汽車驅(qū)動橋論文-驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺新型加載系統(tǒng)的研制_第1頁
汽車驅(qū)動橋論文-驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺新型加載系統(tǒng)的研制_第2頁
汽車驅(qū)動橋論文-驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺新型加載系統(tǒng)的研制_第3頁
汽車驅(qū)動橋論文-驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺新型加載系統(tǒng)的研制_第4頁
全文預(yù)覽已結(jié)束

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、汽車驅(qū)動橋論文-驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺新型加載系統(tǒng)的研制        【關(guān)鍵詞】驅(qū)動橋閉式試驗臺,加載器方案,測控系統(tǒng),研制實施【摘要】本文闡述了驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺對加載器功能的特殊要求,對現(xiàn)有加載器的諸多方案進行了對比、選擇,最終研制出完全滿足美國、日本驅(qū)動橋齒輪試驗規(guī)范要求的新型加載器及其測控系統(tǒng)。一.引言: 隨著國內(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    g×00×0×××××&

2、#215;××000000×××a×000×0××b×000×0××c0000×0×0××d000××00××a×000×00×0××0a××××b××0×c××××d××0000種類如此繁多的加載器之所以能夠

3、共存,是由于它們各自有其特點與適用范圍?,F(xiàn)重點介紹幾種常用的典型加載器,例如:1.扭桿式加載器是簡式加載器的一種,其結(jié)構(gòu)見圖1。在突緣處是一對普通剛性聯(lián)軸節(jié),通過扭桿使兩個半聯(lián)軸節(jié)相對扭轉(zhuǎn)一個角度位移,然后將其鎖緊,這樣在系統(tǒng)內(nèi)就施加了載荷。它的缺點是不能在運轉(zhuǎn)過程在加載。由于結(jié)構(gòu)簡單,50年代60年代初期,國內(nèi)汽車變速器試驗中應(yīng)用較多。在德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)尼曼教授所創(chuàng)建的齒輪試驗室已把這種加載器所構(gòu)成的試驗臺標(biāo)準(zhǔn)化,并用這種試驗手段進行了30多年有價值的試驗。 圖1 圖22.扭角調(diào)節(jié)器是也是簡式加載器的結(jié)構(gòu)之一,見圖2所示,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)實際上是一套蝸輪傳動付,其扭轉(zhuǎn)角度不受限制,且可以自鎖。缺

4、點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多年的另一種簡式加載器。其結(jié)構(gòu)由液壓箱、擺動油缸及控制器構(gòu)成。見圖3所示,擺動油缸的扭矩由液壓推動葉片產(chǎn)生,葉片數(shù)一般為24片,當(dāng)葉片數(shù)為3時,轉(zhuǎn)角為100°。扭矩范圍為5006000nm,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,缺點是扭轉(zhuǎn)角受限。它在簡式加載器中應(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,在國內(nèi)早期應(yīng)用較廣。其結(jié)構(gòu)見圖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,但是齒輪3

5、、4阻止其轉(zhuǎn)動,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)簡單,可以在運轉(zhuǎn)過程中調(diào)整和測量施加的載荷。但是增大扭轉(zhuǎn)角度,改變載荷方向困難;且在運轉(zhuǎn)中發(fā)生明顯的抖動,影響試驗的準(zhǔn)確性。圖45.如圖5所示是一種美國格里申公司在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系統(tǒng)串聯(lián)而成見圖13(d)、(f),施載裝置為雙向作用控制式微電機,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系統(tǒng)串聯(lián)而成見圖13 (g),施載裝置為雙向作用控制式微電機。后由全蘇建筑與道路研究所對這種加載

6、器作了系列化設(shè)計,極限封閉端力矩為25010000nm;封閉端轉(zhuǎn)速達(dá)14002500r/min;施載電機功率為0.0930.6kw;兩級傳動比達(dá)13300:1。7.如圖7所示是某大學(xué)研制的目前國內(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系統(tǒng)串聯(lián)而成見圖13 (g)、(f),施載裝置為雙向作用控制式微電機,封閉端極限扭矩為±25000nm;封閉端極限轉(zhuǎn)速達(dá)6500r/min。8.如圖8所示的同軸力矩式加載器是國內(nèi)為解決國產(chǎn)船用齒輪箱(內(nèi)有液壓式多盤摩擦離合器)的耐久試驗而提出的,它也是由兩套相同的同軸式嚙合傳動系統(tǒng)串聯(lián)而成見圖13 (a)。所使用的施載裝置為小型(或

7、微型)水力測功機。三.新加載器方案的選定:我廠驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺改造前的結(jié)構(gòu)原理,見圖9所示,采用葉片式液壓加載器方案,其缺點是即使葉片數(shù)選最少為2時,這時的扭轉(zhuǎn)角也只能增加到127°。由于系統(tǒng)內(nèi)有4根半軸,系統(tǒng)的剛性比較低,當(dāng)時的解決方案就是增加一個扭角調(diào)節(jié)器。在每次試驗開始前,先將扭角調(diào)節(jié)器調(diào)整出一個初始角度,然后再用液壓加載器加載進行試驗。該試驗臺使用的扭矩一般不大于1000nm,轉(zhuǎn)速一般不高于750r/min。但是隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,主機廠試驗規(guī)范要求的試驗轉(zhuǎn)速越來越高,加載扭矩也越來越大,于是我們將新加載器設(shè)計轉(zhuǎn)速定為3500r/min;設(shè)計扭矩定為2500nm。由于

8、扭角調(diào)節(jié)器不容易動平衡,上高速時會抖 轉(zhuǎn)接箱 加載齒輪箱 扭角調(diào)節(jié)器 減速器 皮帶傳動 試驗樣品 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 液壓加載器 轉(zhuǎn)接箱 電機 圖9動,我們首先想到的是取消扭角調(diào)節(jié)器,這樣要使液壓加載器增大扭角,就要將葉片式液壓加載器方案改變?yōu)槁菪揭簤杭虞d器的方案。其結(jié)構(gòu)見圖10所示,由液壓推動活塞往復(fù)移動,活塞不轉(zhuǎn)動,在活塞心部的大導(dǎo)程螺母就迫使螺桿轉(zhuǎn)動,活塞移動一個導(dǎo)程,螺桿就轉(zhuǎn)動360°,這樣在系統(tǒng)內(nèi)就施加了載荷。但是螺旋式液壓加載器設(shè)計、制做,不是我廠的技術(shù)優(yōu)勢。于是我們委托某大學(xué)液壓教研室設(shè)計、研制這種加載器。這種加載器的工藝難點:一是配磨螺旋副;二是主軸心部的深孔加工(配壓

9、閥對活塞a面供油時,液壓油從主軸心部走,供油孔深度較大)。最終因此深孔無法加工,不得不改變配壓閥原設(shè)計方案:將原配壓閥僅在b方向供油,改為兩個配壓閥在a、b兩個方向供油,這樣在a方向的配壓閥密封圈內(nèi)徑就由原來60mm增大到170mm。由于液壓加載器供油用的配壓閥,不能隨主軸旋轉(zhuǎn),這樣配壓閥高壓密封圈由于工作線速度的限制,試驗臺主軸轉(zhuǎn)速要達(dá)到1500r/min以上就比較困難,于是試制工作中止。但是我們認(rèn)為如上圖所示的原設(shè)計方案仍然不失為一個好方案。在廣泛調(diào)研中,我們又發(fā)現(xiàn)某大學(xué)與某廠共同研制的滾珠螺旋加載器,其結(jié)構(gòu)原理見圖11,實際上是表1中d型方案的改進。圖中螺旋輪3、4旋向相反,外裝滾珠套筒

10、5,當(dāng)電機經(jīng)蝸桿減速器驅(qū)動加載螺旋8,由橫鍵7和拉桿6使套筒5產(chǎn)生軸向移動,驅(qū)使螺旋輪3、4向相反方向轉(zhuǎn)動,于是在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生載荷。這種加載器轉(zhuǎn)速能達(dá)到3000r/min,只要螺桿足夠長,就能使扭轉(zhuǎn)角滿足使用,能動態(tài)加載,載荷精度高,但因價格高未談成。圖11最后,我們決定自己研制一種比其價位偏低,但是性能更好的加載器。通過多種方案對比選擇,我們將新加載器的設(shè)計方案鎖定在同軸力矩式加載器的方案上。為了通用性好,加載器方案的工作型式定為水平支架式,兩端由法蘭盤輸出扭矩,其結(jié)構(gòu)原理見圖12所示,加載器本身實際上是一個能高速運轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由三部分組成:電動機、制動器和減速器。這樣就要求電動

11、機和制動器體積盡量小,其中電動機要求三相交流380供電。圖12以便容易實現(xiàn)計算機自動控制,按載荷譜加載;制動器要求工作在失電制動狀態(tài),以便能在不耗能狀態(tài)下保持載荷精度,于是我們選擇了yej系列帶盤式制動器的微電機。不難看出減速器設(shè)計是加載器的核心技術(shù),在我們研究了諸多同軸力矩式加載器的方案后,認(rèn)為應(yīng)該吸取它們的優(yōu)點,克服它們的缺點。其設(shè)計原則是:1.減速器結(jié)構(gòu)要緊湊,回轉(zhuǎn)半徑要小,軸向要短,重量要輕;2.結(jié)構(gòu)要盡量簡化、優(yōu)化,要軸對稱,以便容易動平衡、上高速;3.力素放大能力要盡量大,以便實現(xiàn)使用微電機輸出大扭矩。根據(jù)設(shè)計原則,減速器經(jīng)過設(shè)計計算,減速比要大于10000才能滿足加載速度和扭矩放

12、大的要求。這樣大的減速比,其內(nèi)部嚙合傳動系統(tǒng)宜選為兩級串聯(lián)。據(jù)有關(guān)資料介紹,常用的同軸嚙合傳動結(jié)構(gòu)基本型式有如下十種,見圖13所示,其中(a)(f)及(i)、(j)為2k-h型行星和諧波傳動;(g)為k-h-v型行星或擺線傳動;(h)為3k型行星傳動(注:k為齒輪,h為行星架,v為轉(zhuǎn)軸)。一般的同軸力矩式加載器采用的內(nèi)部嚙合傳動結(jié)構(gòu)無非是這些基本型式的一種或者兩種的串聯(lián)組合,或改進而成。我廠新加載器方案的減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的嚙合傳動型式也不例外,只不過是進行了精心的優(yōu)化設(shè)計,滿足了設(shè)計原則的要求。圖13四.新加載器的測控系統(tǒng):在新加載器機械圖紙設(shè)計完成后,又進行了測控系統(tǒng)的方案設(shè)計,其功能要求是:1.通過工控機按試驗規(guī)程自動控制過程,能實施自動等幅加載,隨機加載或按載荷譜加載,使試驗條件能逐步逼近和模擬產(chǎn)品使用的實際工況進行試驗,提高試驗水平。2.在試驗調(diào)試和試驗過程中能觀察到載荷曲線、峰值、加載時間和扭矩角度位移,便于監(jiān)控。 自動測控系統(tǒng)實現(xiàn)原理為: (1)微電機控制卡等軟件(控制部分):通過工控軟件實施模擬或數(shù)字量控制,起動加載器實現(xiàn)同步加載和自動加載,自動補償功能、等幅及載荷譜加載等。 (2

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論