[发明专利]圆锥摩擦副剥离力矩测量系统

说明书

本发明提供一种圆锥摩擦副剥离力矩测量系统，包括底座、固定支撑机构、施压机构、回转机构和测量机构。本发明针对圆锥摩擦副分离时采用释放轴向力以后，再施加扭矩使其剥离；通过回转机构控制测量过程中的转速；运用回转缓冲机构，使圆锥摩擦副剥离过程中力矩增加更平缓，进一步按照“转速―扭矩曲线”对转速进行调整,得到最大扭矩值，测量数据采集准确、稳定；通过显示器实时显示测量数据以及程序执行过程，使得测量过程更直观。本发明的测量系统可广泛应用于汽车变速箱同步器剥离力矩的检测。

技术领域

本发明属于力学性能测量技术领域，涉及机械传动中圆锥摩擦离合装置中的圆锥摩擦副的性能测量系统，具体涉及一种圆锥摩擦副剥离力矩测量系统。

背景技术

机械传动中的圆锥摩擦离合器与圆锥摩擦制动器，其主要工作原理是通过圆锥摩擦副，完成两个相对转动的部件结合在一起后，实现两个部件的角速度一致。因其结构简单，体积小，传动扭矩大而被广泛应用于机械传动各个领域中，其中较为典型的即汽车变速箱中的同步器。

为了测得圆锥摩擦副的摩擦性能，需要检测摩擦副结合时的各项指标。通常是对圆锥摩擦副施加轴向力，测得所能传递的扭矩的最大值等数据。而当需要检测圆锥摩擦副结合后分离时，需要给圆锥摩擦副施加一个分离的轴向力，或者释放轴向压力后，施加一个扭矩，使其剥离结合状态。目前，由于圆锥摩擦副在剥离过程中剥离力矩的峰值产生在极短的瞬间，造成力矩观察测量数值困难，采集数据不准确等问题。

发明内容

本发明的目的旨在，针对现有圆锥摩擦副剥离力矩测量困难，采集数据不准确等问题，提供一种针对上述剥离方法中多个特性而设计的圆锥摩擦副剥离力矩测量系统，不仅便于观察测量数值，而且进一步提高了数据采集的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明提供了一种圆锥摩擦副剥离力矩测量系统，包括底座和固定支撑机构；底座上安装工作台以及带动工作台旋转的回转机构，回转机构位于工作台的下方；固定支撑机构安装有沿轴向平移的施压机构；施压机构的末端顺次安装有测量机构和回转缓冲机构；测量机构用于实现测量过程中施加在圆锥摩擦副上的轴向力测量以及圆锥摩擦副扭矩测量；回转缓冲机构在测量过程中，与圆锥摩擦副接触，用于实现对圆锥摩擦副剥离过程的缓冲；回转机构、施压机构、测量机构均与计算机相连。

本发明中，构成测量机构的各个部件采用的是自下而上的组织结构，底座是整个装置的基础。固定支撑机构用于固定施压机构。回转机构用于带动工作台及安装在工作台上的圆锥摩擦副旋转，并为圆锥摩擦副剥离过程中施加剥离力矩。施压机构用于带动测量机构和回转缓冲机构沿与工作平台垂直的方向来回运动，并对圆锥摩擦副施加轴向力。测量机构用于在整个过程中测量施加在圆周摩擦副上的轴向力大小和作用在圆锥摩擦副上的扭矩大小。由于回转缓冲机构的作用，使得圆锥摩擦副的剥离运动变得缓慢，从而使得圆锥摩擦副剥离所需的力矩增加更平缓。虽然本发明采用的是自下而上的组织结构，本领域技术人员，很容易想到，将构成测量机构的各个部件采用水平方式的组织结构，但各个部件之间的位置关系和作用没有变化，这也在本发明的保护范围之内。

上述测量系统，实施方式之一，固定支撑机构由侧板以及安装在侧板上的面板构成；侧板平行安装在底座上方。侧板将面板和底座连接为一体面板用于承载施压机构。固定支撑机构，一种实现方式是由安装在底座上方的两块平行侧板以及安装在两侧板间的面板构成；另外一种实现方式是由安装在底座上方的弧形侧板以及安装在弧形侧板两端间的面板构成；再者，也可以将面板直接安装在底座上方，由面板作为固定支撑机构。

上述测量系统，实施方式之一，施压机构包括第一伺服电机；第一伺服电机通过电机座安装在面板上；第一伺服电机通过丝杠传动副带动滑座沿安装在面板上的直线导轨移动；滑座通过连接座与施压元件联接。通过第一伺服电机和丝杠配合，能够实现对滑座运动的精确控制。上述施压元件的机构对本发明影响不大，只要能够传递动力即可，可以选择本领域常规设计。