專利名稱：一種膜片彈簧測試機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車離合器膜片彈簧的測試機(jī)構(gòu)，具體地說是一種可進(jìn)行受力和變形
的有效測量、檢測其負(fù)荷特性的膜片彈簧測試機(jī)。
背景技術(shù)：
膜片彈簧以其軸向尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、彈性特性獨(dú)特、操作省力等特點(diǎn)在轎車、輕 型和中型貨車中得到廣泛使用。汽車離合器膜片彈簧的性能是反應(yīng)離合器質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)
之一，為了確保離合器的工作性能，在膜片彈簧的生產(chǎn)過程中，對(duì)其負(fù)荷特性進(jìn)行檢測是非 常重要的。 現(xiàn)有檢測膜片彈簧的裝置主要采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓力、位置測試的工作過
程。但由于在驅(qū)動(dòng)下模上升的過程中，液壓系統(tǒng)位置控制精度低，接收到工作指令后液壓閥
工作有時(shí)間延遲，造成檢測裝置誤差較大；再有，由于檢測裝置精度低，無法對(duì)大直徑的膜
片彈簧進(jìn)行檢測，目前可檢測的膜片彈簧最大直徑只能達(dá)到200mm左右。 此外，現(xiàn)有的檢測裝置，其上模在工作過程中，容易產(chǎn)生側(cè)向力，進(jìn)而導(dǎo)致壓力測
量準(zhǔn)確度降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種測試準(zhǔn)確度高的膜片彈簧 領(lǐng)lj試機(jī)。 本發(fā)明的另一 目的在于提供一種測試效率高、測試范圍大的膜片彈簧測試機(jī)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明包括機(jī)身底板、絲母、工作臺(tái)、下模、上模、機(jī)身上板、中間床身板及滾珠絲 杠，機(jī)身底板、中間床身板及機(jī)身上板通過立柱相連接，滾珠絲杠安裝在機(jī)身底板上、并由 機(jī)身底板穿出與驅(qū)動(dòng)裝置連接，與滾珠絲杠螺紋連接的絲母上設(shè)有套筒，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng) 副通過滾珠絲杠與絲母的螺紋連接形成套筒的上下移動(dòng)副，套筒的另一端由中間床身板穿 過、與工作臺(tái)相連，工作臺(tái)上安裝有下模；上模安裝在機(jī)身上板上、位于下模的上方，機(jī)身上 板上設(shè)有與上模接觸的壓力傳感器。 其中所述套筒為倒"T"形，底部為與絲母連接的蓋板，蓋板上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)柱，中 間床身板上設(shè)有與套筒相對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)套及多個(gè)與導(dǎo)柱相對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)套，導(dǎo)柱由第一導(dǎo) 套穿過與工作臺(tái)相連接，套筒由第二導(dǎo)套穿過與工作臺(tái)相連接；在上模和下模壓緊蝶形膜 片彈簧的外緣均設(shè)有鋼球；在中間床身板下部、第二導(dǎo)套的外圍設(shè)有尼龍擋塊，尼龍擋塊在 蓋板的運(yùn)動(dòng)軌跡上；所述中間床身板上設(shè)有接近開關(guān)座，接近開關(guān)座的上下兩端分別設(shè)有 接近開關(guān)，蓋板靠近接近開關(guān)座的一側(cè)設(shè)有與接近開關(guān)相對(duì)應(yīng)的擋塊；中間床身板上設(shè)有 主尺，絲母上設(shè)有與主尺相對(duì)應(yīng)的測量頭；上模上設(shè)有上模把合座，機(jī)身上板上設(shè)有多個(gè)滾 珠花鍵，滾珠花鍵的另一端與上模把合座相連；壓力傳感器穿過上模把合座與上模相接觸； 述壓力傳感器和滾珠花鍵各為三個(gè)，上模把合座上均布有三個(gè)供壓力傳感器穿過的第一孔及三個(gè)供滾珠花鍵穿過的第二孔，第一孔與第二孔相間設(shè)置；所述驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、第一皮 帶輪、皮帶及第二皮帶輪組成，電機(jī)安裝在機(jī)身底板上，電機(jī)的輸出軸由機(jī)身底板穿出、設(shè) 有第二皮帶輪；滾珠絲杠由機(jī)身底板穿出、設(shè)有第一皮帶輪，第一皮帶輪通過皮帶與第二皮 帶輪傳動(dòng)；第二皮帶輪內(nèi)設(shè)有固接在電機(jī)輸出軸端部的壓緊板。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為 1.本發(fā)明采用滾珠絲杠與絲母螺紋連接驅(qū)動(dòng)，具有高效率、高精度、高剛性、可逆 性等特點(diǎn)，更可實(shí)現(xiàn)慢速進(jìn)給加壓及快速返回初始位置。 2.通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，在上升過程中可快速進(jìn)給，提高測試效率。
3.由于本發(fā)明測試精度高，因此可測試膜片彈簧的最大直徑能夠達(dá)到400mm。
4.設(shè)置了尼龍擋塊及接近開關(guān)，限位作用強(qiáng)，可防止下模行程過大、導(dǎo)致設(shè)備損 壞。 5.本發(fā)明的上模通過滾珠花鍵連接，測試機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，可承受較大負(fù)載，防止側(cè)向 力的產(chǎn)生，進(jìn)而提高測試機(jī)的精度。 6.本發(fā)明在上、下模壓緊蝶形膜片彈簧的外緣均設(shè)有鋼球，由于鋼球與膜片彈簧 之間為滾動(dòng)磨擦，提高了測試機(jī)的靈敏性、精度及耐用度。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的左視圖； 圖3為圖1中上模把合座的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中A處的局部放大圖；
圖5為圖1中B處的局部放大圖；
圖6為本發(fā)明控制系統(tǒng)流程圖； 其中1為機(jī)身底板，2為立柱，3為絲母，4為電機(jī)，5為導(dǎo)柱，6為第一導(dǎo)套，7為尼 龍擋塊，8為工作臺(tái)，9為下模，10為鋼球，11為上模，12為上模把合座，13為壓力傳感器，14 為連接板，15為滾珠花鍵，16為機(jī)身上板，17為第二導(dǎo)套，18為中間床身板，19為套筒，20 為滾珠絲杠，21為主尺，22為蓋板，23為測量頭，24為第一皮帶輪，25為皮帶，26為壓緊板， 27為第二皮帶輪，28為接近開關(guān)，29為擋塊，30為接近開關(guān)座，31為第一孔，32為第二孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。 如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括機(jī)身底板1、絲母3、工作臺(tái)8、下模9、上模11、機(jī)身 上板16、中間床身板18及滾珠絲杠20，機(jī)身底板1 、中間床身板18及機(jī)身上板16通過立柱 2相連接，滾珠絲杠20安裝在機(jī)身底板1上、并由機(jī)身底板1穿出，滾珠絲杠20的穿出端鍵 連接有第一皮帶輪24 ;機(jī)身底板1上還設(shè)有電機(jī)4，電機(jī)4的輸出軸由機(jī)身底板1穿出，輸 出軸的穿出端鍵連接有第二皮帶輪27，第一、二皮帶輪24、27通過皮帶25連接傳動(dòng)；第二 皮帶輪27內(nèi)設(shè)有固接在電機(jī)輸出軸端部的壓緊板26，既可進(jìn)一步支撐電機(jī)4，又可防止電 機(jī)4上下移動(dòng)。滾珠絲杠20上螺紋連接有絲母3，絲母3上設(shè)有套筒19，滾珠絲杠20的轉(zhuǎn) 動(dòng)副通過滾珠絲杠20與絲母3的螺紋連接可變成套筒19的上下移動(dòng)副；套筒19為倒"T"形，底部為與絲母3固接的蓋板22，蓋板22上固接有四個(gè)導(dǎo)柱5，中間床身板18的中部設(shè) 有一個(gè)與套筒19相對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)套17及第二導(dǎo)套17的周圍設(shè)有四個(gè)與導(dǎo)柱5相對(duì)應(yīng)的 第一導(dǎo)套6，導(dǎo)柱5由第一導(dǎo)套6穿過與工作臺(tái)8相連接，套筒19由第二導(dǎo)套17穿過與工 作臺(tái)8相連接，可保證工作臺(tái)8及下模9在上下移動(dòng)的過程中保持平穩(wěn)，工作臺(tái)8上安裝有 下模9。上模11安裝在機(jī)身上板16上、位于下模9的上方；上模11上設(shè)有上模把合座12， 如圖3所示，機(jī)身上板16上設(shè)有三個(gè)滾珠花鍵15，滾珠花鍵15的另一端與上模把合座12 相連；機(jī)身上板16上還設(shè)有三個(gè)壓力傳感器13，壓力傳感器13穿過上模把合座13與上模 11相接觸。上模把合座13上均布有三個(gè)供壓力傳感器13穿過的第一孔31及三個(gè)供滾珠 花鍵15穿過的第二孔32，第一孔31與第二孔32相間設(shè)置，滾珠花鍵15與壓力傳感器13 也相間設(shè)置，使得測試機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，可承受較大負(fù)載，防止側(cè)向力的產(chǎn)生，進(jìn)而提高測試機(jī) 的精度。如圖4、圖5所示，在上模11和下模9壓緊蝶形膜片彈簧的外緣均設(shè)有鋼球IO，鋼 球10為均布結(jié)構(gòu)，由于鋼球10與膜片彈簧之間為滾動(dòng)磨擦，提高了測試機(jī)的靈敏性、精度 及耐用度。在中間床身板18下部、第二導(dǎo)套17的外圍設(shè)有尼龍擋塊7，尼龍擋塊7在蓋板 22的運(yùn)動(dòng)軌跡上。中間床身板18上設(shè)有接近開關(guān)座30，接近開關(guān)座30的上下兩端分別設(shè) 有接近開關(guān)18，蓋板22靠近接近開關(guān)座30的一側(cè)設(shè)有與接近開關(guān)18相對(duì)應(yīng)的擋塊29。中 間床身板18上還設(shè)有主尺21，絲母3上設(shè)有與主尺21相對(duì)應(yīng)的測量頭23，測量頭23隨絲 母3上下移動(dòng)。 本發(fā)明的工作原理為 如圖5所示，首先，通過控制系統(tǒng)(本發(fā)明的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù))對(duì)測試機(jī)參數(shù) 進(jìn)行設(shè)置。初始位置時(shí)，蓋板22上的擋塊29與接近開關(guān)座30下端的接近開關(guān)28相對(duì)。將 待測試的膜片彈簧放入下模9內(nèi)，電機(jī)4工作，驅(qū)動(dòng)第二皮帶輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，第二皮帶輪27通 過皮帶25帶動(dòng)第一皮帶輪24轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)而帶動(dòng)絲杠20旋轉(zhuǎn)。絲杠20上的絲母3通過與絲 杠20螺紋連接，將絲杠20的轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)橐苿?dòng)副，使得絲母3向上移動(dòng)。與絲母3固接的套 筒19隨著絲母3向上移動(dòng)，進(jìn)而使工作臺(tái)8及下模9向上移動(dòng)。工作臺(tái)8及下模9向上移 動(dòng)到壓力傳感器13有壓力值時(shí)，開始預(yù)壓工步，即控制系統(tǒng)給電機(jī)4發(fā)出信號(hào)，由電機(jī)4按 上述操作驅(qū)動(dòng)套筒19帶動(dòng)工作臺(tái)8及下模9上下往復(fù)移動(dòng)，至膜片彈簧由初始的碟形狀態(tài) 經(jīng)壓平狀態(tài)最后形成壓反狀態(tài)；循環(huán)壓制多次后，下模9向下移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離，使膜片 彈簧恢復(fù)初始狀態(tài)，預(yù)壓工步結(jié)束，開始加載，下模9再次向上移動(dòng)，至膜片彈簧壓反狀態(tài)； 加載后，下模9向下移動(dòng)，開始卸載，至膜片彈簧恢復(fù)初始狀態(tài)。在加載和卸載的過程中，通 過壓力傳感器13收集壓力數(shù)據(jù)；在套筒19帶動(dòng)工作臺(tái)8及下模9移動(dòng)的過程中，安裝在絲 母3上的測量頭23 —起向上/下移動(dòng)，通過測量頭23收集位移數(shù)據(jù)；壓力傳感器13收集 的壓力數(shù)據(jù)與測量頭23收集的位移數(shù)據(jù)傳給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過顯 示屏顯示出來。 在下模9向上移動(dòng)的過程中，如果預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)參數(shù)有誤或操作不當(dāng)，尼龍擋 塊7可起到硬限位的作用，防止下模9行程過大、導(dǎo)致設(shè)備損壞。在下模9向上移動(dòng)的過程 中，當(dāng)蓋板22上的擋塊29上移到接近開關(guān)座30上端的接近開關(guān)28處，擋塊29給上端的接 近開關(guān)28信號(hào)，由接近開關(guān)28將信號(hào)傳給控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)控制電機(jī)4停止工作； 通過改變接近開關(guān)座30上端接近開關(guān)28的位置，可以控制下模9的移動(dòng)行程。
本發(fā)明還可通過二次儀表對(duì)壓力傳感器13進(jìn)行壓力標(biāo)定，提高測試機(jī)的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明采用滾珠絲杠與絲母螺紋連接驅(qū)動(dòng)，具有高效率、高精度、高剛性、可逆性 等特點(diǎn)，更可實(shí)現(xiàn)慢速進(jìn)給加壓及快速返回初始位置。由于測試機(jī)精度高，因此可測試膜片 彈簧的最大直徑能夠達(dá)到400mm，最大工作壓力可為7. 5T。
權(quán)利要求
一種膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于包括機(jī)身底板(1)、絲母(3)、工作臺(tái)(8)、下模(9)、上模(11)、機(jī)身上板(16)、中間床身板(18)及滾珠絲杠(20)，機(jī)身底板(1)、中間床身板(18)及機(jī)身上板(16)通過立柱(2)相連接，滾珠絲杠(20)安裝在機(jī)身底板(1)上、并由機(jī)身底板(1)穿出與驅(qū)動(dòng)裝置連接，與滾珠絲杠(20)螺紋連接的絲母(3)上設(shè)有套筒(19)，滾珠絲杠(20)的轉(zhuǎn)動(dòng)副通過滾珠絲杠(20)與絲母(3)的螺紋連接形成套筒(19)的上下移動(dòng)副，套筒(19)的另一端由中間床身板(18)穿過、與工作臺(tái)(8)相連，工作臺(tái)(8)上安裝有下模(9)；上模(11)安裝在機(jī)身上板(16)上、位于下模(9)的上方，機(jī)身上板(16)上設(shè)有與上模(11)接觸的壓力傳感器(13)。
2. 按權(quán)利要求l所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述套筒(19)為倒"T"形，底 部為與絲母(3)連接的蓋板(22)，蓋板(22)上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)柱(5)，中間床身板(18)上設(shè)有 與套筒(19)相對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)套(17)及多個(gè)與導(dǎo)柱(5)相對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)套(6)，導(dǎo)柱(5)由 第一導(dǎo)套(6)穿過與工作臺(tái)(8)相連接，套筒(19)由第二導(dǎo)套(17)穿過與工作臺(tái)(8)相 連接。
3. 按權(quán)利要求1所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于在上模(11)和下模(9)壓緊蝶 形膜片彈簧的外緣均設(shè)有鋼球(10)。
4. 按權(quán)利要求1或2所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于在中間床身板(18)下部、 第二導(dǎo)套(17)的外圍設(shè)有尼龍擋塊(7)，尼龍擋塊(7)在蓋板(22)的運(yùn)動(dòng)軌跡上。
5. 按權(quán)利要求1或2所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述中間床身板(18)上設(shè) 有接近開關(guān)座(30)，接近開關(guān)座(30)的上下兩端分別設(shè)有接近開關(guān)(1S)，蓋板(22)靠近 接近開關(guān)座(30)的一側(cè)設(shè)有與接近開關(guān)(18)相對(duì)應(yīng)的擋塊(29)。
6. 按權(quán)利要求1或2所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述中間床身板(18)上設(shè) 有主尺(21)，絲母(3)上設(shè)有與主尺(21)相對(duì)應(yīng)的測量頭(23)。
7. 按權(quán)利要求1所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述上模(11)上設(shè)有上模把合 座(12)，機(jī)身上板(16)上設(shè)有多個(gè)滾珠花鍵(15)，滾珠花鍵(15)的另一端與上模把合座 (12)相連；壓力傳感器(13)穿過上模把合座(13)與上模(11)相接觸。
8. 按權(quán)利要求1或7所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述壓力傳感器(13)和滾 珠花鍵(15)各為三個(gè)，上模把合座(13)上均布有三個(gè)供壓力傳感器(13)穿過的第一孔 (31)及三個(gè)供滾珠花鍵(15)穿過的第二孔(32)，第一孔(31)與第二孔(32)相間設(shè)置。
9. 按權(quán)利要求l所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)(4)、第一 皮帶輪(24)、皮帶(25)及第二皮帶輪(27)組成，電機(jī)(4)安裝在機(jī)身底板(1)上，電機(jī)(4) 的輸出軸由機(jī)身底板(1)穿出、設(shè)有第二皮帶輪(27);滾珠絲杠(20)由機(jī)身底板(1)穿出、 設(shè)有第一皮帶輪(24)，第一皮帶輪(24)通過皮帶(25)與第二皮帶輪(27)傳動(dòng)。
10. 按權(quán)利要求9所述的膜片彈簧測試機(jī)，其特征在于所述第二皮帶輪(27)內(nèi)設(shè)有 固接在電機(jī)輸出軸端部的壓緊板(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車離合器膜片彈簧的測試機(jī)構(gòu)，具體地說是一種可進(jìn)行受力和變形的有效測量、檢測其負(fù)荷特性的膜片彈簧測試機(jī)，包括機(jī)身底板、絲母、工作臺(tái)、下模、上模、機(jī)身上板、中間床身板及滾珠絲杠，機(jī)身底板、中間床身板及機(jī)身上板通過立柱相連接，滾珠絲杠安裝在機(jī)身底板上、并由機(jī)身底板穿出與驅(qū)動(dòng)裝置連接，與滾珠絲杠螺紋連接的絲母上設(shè)有套筒，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)副通過滾珠絲杠與絲母的螺紋連接形成套筒的上下移動(dòng)副，套筒的另一端由中間床身板穿過、與工作臺(tái)相連，工作臺(tái)上安裝有下模；上模安裝在機(jī)身上板上、位于下模的上方，機(jī)身上板上設(shè)有與上模接觸的壓力傳感器。本發(fā)明具有高效率、高精度、高剛性、可逆性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M13/00GK101750208SQ20081022951
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者孫天保, 徐鳳春, 白洪飛, 董雪松, 陳平, 魏宏宇 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所