手动变速箱同步器同步性能评定装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于机械工程摩擦学技术领域。一种用于手动变速箱同步器同步性能评定装置，用于评定不同润滑油对手动变速箱同步器同步性能的影响，其主要由支撑子系统、动力子系统、传动子系统、温控子系统、换挡子系统、运动控制子系统、数据采集子系统组成。该装置能够对试验条件如换挡力、转速差、润滑油温、换挡次数、采样频率等进行调整；能够在试验过程中对试验数据如转速、摩擦扭矩、换挡力、换挡位移等进行实时采集；能够通过调整装置的轴向间距，对不同形状和大小的手动变速箱同步器进行试验。该装置具有高频实时采集与保存试验数据、拆装方便、操作简单、试验成本低等特点，同时亦可用于评定同步环摩擦材料对同步器同步性能影响的研究。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于机械工程摩擦学
。一种用于手动变速箱同步器同步性能评定装置，用于评定不同润滑油对手动变速箱同步器同步性能的影响，其主要由支撑子系统、动力子系统、传动子系统、温控子系统、换挡子系统、运动控制子系统、数据采集子系统组成。该装置能够对试验条件如换挡力、转速差、润滑油温、换挡次数、采样频率等进行调整；能够在试验过程中对试验数据如转速、摩擦扭矩、换挡力、换挡位移等进行实时采集；能够通过调整装置的轴向间距，对不同形状和大小的手动变速箱同步器进行试验。该装置具有高频实时采集与保存试验数据、拆装方便、操作简单、试验成本低等特点，同时亦可用于评定同步环摩擦材料对同步器同步性能影响的研究。【专利说明】手动变速箱同步器同步性能评定装置
本专利技术属于车辆工程传动
，涉及车辆变速箱同步器，特别是涉及手动变速箱同步器在不同润滑油类型工况下同步性能评定。
技术介绍
变速箱是车辆传动系统的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到传动系统的性能。同步器是变速箱中的一个关键部件，其作用是在变速箱换挡时，通过同步器锥体和同步环的摩擦接触过程，使转速不等的齿轮在达到“同步”后再相互啮合，从而有效地消除在换挡过程中齿轮之间产生的冲击。由于同步器要长期浸泡在盛油的手动变速箱内，在实际的使用工况下，同步器锥体和同步环之间的动摩擦必须在有界面润滑的条件下进行。润滑油对同步器的摩擦磨损性能有重要影响，一是不良的润滑油会降低同步器锥体与同步环之间的摩擦系数，二是不良的润滑油会加剧摩擦副材料的磨损。因此进行润滑油对同步器锥体与同步环摩擦磨损性能的分析与评定，进而指导润滑油品的设计，是提高手动变速箱同步器同步性能的关键技术之一。目前，对两摩擦副摩擦磨损性能的评定主要以各种标准试验台架来完成，例如SRV4型摩擦磨损试验机、M2-H3型高速环块摩损试验机、MS-10G型四球摩擦磨损试验机。同时在中华人民共和国石油化工行业标准SH/T0756-2005《手动变速箱油热安定性评定法》中，规定了用马克循环试验机评定重负荷手动变速箱油高温热安定性的试验方法，该方法所用同步器为摩擦盘、导向盘及同步离合器的总成。然而，标准试验台架所设定的试验条件与我国现用的手动变速箱同步器的实际运行工况还有一定差距，如对两摩擦副的转速控制、对两摩擦副的当量转动惯量以及两摩擦副在对磨时对润滑油的挤压状态都模拟的还不够。马克循环试验机中所用的同步器主要应用于北美，而我国手动变速箱所用同步器主要为由同步器锥体、同步环和结合套等组成的惯性锁环式同步器，即两者所用同步器的类型不同；由于不同摩擦副的接触形式会影响其摩擦磨损行为，故马克循环试验机所评定出的实验结果不适用于我国手动变速箱同步器；同时马克循环试验机不能实时采集换挡过程中的试验数据，不能对同步器的同步性能进行在线分析。因此，当前评定润滑油对手动变速箱同步器同步性能影响的装置，已不适应我国国情和新技术发展的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种适应我国国情的手动变速箱同步器同步性能评定装置，以改变现有装置不能真实模拟手动变速箱同步器的实际工况的现状。本专利技术的手动变速箱同步器同步性能评定装置，它包括有手动变速箱、主轴端传动装置、主轴端动力源、输入轴端传动装置、输入轴端动力源、润滑油温度控制、换挡执行机构、数据采集子系统、运动控制子系统，及其支撑子系统组成；主轴端动力源和输入轴端动力源为手动变速箱的主轴和输入轴提供动力，主轴端传动装置和输入轴端传动装置将动力传递给手动变速箱的主轴和输入轴；运动控制子系统和换挡执行机构用于控制手动变速箱的循环换挡；润滑油温度控制将润滑油加热到模拟手动变速箱的实际工作温度；数据采集子系统用于采集在换挡过程中的换挡力、换挡位移、摩擦力矩、转速；手动变速箱包括手动变速箱的主轴、机械密封端盖、主轴端密封端盖、圆锥滚子轴承、齿轮、滑套、同步环、同步器锥体、锥轴承、手动变速箱的输入轴、输入轴端密封端盖、定位销、手动变速箱外壳、滚动轴承、定位套、螺栓，手动变速箱外壳的右侧装入输入轴，输入轴支撑于圆锥滚子轴承上，主轴上依次安装定位套、滚动轴承、齿轮、滑套、同步环、同步器锥体、定位销、锥轴承后，从手动变速箱外壳左侧装入，使锥轴承与输入轴的内孔对接，支撑于圆锥滚子轴承上，用主轴端密封端盖和机械密封端盖进行密封；主轴端传动装置包括大飞轮、平键、套筒、大飞轮轴、主轴端法兰、万向传动轴、大飞轮轴端法兰、主轴端电机连轴器；所述的主轴端动力源包括主轴端电机；大飞轮轴上安装大飞轮和大飞轮角接触球轴承后支撑于大飞轮轴承座上，用大飞轮轴承密封端盖进行密封，用螺栓进行固定，大飞轮的左端用主轴端电机联轴器与主轴端电机连接，右端用万向传动轴与手动变速箱的主轴连接；输入轴端传动装置包括手动变速箱的输入轴、内花键轴、输入轴端法兰、过渡轴、轴用角接触球轴承、扭矩传感器联轴器、扭矩传感器、小飞轮联轴器、小飞轮、小飞轮轴、输入轴端电机联轴器；输入轴端动力源包括输入轴端电机；在手动变速箱的输入轴端，小飞轮轴上安装小飞轮和小飞轮角接触球轴承后支撑于小飞轮轴承座上，小飞轮轴的右端用输入轴端电机联轴器与安装在输入轴端电机支架上的输入轴端电机连接，左端用小飞轮联轴器与安装在扭矩传感器支撑上的扭矩传感器的右端连接；过渡轴在安装轴用角接触球轴承后装配在轴承支撑座上，用第三螺栓固定轴承密封右端盖和轴承密封左端盖；过渡轴的右端用扭矩传感器联轴器与扭矩传感器的左端连接，左端通过输入轴端法兰与内花键轴连接，用第四螺栓把手动变速箱支架固定在输入轴端大支架上，然后把手动变速箱安装于手动变速箱支架中，输入轴的外花键插入内花键轴内；润滑油温度控制包括压力表，三通阀，球形阀，耐高温油管，加热箱，温度传感器，加热棒，耐高温油泵，变频控制器，温度控制仪表，胶管，变频电机，变频电机联轴器，密封圈，法兰，三通管，变径管；手动变速箱底部两根耐高温金属管与三通管和变径管连接，另外两根耐高温金属管与加热箱左侧的三通阀和球形阀连接，耐高温油泵的进油口与手动变速箱的底部连接，出油口与加热箱连接，在加热箱内安装加热棒和温度传感器，利用温度传感器给温度控制仪表的信号，温度控制仪表实现对加热棒的通断电控制，实时调整润滑油的温度；所述的换挡执行机构包括液压油缸、活塞杆、耐高温油泵、变频电机、单向阀、压力传感器、锁止阀、节流阀、电磁换向阀、比例压力阀、电流放大器、安全溢流阀；变频电机带动油泵转动，给系统提供稳定的压力，安全溢流阀设定液压系统的最高压力，电流放大器和比例压力阀调整换挡时的换挡力，锁止阀在液压系统无工作压力时锁定活塞杆的位置，以避免手动变速箱脱挡，节流阀控制液压油的流速，调整换挡时的换挡速度，电磁换向阀通过换向改变液压油的油路，实现对手动变速箱的循环换挡；数据采集子系统包括位移传感器、扭矩传感器、压力传感器、A/D采集板卡、频率采集板卡、电脑；所述的运动控制子系统包括运动控制卡、伺服器、继电器、行程开关；手动变速箱运行时的试验数据利用采集卡对位移传感器、扭矩传感器、压力传感器的信号进行采集，传感器采集的数据，在采用RC滤波技术对其干扰信号进行过滤后，进入到采集卡内，采集卡用Visual Studio语言进行编程，所获得的数据实时显不和保存到电脑中。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手动变速箱同步器同步性能评定装置，它包括有手动变速箱(1)、主轴端传动装置(2)、主轴端动力源(3)、输入轴端传动装置(4)、输入轴端动力源(5)、润滑油温度控制(6)、换挡执行机构(7)、数据采集子系统(8)、运动控制子系统(9)，及其支撑子系统组成；主轴端动力源(3)和输入轴端动力源(5)为手动变速箱(1)的主轴(10)和输入轴(19)提供动力，主轴端传动装置(2)和输入轴端传动装置(4)将动力传递给手动变速箱的主轴(10)和输入轴(19)；运动控制子系统(9)和换挡执行机构(7)用于控制手动变速箱(1)的循环换挡；润滑油温度控制(6)将润滑油加热到模拟手动变速箱的实际工作温度；数据采集子系统(8)用于采集在换挡过程中的换挡力、换挡位移、摩擦力矩、转速；所述的支撑子系统包括支撑基座(22)、主轴端大支架(43)、手动变速箱外壳(24)、输入轴端大支架(67)、大飞轮轴承座(30)、主轴端电机支架(44)、手动变速箱支架(45)、扭矩传感器支撑(62)、轴承支撑座(65)、输入轴端电机支架(57)组成，主轴端大支架(43)、输入轴端大支架(67)固定在支撑基座(22)上，手动变速箱外壳(24)经输入轴端大支架(67)也固定在支撑基座(22)上，其它分别固定在主轴端大支架(43)上，其特征在于：所述的手动变速箱(1)包括手动变速箱的主轴(10)、机械密封端盖(11)、主轴端密封端盖(12)、圆锥滚子轴承(13)、齿轮(14)、滑套(15)、同步环(16)、同步器锥体(17)、锥轴承(18)、手动变速箱的输入轴(19)、输入轴端密封端盖(21)、定位销(23)、手动变速箱外壳(24)、滚动轴承(25)、 定位套(26)、第一螺栓(27)，手动变速箱外壳(24)的右侧装入输入轴(19)，输入轴支撑于圆锥滚子轴承(13)上，用输入轴端密封端盖(21)密封，主轴(10)上依次安装定位套(26)、滚动轴承(25)、齿轮(14)、滑套(15)、同步环(16)、同步器锥体(17)、定位销(23)、锥轴承(18)后，从手动变速箱外壳(24)左侧装入，使锥轴承(18)与输入轴(19)的内孔对接，再支撑于圆锥滚子轴承(13)上，用主轴端密封端盖(12)和机械密封端盖(11)进行密封；所述的主轴端传动装置(2)包括大飞轮(32)、平键(33)、套筒(34)、大飞轮轴(36)、主轴端法兰(37)、万向传动轴(38)、大飞轮轴端法兰(39)、主轴端电机连轴器(42)；所述的主轴端动力源(3)包括主轴端电机(28)；在主轴(10)端，大飞轮轴(36)上安装大飞轮(32)和大飞轮角接触球轴承(40)后支撑于大飞轮轴承座(30)上，用大飞轮轴承密封端盖(41)进行密封，用第二螺栓(29)进行固定，大飞轮(32)的左端用主轴端电机联轴器(42)与主轴端电机(28)连接，右端用万向传动轴(38)与手动变速箱的主轴(10)连接；所述的输入轴端传动装置(4)包括手动变速箱的输入轴(19)、内花键轴(46)、输入轴端法兰(47)、过渡轴(50)、轴用角接触球轴承(64)、扭矩传感器联轴器(63)、扭矩传感器(51)、小飞轮联轴器(61)、小飞轮(54)、小飞轮轴(56)、输入轴端电机联轴器(59)；所述的输入轴端动力源(5)包括输入轴端电机(58)；在手动变速箱的输入轴(19)端，小飞轮轴(56)上安装小飞轮(54)和小飞轮角接触球轴承(55)后支撑于小飞轮轴承座(60)上，小飞轮轴(56)的右端用输入轴端电机联轴器(50)与安装在输入轴端电机支架(57)上的输入轴端电机(58)连接，左端用小飞轮联轴器(61)与安装在扭矩 传感器支撑(62)上的扭矩传感器(51)的右端连接；过渡轴(50)在安装轴用角接触球轴承(64)后装配在轴承支撑座(65)上，用第三螺栓(48)固定轴承密封右端盖(49)和轴承密封左端盖(66)；过渡轴(50)的右端用扭矩传感器联轴器(63)与扭矩传感器(51)的左端连接，左端通过输入轴端法兰(47)与内花键轴(46)连接，用第四螺栓(68)把手动变速箱支架(45)固定在输入轴端大支架(67)上，然后把手动变速箱(1)安装于手动变速箱支架(45)中，输入轴(19)的外花键插入内花键轴(46)内；所述的润滑油温度控制(6)包括压力表(70)，三通阀(71)，球形阀(72)，耐高温油管(73)，加热箱(74)，温度传感器(75)，加热棒(76)，耐高温油泵(77)，变频控制器(78)，温度控制仪表(79)，胶管(80)，变频电机(81)，变频电机联轴器(82)，密封圈(83)，法兰(84)，三通管(85)，变径管(86)；手动变速箱底部两根耐高温金属管(73)与三通管(85)和变径管(86)连接，另外两根耐高温金属管(73)与加热箱(...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵巍，徐万里，粟斌，徐曦萌，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部油料研究所，
类型：发明
国别省市：