專利名稱：手動變速器在線測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械設(shè)備檢測設(shè)備的技術(shù)，具體涉及一種手動變速器在線測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
汽車變速器，是一套用于來協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動機(jī)的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動機(jī)工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。通常裝在發(fā)動機(jī)的主動軸和從動軸之間。變速器是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響到傳動系統(tǒng)的性能，關(guān)系到整車的質(zhì)量，更關(guān)系到人身財產(chǎn)安全。隨著人們對汽車舒適性要求越來越高，現(xiàn)代汽車變速器裝備率越來越高卻是一個不爭的事實(shí)，對變速器產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測和控制，防止不合格產(chǎn)品出廠，分析改善產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是擺在行業(yè)面前的當(dāng)務(wù)之急。而傳統(tǒng)的測試方法自動化程度較低，需要在產(chǎn)品生產(chǎn)下線后，送至專用測試臺進(jìn)行試驗(yàn)，人工分析數(shù)據(jù)，耗費(fèi)大量的人力和財力，影響產(chǎn)品生產(chǎn)效率且精確度低。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有集成化、數(shù)字化和智能化的特點(diǎn)，保證測試精度高、重復(fù)性好的手動變速器在線測試設(shè)備，同時結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠、成本低。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用的技術(shù)手段是一種手動變速器在線測試設(shè)備，其特征在于，由試驗(yàn)臺架和測試控制系統(tǒng)組成；試驗(yàn)臺架包括床身、變速器驅(qū)動系統(tǒng)和加載系統(tǒng)；變速器驅(qū)動系統(tǒng)由輸入電機(jī)帶動輸入傳動帶，輸入傳動帶連接軸承座，軸承座連接車載離合器，車載離合器通過輸入對接套筒與輸入連接軸的一端相連；輸入連接軸的另一端與被測變速器連接；加載系統(tǒng)由輸出電機(jī)帶動輸出傳動帶，輸出傳動帶連接軸承座，軸承座通過輸出對接套筒與輸出連接軸的一端相連；輸出連接軸的另一端與被測變速器連接；測試控制系統(tǒng)包括PLC控制器、觸摸屏和計(jì)算機(jī)；輸入電機(jī)、輸出電機(jī)以及測試控制系統(tǒng)電連接。還包括工件傳送裝置和變速器定位夾緊裝置。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本設(shè)備采用直流電機(jī)驅(qū)動變速器輸入軸，輸出軸采用直流電機(jī)加載，模擬變速器的加載工況；采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制，控制輸入軸轉(zhuǎn)速、加載扭矩，手動操作工藝換檔臂、離合器，測試變速器的噪音、換擋靈活度。設(shè)備預(yù)留接口，便于擴(kuò)展自動變速器測試或者增加換擋機(jī)器人。

[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型電路控制圖。圖中，1 一變速器，2 一輸入連接軸，3 —變速器定位板，4 一輸入對接套筒，5 一連載離合器，6 —軸承座，7 —防護(hù)罩，8 —床身，9 一輸入傳動帶，10 一調(diào)整腳墊，11 一輸入電機(jī)， 12 一輸出連接軸，13 一輸出對接套筒，14 一輸出傳動帶，15 一輸出電機(jī)，16 —傳送裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種手動變速器在線測試設(shè)備，由以下兩部份級成設(shè)備由試驗(yàn)臺架和測試控制系統(tǒng)組成。輸入電機(jī)通過帶傳動一軸承座一車載離合器一輸入對接套筒一聯(lián)軸器一輸入連接軸一變速器輸入軸至變速器，變速器輸出軸一輸出連接軸一聯(lián)軸器一輸出對接套筒一軸承座一輸出帶傳動——輸出電機(jī)，進(jìn)行加載。(一)試驗(yàn)臺架參見圖1，一種手動變速器在線測試設(shè)備，試驗(yàn)臺架和測試控制系統(tǒng)組成；試驗(yàn)臺架包括床身、工件傳送裝置、變速器定位夾緊裝置、變速器驅(qū)動和加載系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、夾具升降裝置、抽油裝置、裝飾防護(hù)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。變速器驅(qū)動系統(tǒng)由輸入電機(jī)帶動輸入傳動帶，輸入傳動帶連接軸承座，軸承座連接車載離合器，車載離合器通過輸入對接套筒與輸入連接軸的一端相連；輸入連接軸的另一端與被測變速器連接。加載系統(tǒng)由輸出電機(jī)帶動輸出傳動帶，輸出傳動帶連接軸承座，軸承座通過輸出對接套筒與輸出連接軸的一端相連；輸出連接軸的另一端與被測變速器連接。測試控制系統(tǒng)包括PLC控制器、觸摸屏和含有測試軟件的計(jì)算機(jī)；輸入電機(jī)、輸出電機(jī)、電控系統(tǒng)以及測試控制系統(tǒng)電連接。 設(shè)備床身為鑄造結(jié)構(gòu)，底部安裝可調(diào)腳墊。采用直流電機(jī)作為輸入驅(qū)動電機(jī)和輸出加載電機(jī)。輸入電機(jī)功率22KW，額定轉(zhuǎn)速 3090rpm，額定電壓440V ；輸出電機(jī)功率為45 KW，額定轉(zhuǎn)速3000rpm，額定電壓440V。由此可得加載數(shù)據(jù)輸入軸最大扭矩70N. m，輸出軸最大扭矩100N. m。采用多楔帶傳動，傳動效率高，功率體積比大。設(shè)計(jì)有重力式恒張力機(jī)構(gòu)，保持皮帶張緊。多楔帶與平皮帶的對比平皮帶利用帶輪外圓表面摩擦力傳遞功率，而多楔帶利用每槽的兩個側(cè)面?zhèn)鬟f功率。在相同帶寬下，多楔帶的接觸面積更多，傳遞功率更大。同時由于每槽斜面的擠壓作用，使在相同的皮帶張力情況下，多楔帶的接觸面正壓力大于平皮帶的正壓力，摩擦力更大。或者，在達(dá)到相同的摩擦力下，多楔帶的張力小于平皮帶。這對延長軸承的壽命有好處。多楔帶不存在跑偏問題，而平皮帶易產(chǎn)生跑偏。多楔帶則由模具一次整體成型，沒有接頭。為了方便機(jī)型切換，考慮采用共用離合器。將車載離合器安裝作為設(shè)備的一部分， 并且配置氣動離合操作機(jī)構(gòu)。離合器分離彈簧力約1500N，完全可以用氣動作為動力，不需要液壓系統(tǒng)。氣動離合操縱機(jī)構(gòu)采用電傳方式，人工操作的是按鈕或腳踏開關(guān)。輸入、輸出對接套筒以氣缸為動力，推動滑套運(yùn)動?；撞捎弥本€軸承導(dǎo)向，具有配合零間隙、運(yùn)動靈活、導(dǎo)向精密的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)雙壓控制氣路，在對接過程中，低壓驅(qū)動，以較小的力進(jìn)給，當(dāng)花鍵角度不吻合時，進(jìn)給受限，保持進(jìn)給力?？刂戚斎腚姍C(jī)、輸出電機(jī)低速、小扭矩按相反方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)花鍵角度吻合后，在持續(xù)的進(jìn)給力作用下，對接進(jìn)入，到位后以高壓保持。在工藝上可要求前面加油工序操作工將變速器手動攀車掛檔(掛入3檔或4 檔可不需選檔動作)，避免自動對接時因空檔而不利對接。采用數(shù)控加工中心的主軸單元作為測試主軸。輸入、輸出連接軸，一端是與產(chǎn)品匹配的花鍵套，一端是與主軸匹配的錐度。連接軸利用拉刀桿將其固定在主軸上，需要換機(jī)型時，手動操作將拉刀桿松開，取下連接軸。變速器定位板是工件的安裝基準(zhǔn)通過精密加工和裝配調(diào)整，保證其平面與床身的垂直度。在定位板垂直平面上，加工多種機(jī)型的定位銷孔，銷孔底部為螺紋孔。不同的機(jī)型更換不同位置的螺銷即可。工件傳送裝置是變速器的自動物料機(jī)構(gòu)。具有動力輸送輥、導(dǎo)向槽、氣動阻擋器、 氣動升降臺、氣動滑臺。當(dāng)產(chǎn)品夾具進(jìn)入測試臺，電動滾輪將夾具繼續(xù)輸送到達(dá)氣動阻擋器位置，氣動升降臺動作，將夾具板提升約10mm，氣動滑臺動作，將產(chǎn)品橫向移動，進(jìn)行定位動作。當(dāng)變速器定位銷孔套入定位板上的定位銷后，就形成銷定位與夾具底面定位、氣動阻擋器定位的干涉，成為超定位。由于氣動升降臺的頂升力設(shè)計(jì)為比物料總重略大，阻擋器具有一定彈性，在出現(xiàn)超定位時，氣動升降臺和阻擋器都能讓位，避免產(chǎn)品卡住?；_采用直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，運(yùn)動靈活。工件定位后氣動壓緊裝置動作，將變速器壓緊。夾具升降裝置是將夾具提升或回落，使裝配操作高度與測試操作高度得以匹配的部件。每個測試臺配置兩個升降裝置，分別負(fù)責(zé)將生產(chǎn)線移出的產(chǎn)品夾具提升到測試臺高度，以及將測試完成的產(chǎn)品夾具降落到線體高度。由于行程較大，采用兩級氣動升降機(jī)構(gòu)。 夾具升降裝置具有動力輸送輥，能將夾具板水平輸送。所有的旋轉(zhuǎn)部位都有保護(hù)套，防止斷軸飛出。整體加裝鈑金防護(hù)罩。測試臺面加工接油溝槽，接油管道，能將油污匯集到容器內(nèi)。(二)測試控制系統(tǒng)如圖2所示，變速器試驗(yàn)臺測試控制系統(tǒng)由PLC控制器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)等組成。A.驅(qū)動系統(tǒng)部分直流驅(qū)動器采用西門子公司6RA70系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩控制。具有雙向可逆功能，4象限運(yùn)行。B.加載系統(tǒng)直流驅(qū)動器采用西門子公司6RA70系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩控制。 具有雙向可逆功能，4象限運(yùn)行。加載系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)采用電封閉系統(tǒng)。制動產(chǎn)生的電能回饋到驅(qū)動電機(jī)上，外部電網(wǎng)只補(bǔ)充系統(tǒng)內(nèi)部損耗的能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。C.控制操作以及測量系統(tǒng)a.控制操作以及測量系統(tǒng)由工控機(jī)，PLC控制器，以及輸入輸出電器等構(gòu)成?？刂葡到y(tǒng)是觸摸屏、PLC、電機(jī)控制系統(tǒng)、離合器操作系統(tǒng)、各種傳感器組成的一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各部分之間依據(jù)通訊進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，可靠性好，傳遞速度快。電機(jī)控制系統(tǒng)相互聯(lián)系， 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩工作方式和驅(qū)動加載的相互連鎖，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作?？刂葡到y(tǒng)由主控柜、現(xiàn)場操作箱組成。當(dāng)驅(qū)動和加載電機(jī)同時工作時，只允許驅(qū)動電機(jī)工作在轉(zhuǎn)速方式，加載電機(jī)工作在扭矩方式，這主要是防止驅(qū)動電機(jī)和加載電機(jī)同時工作在轉(zhuǎn)速方式時發(fā)生飛車，在線路和軟件上進(jìn)行保證?，F(xiàn)場操作箱是試驗(yàn)人員的主要工作界面，它包括觸摸屏、各種按鈕、開關(guān)等。
權(quán)利要求1.一種手動變速器在線測試設(shè)備，其特征在于，由試驗(yàn)臺架和測試控制系統(tǒng)組成； 試驗(yàn)臺架包括床身、變速器驅(qū)動系統(tǒng)和加載系統(tǒng)；變速器驅(qū)動系統(tǒng)由輸入電機(jī)帶動輸入傳動帶，輸入傳動帶連接軸承座，軸承座連接車載離合器，車載離合器通過輸入對接套筒與輸入連接軸的一端相連；輸入連接軸的另一端與被測變速器連接；加載系統(tǒng)由輸出電機(jī)帶動輸出傳動帶，輸出傳動帶連接軸承座，軸承座通過輸出對接套筒與輸出連接軸的一端相連；輸出連接軸的另一端與被測變速器連接；測試控制系統(tǒng)包括PLC控制器、觸摸屏和計(jì)算機(jī)；輸入電機(jī)、輸出電機(jī)以及測試控制系統(tǒng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動變速器在線測試設(shè)備，其特征在于，還包括工件傳送裝置和變速器定位夾緊裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種手動變速器在線測試設(shè)備，主要由試驗(yàn)臺架和測試控制系統(tǒng)組成；變速器驅(qū)動系統(tǒng)由輸入電機(jī)帶動輸入傳動帶，輸入傳動帶連接軸承座，軸承座連接車載離合器，車載離合器通過輸入對接套筒與輸入連接軸的一端相連；輸入連接軸的另一端與被測變速器連接；加載系統(tǒng)由輸出電機(jī)帶動輸出傳動帶，輸出傳動帶連接軸承座，軸承座通過輸出對接套筒與輸出連接軸的一端相連；輸出連接軸的另一端與被測變速器連接；測試控制系統(tǒng)包括PLC控制器、觸摸屏和計(jì)算機(jī)；輸入電機(jī)、輸出電機(jī)以及測試控制系統(tǒng)電連接。它采用直流電機(jī)驅(qū)動變速器輸入軸，輸出軸采用直流電機(jī)加載，模擬變速器的加載工況；由PLC器控制，控制輸入軸轉(zhuǎn)速、加載扭矩，手動操作工藝換檔臂、離合器，測試變速器的噪音、換擋靈活度。
文檔編號G01M13/02GK202119620SQ20112016792
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者周志成, 王盛學(xué) 申請人:重慶和平自動化工程有限公司