本發(fā)明屬于耐久性和可靠性檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車用飛輪耐久性和可靠性試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

飛輪在汽車的組成部份中是一個(gè)不可缺少的部份。飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤(pán)，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端法蘭盤(pán)上。飛輪具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸的做功是不連續(xù)的，所以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也是變化的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高時(shí)，飛輪的動(dòng)能增加，把能量貯蓄起來(lái)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，飛輪動(dòng)能減少，把能量釋放出來(lái)。飛輪可以用來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的速度波動(dòng)。

飛輪損傷原因有飛輪在制造加工時(shí)，未達(dá)到圖紙要求的加工質(zhì)量，平衡性能不良，飛輪端面軸向圓跳動(dòng)或圓周徑向跳動(dòng)量過(guò)大，使兩個(gè)平面不能平整地接合，摩擦不均勻，使飛輪工作面呈波浪狀。由于飛輪在制造加工時(shí)對(duì)飛輪損傷導(dǎo)致機(jī)件的損壞，影響汽車使用性能，由于材料的變化和模具工作循環(huán)的改變可能影響飛輪的耐久性和可靠性能。飛輪磨損厲害會(huì)引起起動(dòng)機(jī)無(wú)法與其嚙合，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常起動(dòng)。因此，對(duì)于汽車飛輪有關(guān)的耐久性和可靠性試驗(yàn)必要的。

在其他專利中，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)采用擺動(dòng)液壓缸，通過(guò)擺動(dòng)缸的高頻擺動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞扭矩施加在汽車飛輪上，從而對(duì)汽車飛輪產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)，其中擺動(dòng)液壓缸成本較高，本專利中采用較簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方法實(shí)現(xiàn)高頻高精度試驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)擺動(dòng)缸的功能，且安裝拆卸方便，成本也相對(duì)較低，適合大眾化普及與應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題提供一種汽車用飛輪耐久性和可靠性試驗(yàn)臺(tái)，模擬飛輪安裝在汽車回轉(zhuǎn)軸上工作狀態(tài)，測(cè)試飛輪的可靠性和耐久性，采用較簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方法實(shí)現(xiàn)高頻高精度試驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)缸的功能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、誤差小等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種汽車用飛輪耐久性和可靠性試驗(yàn)臺(tái)，包括支撐板、支撐斜塊、伺服液壓缸、活塞桿、擺動(dòng)桿、套筒式聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、汽車飛輪、直線液壓缸、伺服閥A、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、拉壓力傳感器、直線導(dǎo)軌、拉扭傳感器、軸承支座、擺動(dòng)連接軸、伺服閥B和位移傳感器；

所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)左端的兩個(gè)擋板垂直安裝在直線導(dǎo)軌上，所述支撐板固定安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)最左端，所述支撐板的上面的一端固定有支撐斜塊、且與支撐斜塊的直角面相接觸，中間位置安裝有所述軸承支座，所述支撐斜塊的斜面上安裝有伺服液壓缸，所述伺服液壓缸的缸壁上安裝有伺服閥B和位移傳感器，所述伺服液壓缸的活塞桿與擺動(dòng)桿的一側(cè)相連接，所述擺動(dòng)桿設(shè)有中心孔、且通過(guò)中心孔安裝在擺動(dòng)連接軸上，擺動(dòng)連接軸的一端固定在所述軸承支座上，另一端穿過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)左端的第一個(gè)擋板和第二個(gè)擋板與傳動(dòng)軸的一端連接，所述擺動(dòng)連接軸與傳動(dòng)軸之間依次設(shè)有拉扭傳感器、第一套筒式聯(lián)軸器、柔性連接件和第二套筒式聯(lián)軸器，傳動(dòng)軸的另一端穿過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的第三個(gè)擋板與直線液壓缸連接，所述傳動(dòng)軸與直線液壓缸之間通過(guò)螺紋連接有拉壓力傳感器，所述汽車飛輪設(shè)有中心孔，通過(guò)中心孔安裝在傳動(dòng)軸上，所述直線液壓缸的底部固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)右側(cè)的擋板上，直線液壓缸的缸壁安裝有伺服閥A。

上述方案中，所述伺服液壓缸與位移傳感器電連接形成位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，所述位移傳感器控制伺服液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移范圍為±10mm內(nèi)；

所述伺服閥B控制擺動(dòng)桿的擺動(dòng)頻率為20Hz；

所述汽車飛輪的扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)；

上述方案中，所述控制伺服閥A控制直線液壓缸復(fù)直線運(yùn)動(dòng)位移范圍±1mm內(nèi)，頻率20Hz。

上述方案中，所述直線導(dǎo)軌安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的左端且靠近兩側(cè)的位置。

上述方案中，所述柔性連接件采用柔性聯(lián)軸器。

上述方案中，所述第一套筒式聯(lián)軸器和第二套筒式聯(lián)軸器采用錐形套筒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻高精度控制，成本較低，適合大眾化普及與應(yīng)用；

2.本發(fā)明采用直線導(dǎo)軌，直線液壓缸對(duì)汽車飛輪沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)能夠保持直線度；

3.本發(fā)明采用套筒式聯(lián)軸器，套筒式聯(lián)軸器采用錐形套筒，通過(guò)螺栓鎖緊，隨著螺栓的鎖緊，對(duì)連接軸進(jìn)行抱死，起到很好的連接作用；

4.本發(fā)明使用液壓缸驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)力的放大，即對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的要求可以降低，減小成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-支撐板；2-支撐斜塊；3-伺服液壓缸；4-活塞桿；5-擺動(dòng)桿；6-第一套筒式聯(lián)軸器；7-柔性聯(lián)軸器；8-傳動(dòng)軸；9-汽車飛輪；10-伺服直線液壓缸；11-伺服閥A；12-實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；13-拉壓力傳感器；14-直線導(dǎo)軌；15-拉扭傳感器；16-軸承支座；17-擺動(dòng)連接軸；18-伺服閥B；19-位移傳感器；20-第二套筒式聯(lián)軸器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

本發(fā)明的目的是模擬汽車飛輪在汽車回轉(zhuǎn)軸上的工作狀態(tài)，測(cè)試汽車飛輪的可靠性和耐久性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)在中位以20Hz高頻往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞扭矩施加在汽車飛輪9上，從而對(duì)汽車飛輪9產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)，伺服直線液壓缸10在±1mm范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz，模擬實(shí)際工況。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，安裝拆卸方便，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻高精度控制。

圖1所示為本發(fā)明所述汽車用飛輪耐久性和可靠性試驗(yàn)臺(tái)的一種實(shí)施方式，所述汽車用飛輪耐久性和可靠性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括支撐板1、支撐斜塊2、伺服液壓缸3、活塞桿4、擺動(dòng)桿5、套筒式聯(lián)軸器6、柔性聯(lián)軸器7、傳動(dòng)軸8、汽車飛輪9、直線液壓缸10、伺服閥A11、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12、拉壓力傳感器13、直線導(dǎo)軌14、拉扭傳感器15、軸承支座16、擺動(dòng)連接軸17、伺服閥B18和位移傳感器19。所述伺服液壓缸3、活塞桿4、擺動(dòng)桿5構(gòu)成液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12水平放置在地面上，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12左端的兩個(gè)擋板垂直安裝在直線導(dǎo)軌14上，所述支撐板1固定安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12最左端，所述支撐板1的上面的一端固定有支撐斜塊2、且與支撐斜塊2的直角面相接觸，中間位置安裝有所述軸承支座16，所述支撐斜塊2的斜面上安裝有伺服液壓缸3，所述伺服液壓缸3的缸壁上安裝有伺服閥B18和位移傳感器19，所述伺服液壓缸3的活塞桿4與擺動(dòng)桿5的一側(cè)相連接，所述擺動(dòng)桿5設(shè)有中心孔、且通過(guò)中心孔安裝在擺動(dòng)連接軸17上，擺動(dòng)連接軸17的一端固定在所述軸承支座6上，另一端穿過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12左端的第一個(gè)擋板和第二個(gè)擋板與傳動(dòng)軸8的一端連接，所述擺動(dòng)連接軸17與傳動(dòng)軸8之間依次設(shè)有拉扭傳感器15、第一套筒式聯(lián)軸器6、柔性聯(lián)軸器7和第二套筒式聯(lián)軸器20，傳動(dòng)軸8的另一端穿過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12的第三個(gè)擋板與直線液壓缸10連接，所述傳動(dòng)軸8與直線液壓缸10之間通過(guò)螺紋連接有拉壓力傳感器13，所述汽車飛輪9設(shè)有中心孔，通過(guò)中心孔安裝在傳動(dòng)軸8上，所述直線液壓缸10的底部固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12右側(cè)的擋板上，直線液壓缸10的缸壁安裝有伺服閥A11。

所述伺服液壓缸3與位移傳感器19電連接形成位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，位移傳感器19控制伺服液壓缸3在±10mm位移范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

所述伺服閥B18控制液壓擺動(dòng)機(jī)構(gòu)在中位以20Hz高頻往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞扭矩施加在汽車飛輪9上，從而對(duì)汽車飛輪9產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)，直線液壓缸10在±1mm范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz。

所述直線導(dǎo)軌14安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)12的左端且靠近兩側(cè)的位置，在直線液壓缸10對(duì)汽車飛輪9進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能夠有效在軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而不受軸向力。

所述柔性聯(lián)軸器7將擺動(dòng)桿5和傳動(dòng)軸8連接起來(lái)，使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的。采用柔性聯(lián)軸器7可以避免當(dāng)偏差產(chǎn)生負(fù)荷時(shí)，剛性傳遞扭矩對(duì)汽車飛輪9造成損壞。

所述的第一套筒式聯(lián)軸器6和第二套筒式聯(lián)軸器20采用錐形套筒，通過(guò)螺栓鎖緊，隨著螺栓的鎖緊，對(duì)連接軸進(jìn)行抱死，起到很好的連接作用。

所述的直線液壓缸10采用位移反饋，通過(guò)控制伺服閥A11使其在±1mm位移范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz，模擬汽車飛輪9沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際工況。

所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)提供汽車飛輪9夾具安裝。使用缸驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)力的放大，即對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的要求可以降低，減小成本。

擺動(dòng)扭矩的實(shí)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)伺服閥B18控制擺動(dòng)桿5在中位以20Hz高頻往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞扭矩施加在汽車飛輪9上，從而對(duì)汽車飛輪9產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)。

直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)：伺服直線液壓缸10在±1mm范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz，模擬實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)高頻高精度控制。

總體工作方式是：調(diào)整擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的振幅來(lái)調(diào)節(jié)施加到飛輪的扭矩，通過(guò)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)汽車飛輪9產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在5000N·m范圍內(nèi)。伺服直線液壓缸10在±1mm范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz，模擬實(shí)際工況。

本發(fā)明的試驗(yàn)原理：

擺動(dòng)機(jī)構(gòu)在以20Hz高頻往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞扭矩施加在汽車飛輪9上，從而對(duì)汽車飛輪9產(chǎn)生扭矩，扭矩峰值在范圍內(nèi)，伺服直線液壓缸10在±1mm范圍內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頻率20Hz，模擬實(shí)際工況，其試驗(yàn)?zāi)康氖悄M飛輪安裝在汽車回轉(zhuǎn)軸上工作狀態(tài)，測(cè)試汽車飛輪9的可靠性和耐久性。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)是按照各個(gè)實(shí)施例描述的，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。