【關(guān)鍵詞】驅(qū)動(dòng)橋閉式試驗(yàn)臺(tái),加載器方案,測(cè)控系統(tǒng),研制實(shí)施
【摘要】本文闡述了驅(qū)動(dòng)橋齒輪機(jī)械閉式試驗(yàn)臺(tái)對(duì)加載器功能的特殊要求,對(duì)現(xiàn)有加載器的諸多方案進(jìn)行了對(duì)比、選擇,最終研制出完全滿足美國(guó)、日本驅(qū)動(dòng)橋齒輪試驗(yàn)規(guī)范要求的新型加載器及其測(cè)控系統(tǒng)。
一.引言: 隨著國(guó)內(nèi)外汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,我廠齒輪研究所產(chǎn)品試驗(yàn)室現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)橋齒輪機(jī)械閉式試驗(yàn)臺(tái),已經(jīng)不能滿足主機(jī)廠驅(qū)動(dòng)橋齒輪試驗(yàn)的規(guī)范要求。其中特別是北京吉普汽車有限公司生產(chǎn)引進(jìn)美國(guó)、日本技術(shù)的吉普轎車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的試驗(yàn)規(guī)范對(duì)轉(zhuǎn)速和扭矩的要求。為此我廠決定對(duì)現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)橋齒輪機(jī)械閉式試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造,改造后的試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行轉(zhuǎn)速要達(dá)到2000r/min.;加載扭矩要達(dá)到2000nm。試驗(yàn)臺(tái)為了達(dá)到這一技術(shù)指標(biāo),現(xiàn)有的液壓加載器已不能滿足試驗(yàn)規(guī)范的要求,于是研制一種新型加載器和測(cè)控系統(tǒng)便提到議事日程。二.加載器概述:在機(jī)械閉式試驗(yàn)臺(tái)中,加載器是很重要的部件。這是因?yàn)榉忾]回路中的負(fù)荷要靠它造成,另外其性能還直接影響試驗(yàn)臺(tái)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此多年來(lái),人們對(duì)它所下的功夫很多。甚至很大程度上可以認(rèn)為,數(shù)十年來(lái)機(jī)械閉式試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展其實(shí)質(zhì)就是加載器的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外經(jīng)使用證實(shí)行之有效的加載器多達(dá)數(shù)十種。適用的加載器種類雖然多,但是按動(dòng)力
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;7.能在試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)中改變封閉端力矩的大;8.能在試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)中改變封閉端力矩的方向;9.改變封閉端力矩大小操作簡(jiǎn)便;10.改變封閉端力矩方向操作簡(jiǎn)便;11.在試驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中封閉端力矩值能穩(wěn)定維持;12.施載運(yùn)動(dòng)行程角允許值無(wú)限;13.具有力素放大能力;14.運(yùn)轉(zhuǎn)中能耗極。15.運(yùn)轉(zhuǎn)中震動(dòng)與噪音很;16.通用性良好,可以方便地串入任何封閉回路中;17.施載裝置及其控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。其中1~6為結(jié)構(gòu)性能,而7~16為使用性能。用這17項(xiàng)性能要求來(lái)衡量上表中所列26種加載器方案的優(yōu)缺點(diǎn),列表2如下:表2: 加載器方案性能對(duì)比一覽表型號(hào)1234567891011121314151617ⅰa√√√√√√*****√*√√√√ⅰb√√√√√√*****√√√√√√ⅰc√√√√√√***/**√√√√√ⅰd√√√√√√√√√√√*√√√√√ⅰe*√*√*√√√√√√**0√√0ⅰf√√√√√√0/0/√*√√√√√ⅰg√*√√√√√/√/√0*√*√√ⅱa√√√√**√√√√*√****√ⅱb*√*√*√√√√√√√**√*√ⅲa√*00*0√√√√√*√0**√ⅲb**00*0√√√√√*√0√√√ⅲc*****0√√√√√**0**√ⅲd√*00*0√*√*√*****√ⅲe√*00*0√*√*√***√√√ⅲf***0**√√√√√*****√ⅲg√*00*0√*√*√*****√ⅳ√*00√0√0√00√**√*√ⅴa*000*0√√√√√√√√**√ⅴb*000*0√√√√√√√√**√ⅴc0000*0√√√√√√*0**√ⅴd000**0√√√√√√√0**√ⅵa*000*0√√√√0√*0**0ⅶa*√**√√√√√√√√√√√√*ⅶb*√*0√√√√√√√√√√√√*ⅶc*√**√√√√√√√√√√√√*ⅶd*√*0√√√0√0√√√√√√0種類如此繁多的加載器之所以能夠共存,是由于它們各自有其特點(diǎn)與適用范圍。現(xiàn)重點(diǎn)介紹幾種常用的典型加載器,例如:1.扭桿式加載器是簡(jiǎn)式加載器的一種,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖-1。在突緣處是一對(duì)普通剛性聯(lián)軸節(jié),通過(guò)扭桿使兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)相對(duì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度位移,然后將其鎖緊,這樣在系統(tǒng)內(nèi)就施加了載荷。它的缺點(diǎn)是不能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程在加載。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,50年代~60年代初期,國(guó)內(nèi)汽車變速器試驗(yàn)中應(yīng)用較多。在德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)尼曼教授所創(chuàng)建的齒輪試驗(yàn)室已把這種加載器所構(gòu)成的試驗(yàn)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化,并用這種試驗(yàn)手段進(jìn)行了30多年有價(jià)值的試驗(yàn)。 圖-1 圖-22.扭角調(diào)節(jié)器是也是簡(jiǎn)式加載器的結(jié)構(gòu)之一,見(jiàn)圖-2所示,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一套蝸輪傳動(dòng)付,其扭轉(zhuǎn)角度不受限制,且可以自鎖。缺點(diǎn)是只能靠人力在靜止?fàn)顟B(tài)加載。
圖-33.液壓加載器是我廠研制,使用已有30多年的另一種簡(jiǎn)式加載器。其結(jié)構(gòu)由液壓箱、擺動(dòng)油缸及控制器構(gòu)成。見(jiàn)圖-3所示,擺動(dòng)油缸的扭矩由液壓推動(dòng)葉片產(chǎn)生,葉片數(shù)一般為2~4片,當(dāng)葉片數(shù)為3時(shí),轉(zhuǎn)角為100°。扭矩范圍為500~6000nm,其扭矩隨液壓變化的規(guī)律比較穩(wěn)定,適用于程序控制,載荷可以精細(xì)調(diào)節(jié),也可以反向加載,缺點(diǎn)是扭轉(zhuǎn)角受限。它在簡(jiǎn)式加載器中應(yīng)該是一種操作輕便、性能較好的加載裝置。4.搖擺箱式加載器是屬支反力式的一種加載器,在國(guó)內(nèi)早期應(yīng)用較廣。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖-4,帶有懸掛重砣杠桿的平衡減速器,在重砣q作用下,驅(qū)使齒輪1和齒輪2按箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng),但是齒輪3、4阻止其轉(zhuǎn)動(dòng),遂使齒輪互相咬緊。這樣,封閉系統(tǒng)內(nèi)就被施加上了載荷。這種加載方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中調(diào)整和測(cè)量施加的載荷。但是增大扭轉(zhuǎn)角度,改變載荷方向困難;且在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生明顯的抖動(dòng),影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
圖4 5.如圖-5所示是一種美國(guó)格里申公司在50年代研制的世界上最早出現(xiàn)的同軸力矩式加載器,它是由兩套同軸式嚙合傳動(dòng)系統(tǒng)串聯(lián)而成[見(jiàn)圖-13(d)、(f)]],施載裝置為雙向作用控制式微電機(jī),傳遞扭矩方向可以任意改變。6.如圖-6所示是前蘇聯(lián)60年代研制的另一種同軸力矩式加載器,它是由兩套相同的同軸式嚙合傳動(dòng)系統(tǒng)串聯(lián)而成[見(jiàn)圖-13(g)],施載裝置為雙向作用控制式微電機(jī)。后由全蘇建筑與道路研究所對(duì)這種加載器作了系列化設(shè)計(jì),極限封閉端力矩為250~10000nm;封閉端轉(zhuǎn)速達(dá)1400~2500r/min;施載電機(jī)功率為0.093~0.6kw;兩級(jí)傳動(dòng)比達(dá)13300:1。7.如圖-7所示是某大學(xué)研制的目前國(guó)內(nèi)通用性較好的一種同軸力矩式加載器。它也是由兩套同軸式嚙合傳動(dòng)系統(tǒng)串聯(lián)而成[見(jiàn)圖-13(g)、(f)],施載裝置為雙向作用控制式微電機(jī),封閉端極限扭 ……(未完,全文共6985字,當(dāng)前僅顯示2453字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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