一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统技术方案

本发明专利技术属于换挡操纵元件试验技术领域，具体涉及一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统。所述系统包括：工装、伺服加压模块、摩擦载荷模拟模块、润滑模块、测量模块；与现有技术相比较，本发明专利技术技术方案提出的浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，实现了浮动支撑摩擦片在润滑状态下的扭转刚度测试，形成浮动支撑摩擦片扭转刚度试验测试能力，有利于准确评价摩擦片齿部扭振冲击载荷分析及整个传动系统的动力学特性，进而有助于实现摩擦片抗疲劳冲击断裂能力设计和传动系统可靠性提升。设计和传动系统可靠性提升。设计和传动系统可靠性提升。

【技术实现步骤摘要】
一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统


[0001]本专利技术属于换挡操纵元件试验
，具体涉及一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统。

技术介绍

[0002]在装甲车辆运行过程中，变速机构中的换挡操纵元件作为传动系统的关键部件，换挡操纵元件的摩擦性能和疲劳寿命是影响整个传动装置性能和可靠性的关键因素。而换挡操纵元件大多由摩擦片和对偶片构成，由于动力传动系统的特点，摩擦片安装于内毂上，且由于轴向加压和润滑的需求，使得摩擦片齿部和内毂齿部存在一定齿侧间隙，这就引起摩擦片齿部受到由发动机及传动系统带来的强烈的扭振冲击载荷，导致摩擦片齿部塑性变形、齿部断裂等故障频发，严重影响了装甲车辆传动系统的可靠性。
[0003]由传动系统冲击动力学分析可知，摩擦片的扭转刚度对其齿部扭振冲击载荷及传动系统动力学响应具有重要的影响，目前摩擦片扭转刚度大多采用仿真分析方法获得，准确性无法开展实验验证。
[0004]因此，如何通过试验方法准确获取摩擦片的扭转刚度，对摩擦片齿部扭振冲击载荷分析及整个传动系统的动力学特性及可靠性提升等意义重大。为解决浮动支撑摩擦片扭转刚度试验测试能力缺失，显著影响摩擦片齿部扭振冲击载荷分析及整个传动系统的动力学特性，进而制约摩擦片抗疲劳冲击断裂能力设计和传动系统可靠性提升的问题，当前迫切需要提出一种摩擦片扭转刚度试验系统。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，以解决现有技术中摩擦片扭转刚度试验测试能力缺失的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，所述系统包括：工装9、伺服加压模块1、摩擦载荷模拟模块2、润滑模块、测量模块；
[0009]所述工装9，其用于装载摩擦片13，所述摩擦片13包括依次堆叠的对偶件16和摩擦件15；
[0010]所述伺服加压模块1，其设置在所述工装9的一侧，用于固定所述摩擦片13的第一侧面端，并对所述摩擦片13施加沿所述摩擦片轴向的作用力；
[0011]所述摩擦载荷模拟模块2，其设置在所述工装9的另一侧，并与所述工装9上装载的摩擦片13的第二侧面端接触，且所述摩擦载荷模拟模块2另连接有激励单元；
[0012]其中，所述激励单元用于向所述摩擦载荷模拟模块2输入高速、宽频动载载荷和低速、大扭矩载荷，所述摩擦载荷模拟模块2用于在所述激励单元输出的高速、宽频动载载荷和/或低速、大扭矩载荷下使得所述摩擦片13的第二侧面端发生扭转振动；
[0013]所述润滑模块，其用于向所述摩擦片13与所述摩擦载荷模拟模块2之间的安装处进行润滑介质的供给；
[0014]所述测量模块，其与所述摩擦片13或所述摩擦载荷模拟模块2接触连接，用于测量所述摩擦片13或工装9在发生扭转振动下的固有频率变化。
[0015]其中，所述摩擦载荷模拟模块2包括：内毂摩擦模块3和外毂摩擦模块4；所述内毂摩擦模块3和外毂摩擦模块4同轴设置；
[0016]所述激励单元包括：第一激励单元5、第二激励单元6以及低扭驱动模块；其中，
[0017]所述第一激励单元5连接且直驱所述内毂摩擦模块3，所述第一激励单元5用于向所述内毂摩擦模块3提供高速、宽频动载载荷；
[0018]所述第二激励单元6通过第一减速齿轮组10连接所述外毂摩擦模块4，所述第二激励单元6用于向所述第一减速齿轮组10提供高速、宽频动载载荷，并通过所述第一减速齿轮组10将所述高速、宽频动载载荷传递至所述外毂摩擦模块4；
[0019]所述低扭驱动模块7，通过低扭减速齿轮模块8连接所述内毂摩擦模块3，所述低扭驱动模块7用于向所述低扭减速齿轮模块8输入低速、大扭矩载荷，并通过所述低扭减速齿轮模块8将所述低速、大扭矩载荷传递至所述内毂摩擦模块3。
[0020]其中，所述工装9包括：转动连接在所述伺服加压模块1上的环状底座91以及同轴安装在所述环状底座91上的环状动作头92；
[0021]其中，所述环状动作头92的直径设置为小于所述环状底座91，所述环状动作头92的周向表面形成套装摩擦片13的安装位；
[0022]其中，所述摩擦片13的摩擦件15和环状动作头92之间键连接，所述摩擦片13的对偶件16和所述外毂摩擦模块4之间键连接，所述环状动作头92和所述内毂摩擦模块3之间键连接；
[0023]在伺服加压模块1的轴向驱动下，使所述摩擦片13的摩擦件15和对偶件16之间、摩擦片13与内毂摩擦模块3和/或外毂摩擦模块4接触；
[0024]所述环状动作头92的外壁和所述内毂摩擦模块3的内壁之间、所述摩擦片13的内圈和所述环状动作头92的外壁之间、以及摩擦片13的内圈与所述内毂摩擦模块3的动作端的内壁之间，形成连通的润滑间隙14；
[0025]所述润滑模块设置在所述伺服加压模块1内，用于向所述润滑间隙14进行润滑介质的供给。
[0026]其中，所述外毂摩擦模块4包括：外毂主体41、连接套体44以及轴向驱动模块43；其中，
[0027]所述外毂主体41在所述伺服加压模块1的驱动下与所述摩擦片13的表面进行接触；
[0028]所述连接套体44安装在所述外毂主体41上；
[0029]所述轴向驱动模块43设置在外毂主体41外圈的整体支架上；
[0030]在内毂主体31后端的转动传动轴上套装有花键轴组件42；
[0031]所述外毂主体41通过花键轴组件42连接所述第一减速齿轮组10的输出端，所述轴向驱动模块43与所述外毂主体41连接；所述花键轴组件42用于使所述外毂主体41能够在轴向驱动模块43的驱动下，沿所述外毂主体41的轴向发生位移；
[0032]其中，所述连接套体44的内壁与所述对偶件16的内壁键连接。
[0033]其中，所述外毂主体41包括：环形座411，所述环形座411与所述摩擦片13接触的表面上，环形阵列式设置有多个弧形座412以及控制所述弧形座412突出于所述环形座411表面的动作驱动模块413；
[0034]其中，所述弧形座412设置为：从所述环形座411的圆心位置以预设定的弧度延伸至所述环形座411的边缘；
[0035]其中，所述动作驱动模块413上设置有检测模块；
[0036]其中，在所述内毂摩擦模块3与所述摩擦片13接触并在内毂摩擦模块3的扭矩输出作用下，所述动作驱动模块413驱动所述弧形座412与所述摩擦片13接触，并通过检测模块获得所述弧形座412与所述摩擦片13接触过程中的状态参数。
[0037]其中，所述内毂摩擦模块3包括内毂主体31，所述内毂主体31同轴安装在所述环形座411的内部，且所述内毂主体31的转动传动轴32沿所述花键轴组件42的轴向穿过花键轴组件42后，连接所述第一激励单元5；
[0038]所述转动传动轴32的轴身上设置有挂挡离合模块，所述挂挡离合模块用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，其特征在于，所述系统包括：工装(9)、伺服加压模块(1)、摩擦载荷模拟模块(2)、润滑模块、测量模块；所述工装(9)，其用于装载摩擦片(13)，所述摩擦片(13)包括依次堆叠的对偶件(16)和摩擦件(15)；所述伺服加压模块(1)，其设置在所述工装(9)的一侧，用于固定所述摩擦片(13)的第一侧面端，并对所述摩擦片(13)施加沿所述摩擦片轴向的作用力；所述摩擦载荷模拟模块(2)，其设置在所述工装(9)的另一侧，并与所述工装(9)上装载的摩擦片(13)的第二侧面端接触，且所述摩擦载荷模拟模块(2)另连接有激励单元；其中，所述激励单元用于向所述摩擦载荷模拟模块(2)输入高速、宽频动载载荷和低速、大扭矩载荷，所述摩擦载荷模拟模块(2)用于在所述激励单元输出的高速、宽频动载载荷和/或低速、大扭矩载荷下使得所述摩擦片(13)的第二侧面端发生扭转振动；所述润滑模块，其用于向所述摩擦片(13)与所述摩擦载荷模拟模块(2)之间的安装处进行润滑介质的供给；所述测量模块，其与所述摩擦片(13)或所述摩擦载荷模拟模块(2)接触连接，用于测量所述摩擦片(13)或工装(9)在发生扭转振动下的固有频率变化。2.如权利要求1所述的浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，其特征在于，所述摩擦载荷模拟模块(2)包括：内毂摩擦模块(3)和外毂摩擦模块(4)；所述内毂摩擦模块(3)和外毂摩擦模块(4)同轴设置；所述激励单元包括：第一激励单元(5)、第二激励单元(6)以及低扭驱动模块；其中，所述第一激励单元(5)连接且直驱所述内毂摩擦模块(3)，所述第一激励单元(5)用于向所述内毂摩擦模块(3)提供高速、宽频动载载荷；所述第二激励单元(6)通过第一减速齿轮组(10)连接所述外毂摩擦模块(4)，所述第二激励单元(6)用于向所述第一减速齿轮组(10)提供高速、宽频动载载荷，并通过所述第一减速齿轮组(10)将所述高速、宽频动载载荷传递至所述外毂摩擦模块(4)；所述低扭驱动模块(7)，通过低扭减速齿轮模块(8)连接所述内毂摩擦模块(3)，所述低扭驱动模块(7)用于向所述低扭减速齿轮模块(8)输入低速、大扭矩载荷，并通过所述低扭减速齿轮模块(8)将所述低速、大扭矩载荷传递至所述内毂摩擦模块(3)。3.如权利要求2所述的浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，其特征在于，所述工装(9)包括：转动连接在所述伺服加压模块(1)上的环状底座(91)以及同轴安装在所述环状底座(91)上的环状动作头(92)；其中，所述环状动作头(92)的直径设置为小于所述环状底座(91)，所述环状动作头(92)的周向表面形成套装摩擦片(13)的安装位；其中，所述摩擦片(13)的摩擦件(15)和环状动作头(92)之间键连接，所述摩擦片(13)的对偶件(16)和所述外毂摩擦模块(4)之间键连接，所述环状动作头(92)和所述内毂摩擦模块(3)之间键连接；在伺服加压模块(1)的轴向驱动下，使所述摩擦片(13)的摩擦件(15)和对偶件(16)之间、摩擦片(13)与内毂摩擦模块(3)和/或外毂摩擦模块(4)接触；所述环状动作头(92)的外壁和所述内毂摩擦模块(3)的内壁之间、所述摩擦片(13)的内圈和所述环状动作头(92)的外壁之间、以及摩擦片(13)的内圈与所述内毂摩擦模块(3)
的动作端的内壁之间，形成连通的润滑间隙(14)；所述润滑模块设置在所述伺服加压模块(1)内，用于向所述润滑间隙(14)进行润滑介质的供给。4.如权利要求3所述的浮动支撑摩擦片扭转刚度试验系统，其特征在于，所述外毂摩擦模块(4)包括：外毂主体(41)、连接套体(44)以及轴向驱动模块(43)；其中，所述外毂主体(41)在所述伺服加压模块(1)的驱动下与所述摩擦片(13)的表面进行接触；所述连接套体(44)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡铮，张万昊，张坤，宁克焱，刘丽芳，刘洋，崔晓风，韩明，王志勇，兰海，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：