專利名稱：手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝備，更具體地說是應(yīng)用在手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)上的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
變速箱是車輛傳動(dòng)系中核心部件，其安全可靠性直接關(guān)系到乘員的生命財(cái)產(chǎn)安全，為此，變速箱在出廠前需要在試驗(yàn)臺(tái)架上通過試驗(yàn)排查其可能潛在的裝配制造和設(shè)計(jì)上的缺陷。目前，手動(dòng)變速箱試驗(yàn)臺(tái)架的自動(dòng)化程度較低，傳統(tǒng)生產(chǎn)中是依靠工人的手工操作，對(duì)于變速箱疲勞壽命實(shí)驗(yàn)中要求連續(xù)20-40萬(wàn)次的換擋操作，人工作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力；不僅如此，人工換擋的方式對(duì)于換擋的力度和位移無法檢測(cè)，換擋的起始時(shí)刻與終止時(shí)刻也很難測(cè)量，這種形式嚴(yán)重影響了對(duì)換擋機(jī)構(gòu)的性能的準(zhǔn)確判斷。已有的換擋機(jī)械手多數(shù)是采用了氣動(dòng)或者液壓的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單行程的換擋操作，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難；機(jī)械手定位精度不高、換擋機(jī)構(gòu)柔性不高，一旦變速箱行程或者擋位變化，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要重新設(shè)計(jì)，通用性差；由于無法完成數(shù)據(jù)的采集使得難以實(shí)現(xiàn)對(duì)被試件性能的準(zhǔn)確判斷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種簡(jiǎn)單、有效的手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置一選擋單元， 是以選擋伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)在沿滾珠絲杠的軸線方向上滑動(dòng)；一換擋單元，是以換擋伺服電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)換擋撥頭轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度；設(shè)置所述換擋單元中的傳動(dòng)軸與所述選擋單元中的滾珠絲杠處在相同的軸線方向上；所述換擋單元是由換擋單元支撐板支撐， 所述換擋單元支撐板與所述絲杠滑臺(tái)固聯(lián)，由絲杠滑臺(tái)帶動(dòng)所述換擋單元在沿滾珠絲杠的軸線方向上滑動(dòng)。本實(shí)用新型手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述選擋單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置為在基架上固定設(shè)置所述選擋伺服電機(jī)，選擋伺服電機(jī)通過第一聯(lián)軸器與滾珠絲杠軸聯(lián)，絲杠滑臺(tái)通過螺母支架與絲杠螺母固聯(lián)，所述絲杠螺母與滾珠絲桿螺紋配合；所述換擋單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置為以所述換擋伺服電機(jī)直聯(lián)減速機(jī)，所述減速機(jī)通過第二聯(lián)軸器與扭距傳感器軸聯(lián)，所述扭矩傳感器通過第三聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸軸聯(lián)，在所述傳動(dòng)軸的軸端設(shè)置換擋撥頭。在所述基架上設(shè)置直線導(dǎo)軌，與直線導(dǎo)軌配合設(shè)置的滑塊與所述絲杠滑臺(tái)固聯(lián)， 由直線導(dǎo)軌和滑塊構(gòu)成絲杠滑臺(tái)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
3[0012]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)變速箱的自動(dòng)換擋。2、本實(shí)用新型是以選擋單元與換擋單元構(gòu)成，其自成一體、結(jié)構(gòu)緊湊，不與試驗(yàn)臺(tái)架其他部分干涉，通過基架直接安裝在試驗(yàn)臺(tái)的換擋支架上，與換擋支架銷釘定位，整體安裝拆卸極為方便。3、本實(shí)用新型采用選擋伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)選擋所需的上下運(yùn)動(dòng)，其定位精確、能適用于具有不同換擋行程的手動(dòng)變速箱。4、本實(shí)用新型中通過更換換擋撥頭提高了其通用性，從而降低使用成本。5、本實(shí)用新型運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，噪聲小，采用電力驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力源無污染、維修方便。6、本實(shí)用新型通過設(shè)置扭矩傳感器直接檢測(cè)換擋力矩，為實(shí)驗(yàn)提供參考數(shù)據(jù)。7、本實(shí)用新型可以通過在各聯(lián)軸器與軸之間設(shè)置脹緊套的連接方式，使拆裝更加方便并兼具過載保護(hù)作用。8、本實(shí)用新型通過換擋伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的電氣控制，能夠?qū)崿F(xiàn)換擋力度和換擋速度的可調(diào)，適應(yīng)于不同的試驗(yàn)需求。

圖1為本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號(hào)1選擋伺服電機(jī)；2電機(jī)安裝座；3基架；如滾珠絲杠、4b絲杠螺母；5直線導(dǎo)軌、6滑塊、7絲杠滑臺(tái)；8換擋單元支撐板；9換擋伺服電機(jī)；10減速機(jī)；11扭矩傳感器支架；12第二聯(lián)軸器；13扭矩傳感器；14第三聯(lián)軸器、15軸承座、16氣爪外殼、17換擋拔快、 18第一聯(lián)軸器；19螺母支架；20氣爪；21夾緊爪；22調(diào)整墊片；23軸用彈性卡環(huán)、M角接觸軸承、25軸承隔套J6傳動(dòng)軸；27軸承座上端蓋、觀軸承座下端蓋。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，本實(shí)施例中的手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)中設(shè)置有選擋單元，是在基架3上通過電機(jī)安裝座2固定設(shè)置選擋伺服電機(jī)1，選擋伺服電機(jī)1通過第一聯(lián)軸器18與滾珠絲杠如軸聯(lián)，絲杠滑臺(tái)7通過螺母支架19與絲杠螺母4b 固聯(lián)，絲杠螺母4b與滾珠絲桿如螺紋配合，以選擋伺服電機(jī)1帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)7在沿滾珠絲杠如的軸線方向上滑動(dòng)；換擋單元，是以換擋伺服電機(jī)9直聯(lián)減速機(jī)10，減速機(jī)10通過第二聯(lián)軸器12與扭距傳感器13軸聯(lián)，扭矩傳感器13通過第三聯(lián)軸器14與傳動(dòng)軸沈軸聯(lián)，在傳動(dòng)軸沈的軸端設(shè)置換擋撥頭，以換擋伺服電機(jī)9通過傳動(dòng)軸沈帶動(dòng)換擋撥頭轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度；設(shè)置換擋單元中的傳動(dòng)軸沈與選擋單元中的滾珠絲杠如處在相同的軸線方向上；換擋單元是以固聯(lián)在扭矩傳感器支架11上的換擋單元支撐板8支撐，換擋單元支撐板 8與絲杠滑臺(tái)7固聯(lián)，由絲杠滑臺(tái)7帶動(dòng)換擋單元在沿滾珠絲杠如的軸線方向上滑動(dòng)。具體實(shí)施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括[0029]在基架3上設(shè)置直線導(dǎo)軌5，與直線導(dǎo)軌5配合設(shè)置的滑塊6與絲杠滑臺(tái)7固聯(lián)， 由直線導(dǎo)軌和滑塊6對(duì)絲杠滑臺(tái)7的上下運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用；在換擋單元中，減速機(jī)10起到減速增扭的作用，可以使換擋伺服電機(jī)9傳遞在換擋撥頭上的扭矩成倍的提高，扭矩傳感器13用于采集換擋過程中的換擋力；傳動(dòng)軸沈由軸承座15、軸承座上端蓋27和軸承座下端蓋28固定設(shè)置，通過軸承隔套25調(diào)整軸承的軸向間隙，使用軸用彈性卡環(huán)23與調(diào)整墊片22來調(diào)整傳動(dòng)軸沈與角接觸軸承M的連接。換擋撥頭采用常規(guī)結(jié)構(gòu)形式的氣爪，由設(shè)置在氣爪外殼16中的氣爪20帶動(dòng)夾緊爪21用于夾緊選換擋軸，換擋撥塊17是通過螺釘固定在氣爪外殼16上隨氣爪外殼16 — 同轉(zhuǎn)動(dòng)，氣爪20固定在氣爪外殼16內(nèi)，由氣爪夾緊工件軸，同時(shí)換擋撥塊17卡在變速箱選換擋臂上，與氣爪20同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)；手動(dòng)變速箱在裝配完成處于三、四擋空擋位置上，選換擋實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)試驗(yàn)流程按以下步驟順序進(jìn)行，也可以根據(jù)指定順序進(jìn)行選換擋實(shí)驗(yàn)第一步選擋伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)通過滾珠絲杠帶動(dòng)整個(gè)換擋單元向下運(yùn)動(dòng)，直到換擋撥頭與選換擋軸接觸；氣爪20通入氣體帶動(dòng)夾緊爪21夾住選換擋軸；然后選擋伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)繼續(xù)帶動(dòng)換擋單元向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)換擋撥頭已抓住選換擋軸，因此選換擋軸被壓下直到一、二擋空擋位；完成一、二擋選擋操作。第二步換擋伺服電機(jī)9正轉(zhuǎn)帶動(dòng)換擋撥頭旋轉(zhuǎn)，此時(shí)夾緊爪21依然夾緊選換擋軸，選換擋軸一同正轉(zhuǎn)一個(gè)角度掛上一擋，即一擋換擋完成；氣爪20松開夾緊爪21，選擋伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)帶動(dòng)換擋單元上升退回原位；一擋試驗(yàn)完成后，選擋伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)，換擋機(jī)構(gòu)下降直至換擋撥頭接觸選換擋軸，氣爪20通入氣體帶動(dòng)夾緊爪21夾緊選換擋軸，換擋伺服電機(jī)9反轉(zhuǎn)，選換擋軸一同反轉(zhuǎn)一個(gè)角度掛上二擋，即二擋換擋完成；氣爪20進(jìn)氣，夾緊爪21松開，選擋伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)帶動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)上升退回原位；二擋試驗(yàn)完成后，選擋伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)，換擋單元下降直至換擋撥頭接觸選換擋軸，氣爪20進(jìn)氣帶動(dòng)夾緊爪21夾緊選換擋軸，換擋伺服電機(jī)9正轉(zhuǎn)帶動(dòng)選換擋軸到達(dá)一、二擋空擋位。第三步選擋伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)將換擋單元及選換擋軸提起到三、四擋空擋位，按第 2步完成三、四擋的換擋試驗(yàn)。第四步按第三步完成五、R擋的換擋試驗(yàn)。第五步選換擋實(shí)驗(yàn)完成后，氣爪20通入氣體，使夾緊爪21松開選換擋軸，選擋伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)帶動(dòng)換擋單元上升到指定位置。
權(quán)利要求1.手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)，其特征是設(shè)置一選擋單元，是以選擋伺服電機(jī)(1)帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)(7)在沿滾珠絲杠Ga)的軸線方向上滑動(dòng)；一換擋單元，是以換擋伺服電機(jī)(9)通過傳動(dòng)軸06)帶動(dòng)換擋撥頭轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度；設(shè)置所述換擋單元中的傳動(dòng)軸 (26)與所述選擋單元中的滾珠絲杠Ga)處在相同的軸線方向上；所述換擋單元是由換擋單元支撐板(8)支撐，所述換擋單元支撐板(8)與所述絲杠滑臺(tái)(7)固聯(lián)，由絲杠滑臺(tái)(7) 帶動(dòng)所述換擋單元在沿滾珠絲杠Ga)的軸線方向上滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)，其特征是所述選擋單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置為在基架(3)上固定設(shè)置所述選擋伺服電機(jī)(1)，選擋伺服電機(jī)(1)通過第一聯(lián)軸器(18)與滾珠絲杠Ga)軸聯(lián)，絲杠滑臺(tái)(7)通過螺母支架(19)與絲杠螺母Gb)固聯(lián)，所述絲杠螺母Gb)與滾珠絲桿Ga)螺紋配合；所述換擋單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置為以所述換擋伺服電機(jī)(9)直聯(lián)減速機(jī)(10)，所述減速機(jī) (10)通過第二聯(lián)軸器(1 與扭距傳感器(1 軸聯(lián)，所述扭矩傳感器(1 通過第三聯(lián)軸器 (14)與傳動(dòng)軸06)軸聯(lián)，在所述傳動(dòng)軸06)的軸端設(shè)置換擋撥頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)，其特征是在所述基架 (3)上設(shè)置直線導(dǎo)軌(5)，與直線導(dǎo)軌(5)配合設(shè)置的滑塊(6)與所述絲杠滑臺(tái)(7)固聯(lián)， 由直線導(dǎo)軌(5)和滑塊(6)構(gòu)成絲杠滑臺(tái)(7)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種手動(dòng)變速箱在線加載試驗(yàn)臺(tái)換擋機(jī)構(gòu)，其特征是設(shè)置選擋單元是以選擋伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)在沿滾珠絲杠的軸線方向上滑動(dòng)；換擋單元是以換擋伺服電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)換擋撥頭轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度；設(shè)置換擋單元中的傳動(dòng)軸與選擋單元中的滾珠絲杠處在相同的軸線方向上；換擋單元是由換擋單元支撐板支撐，換擋單元支撐板與絲杠滑臺(tái)固聯(lián)，由絲杠滑臺(tái)帶動(dòng)換擋單元在沿滾珠絲杠的軸線方向上滑動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)變速箱的自動(dòng)換擋。
文檔編號(hào)G01M13/02GK202330014SQ20112048359
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者林巨廣, 蔡高坡 申請(qǐng)人:安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司