222，内圈摆动芯轴22轴向两端的测试工位均对应有一个外圈摆动重力盘23 ;所述工件固定座21固定在机座I上，内圈摆动芯轴22通过轴承动配在工件固定座21上可旋转，内圈摆动芯轴22连接有驱动内圈摆动芯轴22呈一定角度摆动的内圈驱动机构5，外圈摆动重力盘23连接有驱动外圈摆动重力盘23呈一定角度摆动的外圈驱动机构6 ;通常双质量飞轮用轴承内外圈相对转动角度为6°，以及100°。
[0027]所述内圈驱动机构5包括有内圈驱动电机51、内圈驱动连接轴52、内圈摆动连杆53以及内圈摆臂54 ;所述内圈摆臂54固定安装在内圈摆动芯轴22上，所述内圈驱动连接轴52与内圈驱动电机51驱动连接(内圈驱动连接轴52可直接安装在内圈驱动电机51的输出轴上，也可经传动部件传动实现驱动连接)，所述内圈摆动连杆53 —端与内圈摆臂54铰接连接，内圈摆动连杆53另一端呈与内圈驱动连接轴52可相对旋转的动配在内圈驱动连接轴52上，且内圈摆动连杆53呈偏移内圈驱动连接轴52旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴52上。当然作为本实用新型可行的技术方案，其中内圈驱动机构还可以为气缸或电机驱动齿条轴向往复移动，在内圈摆动芯轴上安装齿轮，经齿轮齿条配合实现；或采用电机驱动带螺旋槽的轴转动，轴上设置两根反向螺旋、两端连接的螺旋槽，齿条上固定滑块，滑块安装在螺旋槽内可滑动，经两反向的螺旋槽驱动滑移并换向，从而达到驱动齿条往复移动等等，但其均存在结构复杂，稳定性差的缺陷。
[0028]所述外圈驱动机构6包括有外圈驱动电机61、外圈驱动连接轴62、外圈摆动连杆63以及外圈摆动联动组件，所述外圈驱动连接轴62与外圈驱动电机61驱动连接(外圈驱动连接轴62可直接安装在外圈驱动电机61的输出轴上，也可经传动部件传动实现驱动连接)，所述外圈摆动连杆63 —端呈与外圈驱动连接轴62可相对旋转的动配在外圈驱动连接轴62上，且外圈摆动连杆63呈偏移外圈驱动连接轴62旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴62上，所述外圈摆动连杆63另一端经外圈摆动联动组件与外圈摆动重力盘23连接实现外圈摆动重力盘23呈一定角度摆动。
[0029]其中，所述外圈摆动联动组件包括有外圈摆动轴64、外圈摆动拨叉座65以及外圈摆动叉66，所述外圈摆动连杆63相对于与外圈驱动连接轴62连接一端的另一端铰接在外圈摆动拨叉座65上，所述外圈摆动拨叉座65相对于与外圈摆动连杆63铰接一端的另一端固定安装在外圈摆动轴64上，外圈摆动轴64与内圈摆动芯轴22平行布置，并错位布置，夕卜圈摆动轴64经轴承装配在工件固定座21上可旋转，所述外圈摆动叉66包括有固定部661以及拨叉臂662,所述外圈摆动叉66的固定部661固定安装在外圈摆动拨叉座65上,夕卜圈摆动叉66的拨叉臂662 —端与固定部661连接，拨叉臂662另一端设有拨叉轴663，所述外圈摆动重力盘23设有开设有沿外圈摆动重力盘23半径方向的径向导槽231，拨叉轴663插设在所述径向导槽231内可沿径向导槽231滑移，且拨叉轴663与径向导槽231壁在外圈摆动重力盘23旋转方向上抵接联动。在所述拨叉轴663上安装有外圈摆动驱动滚动轴承664，外圈摆动驱动滚动轴承664装配在径向导槽231内并可沿径向导槽231滚动。拨叉轴通过轴承与径向导槽配合，磨损小，且允许拨叉轴在径向导槽内相对转动，拨叉轴驱动外圈摆动重力盘平稳可靠。其中，作为外圈驱动机构可行的技术方案，其外圈摆动联动组件上外圈摆动轴的驱动部分，可与内圈驱动机构同等变形结构设计，故不再赘述；而外圈摆动联动组件可以采用供外圈摆动连杆铰接在外圈摆动重力盘上的铰接轴，但该设计存在外圈驱动机构设计安装不便，容易与其他部件干涉。
[0030]为进一步简化结构，所述外圈摆动叉66的固定部661上设有两个拨叉臂662,两拨叉臂662上均设有所述拨叉轴663，两拨叉臂662分别对应驱动连接两测试工位上的外圈摆动重力盘23。实现同一动力输出驱动两测试工位上工件外圈同步转动，具有结构紧凑的优点，同步动作，对称性好，设备受力均衡，稳定性高。
[0031]本实用新型的双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置工作原理为:
[0032]1、工件的安装:工件7(双质量飞轮用轴承)的内圈固定装配在内圈摆动芯轴22的试验工装轴222上，外圈摆动重力盘23套装在工件7外圈上固定连接，外圈摆动重力盘23同时实现对工件7提供稳定的径向载荷；
[0033]2、工件内、外圈相对转动驱动；内圈驱动电机51驱动内圈驱动连接轴52旋转，内圈驱动连接轴52驱动偏心设置的内圈摆动连杆53成轴向往复移动，内圈摆动连杆53经内圈摆臂54驱动内圈摆动芯轴22呈一定角度的往复摆动，从而实现驱动工件内圈往复摆动；
[0034]外圈驱动电机61驱动外圈驱动连接轴62旋转，外圈驱动连接轴62驱动偏心设置的外圈摆动连杆63成轴向往复移动，内圈摆动连杆63驱动外圈摆动拨叉座65在外圈摆动轴64上摆动，从而驱动外圈摆动叉66摆动,外圈摆动叉66的两拨叉臂662绕外圈摆动轴64摆动，其上的拨叉轴663摆动，拨叉轴663上外圈摆动驱动滚动轴承664在径向导槽231内滑动，并拨动外圈摆动重力盘23摆动，实现驱动工件7外圈往复摆动；通过控制内圈驱动电机和外圈驱动电机的转向以及转速，实现对工件内外圈相对转动角度和转动频率的控制。
【权利要求】
1.一种双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，包括安装在机座上的工件固定机构，用于驱动工件内圈转动的内圈驱动机构，以及用于驱动工件外圈转动的外圈驱动机构，其特征在于:所述的工件固定机构包括有工件固定座，供工件内圈固定装配的内圈摆动芯轴，以及与工件外圈固定连接的外圈摆动重力盘，内圈摆动芯轴动配在工件固定座上可旋转，所述内圈摆动芯轴轴向两端均设有一个供工件装配测试的测试工位，内圈摆动芯轴轴向两端的测试工位均对应有一个外圈摆动重力盘，所述内圈驱动机构与内圈摆动芯轴驱动连接实现驱动内圈摆动芯轴呈一定角度摆动，外圈驱动机构与外圈摆动重力盘驱动连接实现驱动外圈摆动重力盘呈一定角度摆动。
2.根据权利要求1所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述内圈驱动机构包括有内圈驱动电机、内圈驱动连接轴、内圈摆动连杆以及内圈摆臂，所述内圈摆臂固定安装在内圈摆动芯轴上，所述内圈驱动连接轴与内圈驱动电机驱动连接，所述内圈摆动连杆一端与内圈摆臂铰接连接，内圈摆动连杆另一端呈与内圈驱动连接轴可相对旋转的动配在内圈驱动连接轴上，且内圈摆动连杆呈偏移内圈驱动连接轴旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴上。
3.根据权利要求1或2所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述外圈驱动机构包括有外圈驱动电机、外圈驱动连接轴、外圈摆动连杆以及外圈摆动联动组件，所述外圈驱动连接轴与外圈驱动电机驱动连接，所述外圈摆动连杆一端呈与外圈驱动连接轴可相对旋转的动配在外圈驱动连接轴上，且外圈摆动连杆呈偏移外圈驱动连接轴旋转中心轴的偏心设置在内圈驱动连接轴上，所述外圈摆动连杆另一端经外圈摆动联动组件与外圈摆动重力盘连接实现外圈摆动重力盘呈一定角度摆动。
4.根据权利要求3所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述外圈摆动联动组件包括有外圈摆动轴、外圈摆动拨叉座以及外圈摆动叉，所述外圈摆动连杆相对于与外圈驱动连接轴连接一端的另一端铰接在外圈摆动拨叉座上，所述外圈摆动拨叉座相对于与外圈摆动连杆铰接一端的另一端固定安装在外圈摆动轴上，夕卜圈摆动轴与内圈摆动芯轴平行布置，外圈摆动轴装配在工件固定座上可旋转，所述外圈摆动叉包括有固定部以及拨叉臂，所述外圈摆动叉的固定部固定安装在外圈摆动拨叉座上，外圈摆动叉的拨叉臂一端与固定部连接，拨叉臂另一端设有拨叉轴，所述外圈摆动重力盘设有开设有沿外圈摆动重力盘半径方向的径向导槽，拨叉轴插设在所述径向导槽内可沿径向导槽滑移，且拨叉轴与径向导槽壁在外圈摆动重力盘旋转方向上抵接联动。
5.根据权利要求4所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述拨叉轴上安装有外圈摆动驱动滚动轴承，外圈摆动驱动滚动轴承装配在径向导槽内并可沿径向导槽滚动。
6.根据权利要求4所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述外圈摆动叉的固定部上设有两个拨叉臂，两拨叉臂上均设有所述拨叉轴，两拨叉臂分别对应驱动连接两测试工位上的外圈摆动重力盘。
7.根据权利要求1所述双质量飞轮用轴承工况模拟试验机的工件内外圈驱动装置，其特征在于:所述内圈摆动芯轴包括有芯轴主体和试验工装轴，芯轴主体两端均设有与芯轴主体同轴的插装轴孔，试验工装轴插装在插装轴孔内。
【文档编号】G01M13/04GK204008142SQ201420425437
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】经营亮 申请人:人本集团有限公司