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)品試驗室現(xiàn)有的驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺，已經(jīng)不能滿足主機廠驅(qū)動橋齒輪試驗的規(guī)范要求。其中特別是北京吉普汽車有限公司生產(chǎn)引進美國、日本技術(shù)的吉普轎車驅(qū)動橋齒輪的試驗規(guī)范對轉(zhuǎn)速和扭矩的要求。為此我廠決定對現(xiàn)有驅(qū)動橋齒輪機械閉式試驗臺進行改造，改造后的試驗臺運行轉(zhuǎn)速要達到2000r/min.；加載扭矩要達到2000nm。試驗臺為了達到這一技術(shù)指標，現(xiàn)有的液壓加載器已不能滿足試驗規(guī)范的要求，于是研制一種新型加載器和測控系統(tǒng)便提到議事日程。二.加載器概述：在機械閉式試驗臺中，加載器是很重要的部件。這是因為封閉回路中的負荷要靠它造成，另外其性能還直接影響試驗臺的主要技術(shù)經(jīng)濟指標。因此多年來，人們對它所下的功夫很多。甚至很大程度上可以認為，數(shù)十年來機械閉式試驗臺的發(fā)展其實質(zhì)就是加載器的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)今國內(nèi)外經(jīng)使用證實行之有效的加載器多達數(shù)十種。適用的加載器種類雖然多，但是按動力
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；7.能在試驗臺運轉(zhuǎn)中改變封閉端力矩的大小；8.能在試驗臺運轉(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便；10.改變封閉端力矩方向操作簡便；11.在試驗臺長期運轉(zhuǎn)中封閉端力矩值能穩(wěn)定維持；12.施載運動行程角允許值無限；13.具有力素放大能力；14.運轉(zhuǎn)中能耗極��；15.運轉(zhuǎn)中震動與噪音很��；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)簡單。其中1～6為結(jié)構(gòu)性能，而7～16為使用性能。用這17項性能要求來衡量上表中所列26種加載器方案的優(yōu)缺點，列表2如下：表2： 加載器方案性能對比一覽表型號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與適用范圍。現(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)成的試驗臺標準化，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。缺點是只能靠人力在靜止狀態(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2～4片，當葉片數(shù)為3時，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、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，影響試驗的準確性。
　　圖4 5.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器作了系列化設(shè)計，極限封閉端力矩為250～10000nm;封閉端轉(zhuǎn)速達1400～2500r/min;施載電機功率為0.093～0.6kw;兩級傳動比達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 ……（未完，全文共6985字，當前僅顯示2453字，請閱讀下面提示信息。收藏《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》）