專利名稱:一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種摩擦耗能設(shè)備的試驗(yàn)裝置,尤其是一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)
試、磨合裝置。
背景技術(shù):
多片式摩擦副用于摩擦耗能的離合設(shè)備,其作用是耗能、過(guò)載保護(hù),由于其性能與
摩擦副摩擦系數(shù)、磨合率密切相關(guān),因此,在安裝前要對(duì)它進(jìn)行充分的磨合,測(cè)試出穩(wěn)定的
摩擦系數(shù),以便根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果調(diào)整耗能機(jī)構(gòu)的壓力,確保輸出特性的穩(wěn)定性。 目前,公知的用于多片式摩擦副測(cè)量的摩擦離合器由摩擦材料、加壓裝置、殼體等
組成,由于采用無(wú)徑向定位的周向旋轉(zhuǎn)軸承,因此外負(fù)載慣量和壓緊裝置引起的徑向波動(dòng)
較大,用于摩擦離合器時(shí)離合力矩波動(dòng)在15%左右。同時(shí),彈簧壓力不便于測(cè)量,測(cè)量精度
低,且無(wú)散熱條件,容易損壞摩擦副;故這些摩擦離合器如果用于測(cè)量設(shè)備時(shí),主要有彈簧
力測(cè)量不便、外負(fù)載影響大、精度低、散熱差、易損壞摩擦副,以及離合力矩波動(dòng)大等缺點(diǎn)。 目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道,也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)測(cè)試裝置徑向波動(dòng)較大,測(cè)量精度低,易損壞摩擦副,以及 離合力矩波動(dòng)大等不足,本發(fā)明的目的在于提供一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置, 利用本發(fā)明,可達(dá)到外負(fù)載影響小,測(cè)量準(zhǔn)確,便于操作,散熱好,輸出的離合力矩波動(dòng)小等 效果。 為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種 氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,該裝置包括 支撐座的上部為周向開有散熱槽的殼體,殼體中心安裝有前后同軸的輸入軸和輸 出軸,兩者通過(guò)軸承連接;輸入軸通過(guò)軸承與支撐座前端的軸承端蓋連接;輸入軸通過(guò)內(nèi) 花鍵與軸承擋蓋用螺釘固定連接在一起;輸出軸通過(guò)支撐座后端的端蓋定位,支撐座后端 的端蓋通過(guò)螺釘固定在支撐座上;輸出軸通過(guò)角接觸軸承與軸承擋蓋連接;軸承擋蓋通過(guò) 軸承與支撐座連接;在輸出軸的前部,設(shè)置有一個(gè)由活塞壓緊盤和缸體組成的氣體,通過(guò)氣 壓接頭連接氣壓設(shè)備通入氣體;活塞壓緊盤與缸體之間設(shè)置有密封圈,實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封接觸; 活塞壓緊盤通過(guò)螺釘安裝在擋板上,擋板安裝于輸出軸上;缸體與輸入軸通過(guò)角接觸軸承 連接;內(nèi)花鍵的槽上套有摩擦外片,輸出軸的外花鍵上套有摩擦內(nèi)片,摩擦內(nèi)片和摩擦外片 按內(nèi)外片相互交替放置,組成摩擦副,由安裝于輸出軸上的擋板定位;輸入軸通過(guò)外花鍵與 內(nèi)花鍵相聯(lián)接;在活塞壓緊盤與內(nèi)花鍵之間安裝有復(fù)位彈簧和導(dǎo)向銷。 氣壓壓緊盤壓緊后,將力傳遞至安裝在內(nèi)花鍵上的摩擦外片和輸出軸上的摩擦內(nèi) 片上,最終壓力作用于整個(gè)摩擦副,此時(shí),氣壓控制裝置可控制并獲得氣壓值大小。輸出軸 和內(nèi)花鍵之間通過(guò)摩擦內(nèi)片和摩擦外片組成的摩擦副之間的摩擦力矩耦合,當(dāng)輸出軸的負(fù)載超過(guò)一定數(shù)量時(shí),該設(shè)備的輸出軸停止旋轉(zhuǎn),輸入軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn),便實(shí)現(xiàn)摩擦副間的打滑。
通過(guò)摩擦內(nèi)片和摩擦外片組成的摩擦副打滑時(shí),得出該設(shè)備的打滑力矩;由上述打滑力矩
與多片式摩擦系數(shù)之間的正比例關(guān)系,通過(guò)簡(jiǎn)單的除法運(yùn)算,便計(jì)算出多片式摩擦副的摩
擦系數(shù)。上述摩擦副壓力可通過(guò)氣壓裝置調(diào)整,摩擦副磨損后,不用調(diào)整機(jī)構(gòu),只需氣壓裝
置保壓,便能保證摩擦副間的壓力不變;當(dāng)磨合或測(cè)試完成后,通過(guò)氣壓接頭泄氣,摩擦副
之間的緊密結(jié)合在復(fù)位彈簧和導(dǎo)向銷的作用下完全分開,同時(shí)內(nèi)花鍵有兩個(gè)槽,能看見(jiàn)與
外片的花鍵齒,可以通過(guò)強(qiáng)空冷的方式快速冷卻,冷卻后再往活塞壓緊盤充壓。 本發(fā)明一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,由于采用上述技術(shù)方案,因此,
具有一個(gè)穩(wěn)定的輸入、輸出力矩臨界值,當(dāng)負(fù)載力矩大于臨界值時(shí),離合器就開始離合。本發(fā)明一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速6 3000rpm,傳
動(dòng)力矩《7Nm ;轉(zhuǎn)速6 15rpm,傳動(dòng)力矩《46Nm的傳扭功能,當(dāng)超過(guò)其各自的臨界傳動(dòng)力
矩時(shí),摩擦片開始打滑,通過(guò)更換不同的彈簧或者調(diào)整彈簧力可以用于更多的工況,起到耗
能離合的效果,輸出離合力矩的數(shù)據(jù)波動(dòng)小于10%。因此,取得了準(zhǔn)確測(cè)量多片式摩擦副的
摩擦性能、耗能離合等有益效果;經(jīng)使用證明,本發(fā)明具有外負(fù)載影響小、測(cè)量準(zhǔn)確、便于操
作、輸出的離合力矩波動(dòng)小等有益效果。 由于氣壓控制的方便性,本裝置特征可以實(shí)現(xiàn)小于50Nm任何力矩的摩擦副磨合、 摩擦系數(shù)測(cè)試。
附圖是本發(fā)明一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置的剖視圖。 圖中l(wèi)一支撐座;2—軸承端蓋;3—輸入軸;4一缸體;5—角接觸軸承;6—密 封圈;7—軸承;8—輸出軸;9一氣體;10—?dú)鈮航宇^;1 l一活塞壓緊盤;12—導(dǎo)向銷; 13—復(fù)位彈簧;14一螺釘;15—螺釘;16—軸承;17—支撐座后端的端蓋;18—角接觸軸 承;19一螺釘;20—擋板;21-摩擦內(nèi)片;22-摩擦外片;23—軸承擋蓋;24—內(nèi)花鍵。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 附圖是本發(fā)明一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置的剖視圖。如附圖的實(shí)施 例所示,該裝置包括 支撐座1的上部為周向開有散熱槽的殼體,殼體中心安裝有前后同軸的輸入軸3 和輸出軸8,兩者通過(guò)軸承7支撐;輸入軸3通過(guò)軸承與支撐座前端的軸承端蓋2連接,由軸 承端蓋2定位支撐,實(shí)現(xiàn)軸向旋轉(zhuǎn);輸入軸3通過(guò)內(nèi)花鍵24與軸承擋蓋23用螺釘14固定 連接在一起;內(nèi)花鍵24與軸承擋蓋23之間設(shè)置有墊片,用以調(diào)整間隙;輸出軸8通過(guò)支撐 座后端的端蓋17定位,支撐座后端的端蓋17通過(guò)螺釘15固定在支撐座1上;輸出軸8通 過(guò)角接觸軸承18與軸承擋蓋23連接,由軸承擋蓋23定位和支撐旋轉(zhuǎn);軸承擋蓋23通過(guò)軸 承16與支撐座1連接;在輸出軸8的前部,設(shè)置有一個(gè)由活塞壓緊盤11和缸體4組成的氣 體9,通過(guò)氣壓接頭10連接氣壓設(shè)備通入氣體;活塞壓緊盤11與缸體4之間設(shè)置有密封圈 6動(dòng)密封接觸;活塞壓緊盤11通過(guò)螺釘19安裝在擋板20上,擋板20安裝于輸出軸8上; 缸體4與輸入軸3通過(guò)角接觸軸承5連接,預(yù)防缸體4受扭;活塞壓緊盤11和缸體4通過(guò)角接觸軸承5實(shí)現(xiàn)與輸入軸3同步的周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)花鍵24的槽上套有摩擦外片22,輸 出軸8的外花鍵上套有摩擦內(nèi)片21,摩擦內(nèi)片21和摩擦外片22為圓形形狀,按內(nèi)外片相互 交替放置,組成摩擦副,由安裝于輸出軸8上的擋板20定位;輸入軸3通過(guò)外花鍵與內(nèi)花鍵 24相聯(lián)接;通過(guò)氣體9的氣體,活塞壓緊盤11將力傳遞至安裝在內(nèi)花鍵24上的摩擦外片 22和輸出軸8上的摩擦內(nèi)片21上,最終壓力作用于整個(gè)摩擦副,通過(guò)氣壓接頭可讀出氣壓 值,算得壓力,以及輸出軸8和內(nèi)花鍵24之間通過(guò)摩擦內(nèi)片21和摩擦外片22組成的摩擦 副之間的摩擦力矩耦合。輸出軸8和內(nèi)花鍵24之間通過(guò)摩擦內(nèi)片21和摩擦外片22組成 的摩擦副之間的摩擦力矩耦合,在活塞壓緊盤11與內(nèi)花鍵24之間安裝有復(fù)位彈簧13和導(dǎo) 向銷12,當(dāng)磨合或測(cè)試完成后,通過(guò)氣壓接頭IO泄氣,摩擦副之間的緊密結(jié)合在復(fù)位彈簧 13和導(dǎo)向銷12的作用下完全分開。同時(shí)內(nèi)花鍵24設(shè)置有兩個(gè)能看見(jiàn)摩擦外片22花鍵齒 的槽,用于通過(guò)強(qiáng)空冷的方式快速冷卻花鍵齒,冷卻后再往活塞壓緊盤11充壓。
下面結(jié)合
本發(fā)明的工作情況和動(dòng)作過(guò)程。 測(cè)試時(shí),將輸入軸3連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)上,將輸出軸8連接到加載器上,讀出氣壓P, 算得壓力F ;啟動(dòng)電機(jī),通過(guò)加載器加載,直到輸出軸8不再旋轉(zhuǎn),此時(shí)讀取電機(jī)的輸出力 矩,該力矩為打滑力矩M,此時(shí)測(cè)試的多片式摩擦副的摩擦系數(shù)即為M/(F*C) (C為常數(shù))。
通過(guò)上述介紹可以知道,在輸出端不施加負(fù)載力矩的情況下,由于摩擦片之間的 摩擦作用,整個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈會(huì)順利的運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),當(dāng)氣壓力值約為50N時(shí),如果施加的載荷^ 7Nm, 由于內(nèi)外摩擦片之間摩擦力不足以克服負(fù)載,故會(huì)出現(xiàn)摩擦副之間的打滑,也就是多片式 摩擦副測(cè)試裝置開始離合。反之,當(dāng)大氣壓力值約為400N時(shí),當(dāng)施加的載荷^ 46Nm,出現(xiàn)摩 擦打滑。在上述的兩種正傳動(dòng)中,輸入速度范圍可在0 3000rpm。 本發(fā)明還可以這樣工作如在不允許逆?zhèn)鲃?dòng)(輸出軸輸入,輸入軸固定)的場(chǎng)合, 可以保護(hù)傳動(dòng)鏈。也就是說(shuō)輸入軸之前的傳動(dòng)鏈不允許有逆?zhèn)鲃?dòng)的情況出現(xiàn),并且通過(guò)特 殊的裝置限定了輸入軸不能逆向傳動(dòng)。這時(shí)當(dāng)輸出軸上出現(xiàn)逆?zhèn)鲃?dòng)的現(xiàn)象時(shí),其傳動(dòng)能量 將通過(guò)內(nèi)外摩擦片之間的摩擦耗掉,起到保護(hù)傳動(dòng)鏈的作用。 如上所述,本發(fā)明通過(guò)角接觸軸承5軸向定位缸體4,活塞壓緊盤11和氣體4的 動(dòng)密封接觸實(shí)現(xiàn)了活塞壓緊盤11的軸向定位,保證運(yùn)動(dòng)時(shí)候的同步性,通過(guò)軸承預(yù)防運(yùn)動(dòng) 時(shí)缸體受扭;活塞壓緊盤11通過(guò)充入氣體9中的氣體,將力傳遞至安裝在內(nèi)花鍵24上的摩 擦外片22和輸出軸8上的摩擦內(nèi)片21上,最終壓力作用于整個(gè)摩擦副,當(dāng)輸出軸8的負(fù)載 在超過(guò)一定數(shù)量的狀態(tài)時(shí),輸出軸8停止旋轉(zhuǎn),輸入軸3繼續(xù)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)摩擦副間的打滑狀 態(tài)。通過(guò)打滑力矩的與多片式摩擦系數(shù)的關(guān)系,便能準(zhǔn)確得出多片式摩擦副的摩擦系數(shù),且 通過(guò)殼體的散熱槽和氣壓裝置卸壓后的風(fēng)冷,其測(cè)量效率更高,并且摩擦副磨損尺寸減小 后,不用修正調(diào)整,去除調(diào)整壓力,只需要?dú)鈮貉b置保壓,便可以保持卸壓前后的壓力一致, 確保磨合、測(cè)試的一致性和準(zhǔn)確性。 本發(fā)明通過(guò)氣壓壓力將內(nèi)外摩擦片貼合在一起,裝置主從部分處于接合狀態(tài)。利 用引入的徑向定位和周向旋轉(zhuǎn)軸承,消除啟動(dòng)和打滑時(shí)由于摩擦跳動(dòng)造成的輸出不穩(wěn)定。 通過(guò)氣壓裝置準(zhǔn)確調(diào)整壓力,并在散熱時(shí)卸壓冷卻,當(dāng)負(fù)載力矩達(dá)到一定數(shù)值時(shí),或者大于 最大輸出力矩時(shí),該裝置開始離合(打滑)。換句話說(shuō),既能起到摩擦副測(cè)量、又能做到耗 能、保護(hù)傳動(dòng)鏈的作用。 本發(fā)明多片式摩擦副測(cè)試裝置可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速6 3000rpm,傳動(dòng)力矩《7Nm ;轉(zhuǎn)速6 15rpm,傳動(dòng)力矩《46Nm的傳扭功能,當(dāng)超過(guò)其各自的臨界傳動(dòng)力矩時(shí),摩擦片開始 打滑,通過(guò)調(diào)整氣壓可以用于更多的工況,起到耗能離合的效果,輸出離合力矩的數(shù)據(jù)波動(dòng) 小于10%。因此,取得了準(zhǔn)確測(cè)量多片式摩擦副的摩擦性能、耗能離合等有益效果。
由上所述,本發(fā)明具有以下特點(diǎn) 1、利用壓縮空氣接合機(jī)構(gòu),壓縮空氣的壓力大約為0.05Mpa,氣壓較小,容易密封 控制; 2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力穩(wěn)定、接合平穩(wěn); 3、不需要調(diào)整摩擦副磨損后的間隙,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,能自動(dòng)控制壓力;
4、卸壓后,通過(guò)復(fù)位彈簧將摩擦副之間的緊密接合完全分開,通過(guò)裝外片的內(nèi)花 鍵槽開的可視(摩擦副)窗口強(qiáng)風(fēng)冷摩擦副;達(dá)到高效磨合效果, 5、高速小壓力的磨合產(chǎn)生的熱量為6000 10000焦耳,普通空冷需要20 30分 鐘,而這種結(jié)構(gòu)需要5 8分鐘。 雖然本發(fā)明聯(lián)系本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,但是應(yīng)當(dāng)理解,這并不意味 著本發(fā)明將局限于該實(shí)施例。相反,本發(fā)明將包括可以包含在由所附的權(quán)利要求書所限定 的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代,變更和等同方案。
權(quán)利要求
一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,該裝置包括支撐座[1]的上部為周向開有散熱槽的殼體,殼體中心安裝有前后同軸的輸入軸[3]和輸出軸[8],兩者通過(guò)軸承[7]支撐;輸入軸[3]通過(guò)軸承與支撐座前端的軸承端蓋[2]連接;輸入軸[3]通過(guò)內(nèi)花鍵[24]與軸承擋蓋[23]用螺釘[14]固定連接在一起;輸出軸[8]通過(guò)支撐座后端的軸承[18]和軸承[7]定位,支撐座后端的端蓋[17]通過(guò)螺釘[15]固定在支撐座[1]上;輸出軸[8]通過(guò)角接觸軸承[18]支撐,軸承[18]由與軸承擋蓋[23]軸向固定;軸承擋蓋[23]通過(guò)軸承[16]與支撐座[1]相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);在輸出軸[8]的前部,設(shè)置有一個(gè)由活塞壓緊盤[11]和缸體[4]組成的氣體[9],通過(guò)氣壓接頭[10]連接氣壓設(shè)備通入氣體;活塞壓緊盤[11]與缸體[4]之間設(shè)置有密封圈[6]動(dòng)密封接觸;活塞壓緊盤[11]通過(guò)螺釘[19]安裝在擋板[20]上,擋板[20]安裝于輸出軸[8]上;缸體[4]與輸入軸[3]通過(guò)角接觸軸承[5]連接;內(nèi)花鍵[24]的槽上套有摩擦外片[22],輸出軸[8]的外花鍵上套有摩擦內(nèi)片[21],摩擦內(nèi)片[21]和摩擦外片[22]按內(nèi)外片相互交替放置,組成摩擦副,由安裝于輸出軸[8]上的擋板[20]定位;輸入軸[3]通過(guò)外花鍵與內(nèi)花鍵[24]相聯(lián)接;在活塞壓緊盤[11]與內(nèi)花鍵[24]之間安裝有復(fù)位彈簧[13]和導(dǎo)向銷[12]。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 輸入軸[3]由軸承端蓋[2]定位支撐,實(shí)現(xiàn)軸向旋轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 內(nèi)花鍵[24]與軸承擋蓋[23]之間設(shè)置有用以調(diào)整間隙的墊片。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 輸出軸[8]由軸承擋蓋[23]定位和支撐旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 摩擦內(nèi)片[21]和摩擦外片[22]為圓形形狀,按內(nèi)外片相互交替放置,組成摩擦副,由安裝 于輸出軸[8]上的擋板[20]定位。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 活塞壓緊盤[11]和缸體[4]通過(guò)角接觸軸承[5]實(shí)現(xiàn)與輸入軸[3]同步的周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng); 通過(guò)氣體[9]將所述的活塞壓緊盤[11]將力傳遞至安裝在內(nèi)花鍵[24]上的摩擦外片[22] 和輸出軸[8]上的摩擦內(nèi)片[21]上,最終壓力作用于整個(gè)摩擦副,通過(guò)氣壓接頭讀出氣壓 值,算得壓力,以及輸出軸[8]和內(nèi)花鍵[24]之間通過(guò)摩擦內(nèi)片[21]和摩擦外片[22]組 成的摩擦副之間的摩擦力矩耦合;當(dāng)輸出軸8的負(fù)載在超過(guò)一定數(shù)量的狀態(tài)時(shí),輸出軸8停 止旋轉(zhuǎn),輸入軸3繼續(xù)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)摩擦副間的打滑狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 輸出軸[8]和內(nèi)花鍵[24]之間通過(guò)摩擦內(nèi)片[21]和摩擦外片[22]組成摩擦副之間的摩 擦力矩耦合;通過(guò)氣壓接頭[10]泄氣,摩擦副之間的緊密結(jié)合在復(fù)位彈簧[13]和導(dǎo)向銷 [12]的作用下完全分開。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,其特征在于所述的 內(nèi)花鍵[24]設(shè)置有兩個(gè)能看見(jiàn)摩擦外片[22]花鍵齒的槽,用于通過(guò)強(qiáng)空冷的方式快速冷 卻花鍵齒,冷卻后再往活塞壓緊盤[11]充壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及摩擦耗能設(shè)備試驗(yàn),公開了一種氣壓式多片摩擦副的測(cè)試、磨合裝置,包括輸入軸[3]和輸出軸[8]同軸,輸入軸[3]通過(guò)內(nèi)花鍵[24]與軸承擋蓋[23]固定連接;輸出軸[8]通過(guò)角接觸軸承[18]與軸承擋蓋[23]連接;在輸出軸[8]的前部,設(shè)置有氣體[9];活塞壓緊盤[11]通過(guò)擋板[20]安裝于輸出軸[8]上;內(nèi)花鍵[24]的槽上套有摩擦外片[22],輸出軸[8]的外花鍵上套有摩擦內(nèi)片[21],組成摩擦副。通過(guò)氣體[9],活塞壓緊盤[11]將力傳遞至摩擦副進(jìn)行磨合;磨合完后,通過(guò)空冷的方式快速冷卻,冷卻后再往活塞壓緊盤[11]充壓,如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)摩擦副的快速磨合。本發(fā)明解決了測(cè)量精度低,易損壞摩擦副等問(wèn)題,取得了測(cè)量準(zhǔn)確、便于操作等有益效果。
文檔編號(hào)G01N19/02GK101750276SQ20081020386
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者勒宗向 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所