一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及牽引特性試驗研究領(lǐng)域，公開了一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，包括：支座模塊、運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊、內(nèi)球面滾子A、內(nèi)球面滾子B，其連接關(guān)系如下：運動控制模塊A、內(nèi)球面滾子A均沿水平方向固定在底板上，運動控制模塊B、內(nèi)球面滾子B均沿豎直方向固定在支座A上，其中，內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B具有相同的接觸區(qū)曲率中心；液壓缸體固定在支座A的水平板上，且與運動控制模塊B位于同一軸線上，液壓蓋和軸承均套裝在液壓缸體的圓環(huán)型空腔內(nèi)，渦輪絲桿升降機固定在支座B上，且支撐桿與渦輪絲桿升降機活動配合連接；滑道固定在底板的下表面，且滑塊嵌在滑道上。
【專利說明】一種內(nèi)球面接觸副粘性牽弓I特性試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及牽引特性試驗研究領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]牽引傳動是車輛無級變速器(CVT)的一種形式，其具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、加工方便等優(yōu)點，在一些車輛中已得到運用。牽引傳動依靠兩光滑金屬滾輪間彈性流體潤滑膜的剪切力傳遞扭矩和功率，因此油膜的剪切特性(牽引特性)直接影響著傳動裝置的性能。但是，由于影響油膜牽引特性的因素較多，如溫度、壓力、相對速度、表面形貌以及油液的物化特性，這些因素的存在使得在理論上難以獲得一個準確的牽引模型，其很大程度上制約了牽引傳動裝置的推廣應用。
[0003]國內(nèi)外對牽引系數(shù)試驗裝置進行了不竭的探索，現(xiàn)在的牽引系數(shù)試驗裝置一般能夠滿足多因素測量，并且測量范圍也能夠滿足需要，加載范圍可以從mN-KN，在接觸區(qū)可以產(chǎn)生GP級的高壓，能夠做到對實際工況的模擬。根據(jù)摩擦副結(jié)構(gòu)與運動形式，目前牽引系數(shù)試驗裝置可分為三類:四球機、雙圓盤機以及滾子——圓盤機。其中，四球機由主軸驅(qū)動系統(tǒng)、摩擦副、導向主軸部分、電氣控制部分和彈簧加載部分等組成。其工作原理是低位的三個被夾緊的鋼球保持固定，同時上面一個可旋轉(zhuǎn)的鋼球壓在低位的三個鋼球使其保持三點接觸，轉(zhuǎn)速和負荷可在試驗期間設定。其典型代表為日本Nissan用于高接觸壓力和高滾動速度的試驗裝置。雙圓盤機試驗裝置代表有美國的Bruker nano公司、英國Torotrak公司和日本的NSK公司。其工作原理是兩圓盤沿轉(zhuǎn)軸方向保持接觸，并可繞各自軸線轉(zhuǎn)動，在試驗過程中，兩圓盤轉(zhuǎn)速可獨立控制，并對其進行負荷加載。滾子圓盤試驗裝置工作原理與雙盤機類似，但是其中一件試件由圓盤變?yōu)闈L子。其代表為日本豐田公司和英國帝國理工PCS。
[0004]牽引傳動接觸點的接觸形式有兩種:內(nèi)接觸與外接觸。相比于外接觸形式，內(nèi)接觸形式在相同正壓力條件下，其接觸面積更大，能夠獲得更大牽引力，因而為了使牽引傳動能夠傳遞更大的扭矩與功率，實際應用中的牽引傳動多為內(nèi)接觸式。但是四球機、雙盤機和滾子——圓盤機一般為外接觸式，其試驗結(jié)果難以真實反映內(nèi)接觸式牽引傳動的牽引特性。并且，在工作過程中，牽引傳動的速比是可以自由變化調(diào)節(jié)的，但大部分試驗裝置的速比是不能在工作過程中進行調(diào)節(jié)的。故傳統(tǒng)的牽引特性試驗裝置無法很好地實現(xiàn)對實際牽引傳動工況的模擬。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，能夠準確地得到牽引特性參數(shù)數(shù)值。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，包括:支座模塊、運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊、內(nèi)球面滾子A、內(nèi)球面滾子B ；
[0008]所述支座模塊由底板、支座A、支座B、底座組成；
[0009]所述運動控制模塊A由電機A、扭矩傳感器、軸A、軸承座、預緊螺母、圓錐滾子軸承A、套筒A組成；
[0010]所述運動控制模塊B由電機B、連接套、軸B、支撐套、圓錐滾子軸承B、套筒B組成；
[0011]所述載荷控制模塊由液壓缸體、調(diào)整墊片、液壓蓋、推力球軸承、0型圈A、0型圈B組成；
[0012]所述傳動比調(diào)節(jié)模塊由渦輪絲桿升降機、滑道、滑塊、支撐桿組成；
[0013]所述內(nèi)球面滾子A由兩個互相平行的平面截取球形結(jié)構(gòu)而得到的中間部分，同時內(nèi)球面滾子A的平面上均布螺紋通孔；
[0014]所述內(nèi)球面滾子B為圓柱形結(jié)構(gòu)，且上表面與內(nèi)球面滾子A相對的部分與內(nèi)球面滾子A為球面配合，同時內(nèi)球面滾子B的平面上均布螺紋通孔；
[0015]所述軸B為T型結(jié)構(gòu)，在水平部分的下表面與豎直部分相交處有環(huán)形凹槽，且在水平部分的下表面有環(huán)形凸起；
[0016]所述液壓蓋的外圓周面和內(nèi)圓周面均有一條凹槽以安裝0型圈，且液壓蓋的上端面有環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)；
[0017]其連接關(guān)系如下:運動控制模塊A沿水平方向固定在底板上，內(nèi)球面滾子A固定在運動控制模塊A的末端上，運動控制模塊B沿豎直方向固定在支座A上，內(nèi)球面滾子B固定在運動控制模塊B的頂端上，其中，內(nèi)球面滾子A的接觸區(qū)曲率中心與內(nèi)球面滾子B的接觸區(qū)曲率中心重合；一對軸承將支座A的豎直板與軸承座配合連接起來，且該對軸承中心軸的連線經(jīng)過內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B共同的接觸區(qū)曲率中心；
[0018]液壓缸體固定在支座A的水平板上，且與運動控制模塊B位于同一軸線上，兩個0型圈分別套裝在液壓蓋的凹槽內(nèi)，液壓蓋和軸承均套裝在液壓缸體的圓環(huán)型空腔內(nèi)，且軸承位于液壓蓋的上端面；渦輪絲桿升降機固定在支座B上，且支撐桿與渦輪絲桿升降機活動配合連接；滑道固定在底板的下表面，滑塊與支撐桿活動連接即滑塊可繞支撐桿轉(zhuǎn)動，且滑塊嵌在滑道上；
[0019]進一步的，所述電機A和扭矩傳感器沿水平方向固定在底板上，扭矩傳感器一端和電機軸固定連接，另一端和軸A固定連接，且軸A通過軸承與軸承座配合，并通過軸A上的預緊螺母預緊軸承，軸承座安裝在底板上，內(nèi)球面滾子A固定在軸A的端面，其中電機A、轉(zhuǎn)矩傳感器、內(nèi)球面滾子A位于同一軸線上；
[0020]所述電機B沿豎直方向固定在支座A上,連接套一端和電機軸固定連接，另一端和軸B活動連接，且軸B豎直部分的底端與連接套內(nèi)孔的頂端留有間隙，軸B通過軸承與液壓缸體配合，并通過固定在支座A水平板上的支撐套支撐軸承，液壓缸體沿豎直方向固定在支座A的水平板上，內(nèi)球面滾子B固定在軸B豎直部分的上端面，其中電機B、連接套、液壓缸體、內(nèi)球面滾子B位于同一軸線上；
[0021]所述電機A與扭矩傳感器通過平鍵和平鍵槽的配合傳動扭矩，且均由各自的支架軸向固定，扭矩傳感器與軸A通過花鍵與內(nèi)花鍵的配合傳動扭矩，且軸A通過鎖緊螺母和軸承軸向固定；
[0022]所述軸A通過軸承與軸承座5配合中的軸承選用圓錐滾子軸承A，圓錐滾子軸承A、套筒A均套裝在軸A的外圓周面上及軸承座的內(nèi)圓周面上，其中，圓錐滾子軸承A背靠背成對使用，位于套筒A的兩端，套筒A與軸承座的內(nèi)圓周面貼合，與軸A的外圓周面保持間隙；
[0023]所述電機B與連接套通過平鍵和平鍵槽的配合傳動扭矩，且在連接套上有螺紋孔，以螺釘將其與電機軸軸向固定，連接套與軸B通過花鍵與內(nèi)花鍵的配合傳動扭矩，且在軸向上可相對運動；
[0024]所述軸B從液壓缸體中間穿過，且通過軸承與液壓缸體配合，其中的軸承選用圓錐滾子軸承B，圓錐滾子軸承B、套筒B均套裝在軸B的外圓周面上及液壓缸體的內(nèi)圓周面上，其中，圓錐滾子軸承B面對面成對使用，位于套筒B的兩端，套筒B與軸B的外圓周面貼合，與液壓缸體的內(nèi)圓周面保持間隙；
[0025]所述軸承座的兩側(cè)有兩個固定的軸；一對軸承由軸承座端蓋固定在支座A的豎直板上，同時與軸承座兩側(cè)的固定軸進行配合連接，并且使軸承座與支座A的豎直板固連，且該對軸承選用深溝球軸承；
[0026]所述液壓缸體、支座A的水平板、支撐套均有圓孔結(jié)構(gòu)；且安裝時使液壓缸體、支座A的水平板、支撐套上的孔的位置一致；
[0027]所述液壓蓋套裝在液壓缸體的圓環(huán)型空腔內(nèi)，兩側(cè)均與空腔的內(nèi)、外圓周面貼合，軸承套裝在液壓缸體的空腔內(nèi)，軸承的內(nèi)圓周面與液壓缸體空腔的內(nèi)圓周面保持間隙，且外圓周面緊靠在液壓蓋上端面的環(huán)形凸起，當施加載荷時，軸承與軸B的下端面接觸，軸承的外圓周面同時緊靠在軸B水平部分下表面的環(huán)形凸起；且該軸承選用推力球軸承。
[0028]工作原理:當電機A轉(zhuǎn)動時，帶動扭動傳感器、軸A及內(nèi)球面滾子A的轉(zhuǎn)動，同時，圓錐滾子軸承A實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸A和不動件軸承座的分離；當電機B轉(zhuǎn)動時，帶動連接套、軸B及內(nèi)球面滾子B的轉(zhuǎn)動，同時，圓錐滾子軸承B實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸B和不動件液壓缸體的分離；通過電機A和電機B的轉(zhuǎn)速控制，控制內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B的轉(zhuǎn)速，即試驗過程滑滾比確定，實現(xiàn)純滾、純滑以及一定滑滾比的試驗情況，且試驗過程中的牽引傳動依靠內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B間彈性流體潤滑膜的剪切力傳遞扭矩和功率，牽引力由扭矩傳感器測量得出；
[0029]當從油孔注入壓力油時，推動液壓蓋和推力球軸承向上移動，至推力球軸承上端面與軸B的端面接觸時，推動軸B和內(nèi)球面滾子B向上移動，液壓缸體上端面和軸B端面形成間隙，同時內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B緊密抵觸，即通過調(diào)整液壓缸體內(nèi)油液壓力改變給內(nèi)球面滾子B的加載力，并且推力球軸承實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸B與非旋轉(zhuǎn)件液壓蓋的分離；當從油孔流出油時，液壓蓋和推力球軸承在重力的作用下向下移動，內(nèi)球面滾子B失去加載力，在重力的作用下，內(nèi)球面滾子B和軸B也向下移動，即內(nèi)球面滾子B和內(nèi)球面滾子A分離，從而方便內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B的裝卸；
[0030]通過渦輪絲桿升降機來調(diào)節(jié)支撐桿的垂直運動并保證支撐桿的自鎖，當支撐桿沿豎直方向移動時，帶動滑塊繞支撐桿旋轉(zhuǎn)且?guī)踊瑝K在滑道內(nèi)平移，同時使底板以一對深溝球軸承的軸線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，從而使內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B的接觸面發(fā)生變化，實現(xiàn)速比的變化；
[0031]支座模塊是試驗裝置安裝和固定的地方，將運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊聯(lián)系在一起，并將載荷控制模塊的加載力與各部分之間的作用力以及各個模塊的重力傳遞到地面，實現(xiàn)整個裝置的結(jié)構(gòu)與受力上的平衡。
[0032]本發(fā)明的有益效果:
[0033](1)本發(fā)明的內(nèi)球面接觸牽引特性試驗裝置除了具有結(jié)構(gòu)簡單，加載范圍大，測量準確，操作方便等優(yōu)點外，由于內(nèi)球面滾子A與內(nèi)球面滾子B外形設計決定其內(nèi)接觸牽引傳動形式，且其可實現(xiàn)工作過程中的速比調(diào)節(jié)，因此能更真實模擬實際牽引傳動接觸點的工作特性；
[0034](2)本發(fā)明的兩內(nèi)球面滾子安裝位置以及傳動比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)了試驗裝置試驗過程中速比可調(diào)節(jié)的目標，使其能夠獲得牽引式CVT速比變化試驗數(shù)據(jù)；
[0035](3)本發(fā)明選用液壓加載，并且通過調(diào)節(jié)油液壓力，控制加載力，整個過程加載力穩(wěn)定可調(diào)；
[0036](4)本發(fā)明選用扭矩傳感器進行牽引力測量，縮短了整個軸A運動控制系統(tǒng)的長度，使變化傳動比時，支撐桿運動的垂直距離縮短，整個試驗裝置尺寸減小，并且相比于力傳感器測量牽引力，選用扭矩傳感器使試驗裝置結(jié)構(gòu)更加簡單；
[0037](5)本發(fā)明的電機軸A與扭矩傳感器的平鍵連接、軸A與扭矩傳感器的花鍵連接，具有方便拆裝、傳動可靠的優(yōu)點；同時，電機軸B與連接套的平鍵連接、軸B與連接套的花鍵連接也具有方便拆裝、傳動可靠的優(yōu)點，尤其軸B與連接套的花鍵連接，使得軸B在其軸向方向上可移動，方便內(nèi)球面滾子A、內(nèi)球面滾子B的安裝、拆除與更換；
[0038](6)本發(fā)明選用圓錐滾子軸承與套筒適應了軸承座和液壓缸體的長度，且使軸A和軸B傳動更加穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明的內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明的內(nèi)球面滾子A和內(nèi)球面滾子B接觸區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0041]圖3為本發(fā)明的運動控制模塊A的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明的運動控制模塊B與載荷控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5為本發(fā)明的運動控制模塊B中的軸B的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖6為本發(fā)明的傳動比調(diào)節(jié)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]其中，1_電機A, 2~電機B, 3~扭矩傳感器，4-軸A, 5-軸承座，6-軸承端蓋，7-深溝球軸承，8-內(nèi)球面滾子A，9-內(nèi)球面滾子B，10-軸B，11-液壓系統(tǒng)，12-連接套，13-支座A，14-底座，15-底板，16-渦輪絲桿升降機，17-支座B，18-預緊螺母，19-圓錐滾子軸承A，20-套筒A，21-螺釘A，22-圓錐滾子軸承B，23-推力球軸承，24-液壓蓋，25-液壓缸體，26-支撐套，27-調(diào)整墊片，28-0型圈A、29-0型圈B，30-套筒B，31-螺釘B，32-滑道，33-滑塊，34-支撐桿。

【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0047]參見附圖1，一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，包括:支座模塊、運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊、內(nèi)球面滾子A8、內(nèi)球面滾子B9 ；
[0048]所述支座模塊由底板15、支座A13、支座B17、底座14組成；
[0049]參見附圖3，所述運動控制模塊A由電機A1、扭矩傳感器3、軸A4、軸承座5、預緊螺母18、圓錐滾子軸承A19、套筒A20、螺釘A21組成；
[0050]參見附圖4，所述運動控制模塊B由電機B2、連接套12、軸B10、支撐套26、圓錐滾子軸承B22、套筒B30、螺釘B31組成；
[0051]參見附圖4，所述載荷控制模塊由液壓缸體25、調(diào)整墊片27、液壓蓋24、推力球軸承23、0型圈A28、0型圈B29組成；
[0052]參見附圖6，所述傳動比調(diào)節(jié)模塊由渦輪絲桿升降機16、滑道32、滑塊33、支撐桿34組成；
[0053]所述扭矩傳感器3 —端的傳動軸有平鍵槽結(jié)構(gòu)，另一端的傳動軸有花鍵結(jié)構(gòu)；
[0054]所述軸A4的一端為內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，另一端的平面上有4個螺紋孔；
[0055]所述軸承座5的兩側(cè)有兩個固定的軸；
[0056]參見附圖2，所述內(nèi)球面滾子A8由兩個互相平行的平面截取球形結(jié)構(gòu)而得到的中間部分，同時內(nèi)球面滾子A8的平面上均布4個螺紋通孔；
[0057]所述內(nèi)球面滾子B9為圓柱形結(jié)構(gòu)，且上表面與內(nèi)球面滾子A8相對的部分與內(nèi)球面滾子A8為球面配合，同時內(nèi)球面滾子B9的平面上均布4個螺紋通孔；
[0058]參見附圖5，所述軸B10為T型結(jié)構(gòu)，在水平部分的下表面與豎直部分相交處有環(huán)形凹槽，且在水平部分的下表面有環(huán)形凸起，在豎直部分的頂端有4個螺紋孔，底端有花鍵結(jié)構(gòu)；
[0059]所述連接套12為兩端帶孔的階梯式的圓柱形結(jié)構(gòu)，連接套12大圓柱一端的內(nèi)有平鍵槽，小圓柱一端的內(nèi)有內(nèi)花鍵；
[0060]所述液壓缸體25、支座A13的水平板、支撐套26均有大小相等的圓孔結(jié)構(gòu)，用來進出油液；
[0061]所述液壓蓋24的外圓周面和內(nèi)圓周面均有一條凹槽以安裝0型圈，且液壓蓋24的上端面有環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)；
[0062]其連接關(guān)系如下:電機A1和扭矩傳感器3沿水平方向由各自的支架固定在底板15上，扭矩傳感器3由平鍵和電機軸連接，由花鍵和軸A4連接；一對圓錐滾子軸承A19、套筒A20均套裝在軸A4的外圓周面上，其中，一對圓錐滾子軸承A19背靠背位于套筒A20的兩端，同時，該對圓錐滾子軸承A19、套筒A20均套裝在軸承座5的內(nèi)圓周面，并通過軸A4上的預緊螺母18預緊該對圓錐滾子軸承A19，其中，軸承座5安裝在底板15上，套筒A20與軸承座5的內(nèi)圓周面貼合，與軸A4的外圓周面保持間隙；內(nèi)球面滾子A8由螺釘A21固定在軸A4的端面，其中電機A1、轉(zhuǎn)矩傳感器3、內(nèi)球面滾子A8位于同一軸線上；
[0063]電機B2沿豎直方向固定在支座A13上，連接套12 —端和電機軸由平鍵連接，且為防止連接套12由于離心力向垂直方向運動，在連接套12上有螺紋孔，以螺釘將其與電機軸固定，另一端和軸B10由花鍵連接，且在軸向上可相對運動，且軸B10豎直部分的底端與連接套12內(nèi)孔的頂端留有間隙，軸B10從液壓缸體25中間穿過，液壓缸體25沿豎直方向固定在支座A13的水平板上，一對圓錐滾子軸承B22、套筒B30均套裝在軸B10的外圓周面，其中，一對圓錐滾子軸承B22面對面位于套筒B30的兩端，再將該對圓錐滾子軸承B22、套筒B30套裝在液壓缸體25的內(nèi)圓周面，并通過固定在支座A13水平板上的支撐套26壓緊該對圓錐滾子軸承B22，其中，套筒B30與軸B10的外圓周面貼合，與液壓缸體25的內(nèi)圓周面保持間隙；內(nèi)球面滾子B9由螺釘B31固定在軸B10豎直部分的上端面，其中電機B2、連接套12、液壓缸體25、內(nèi)球面滾子B9位于同一軸線上；
[0064]其中，內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9具有相同的接觸區(qū)曲率中心；一對深溝球軸承7由軸承座端蓋6固定在支座A13的豎直板上，同時與軸承座5兩側(cè)的固定軸進行配合連接，并且使軸承座5與支座A13的豎直板固連，該對深溝球軸承7中心軸的連線經(jīng)過內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9共同的曲率中心；
[0065]液壓缸體25固定在支座A13的水平板上，且使液壓缸體25、支座A13的水平板、支撐套26上的孔的位置一致，形成油孔；0型圈A28和0型圈B29分別套裝在液壓蓋24的內(nèi)圓周面和外圓周面的兩個凹槽內(nèi)，液壓蓋24套裝在液壓缸體25的圓環(huán)型空腔內(nèi)，兩側(cè)均與空腔的內(nèi)、外圓周面貼合，推力球軸承23套裝在液壓缸體25的空腔內(nèi)，推力球軸承23的內(nèi)圓周面與液壓缸體25空腔的內(nèi)圓周面貼合，且外圓周面緊靠在液壓蓋24上端面的環(huán)形凸起，當施加載荷時，推力球軸承23與軸B10的下端面接觸，推力球軸承23的外圓周面同時緊靠在軸B10水平部分下表面的環(huán)形凸起；
[0066]渦輪絲桿升降機16由螺栓固定在支座B17上，且支撐桿34穿過渦輪絲桿升降機16上的孔；滑道32由螺釘固定在底板15的下表面，滑塊33與支撐桿34活動連接即滑塊33可繞支撐桿34轉(zhuǎn)動，且滑塊33嵌在滑道32上。
[0067]工作原理:當電機A1轉(zhuǎn)動時，帶動扭動傳感器、軸A4及內(nèi)球面滾子A8的轉(zhuǎn)動，同時，圓錐滾子軸承A19實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸A4和不動件軸承座5的分離；當電機B2轉(zhuǎn)動時，帶動連接套12、軸B10及內(nèi)球面滾子B9的轉(zhuǎn)動，同時，圓錐滾子軸承B22實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸B10和不動件液壓缸體25的分離；通過電機A1和電機B2的轉(zhuǎn)速控制，控制內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9的轉(zhuǎn)速，即試驗過程滑滾比確定，實現(xiàn)純滾、純滑以及一定滑滾比的試驗情況，且試驗過程中的牽引傳動依靠內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9間彈性流體潤滑膜的剪切力傳遞扭矩和功率，牽引力由扭矩傳感器3測量得出；
[0068]當從油孔注入油時，推動液壓蓋24和推力球軸承23向上移動，至推力球軸承23上端面與軸B10的端面接觸時，推動軸B10和內(nèi)球面滾子B9向上移動，液壓缸體25上端面和軸B10端面形成間隙，同時內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9緊密抵觸，即通過調(diào)整液壓缸體25內(nèi)油液壓力改變給內(nèi)球面滾子B9的加載力，并且推力球軸承23實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)件軸B10與非旋轉(zhuǎn)件液壓蓋24的分離；當從油孔流出油時，液壓蓋24和推力球軸承23在重力的作用下向下移動，內(nèi)球面滾子B9失去加載力，在重力的作用下，內(nèi)球面滾子B9和軸B10也向下移動，即內(nèi)球面滾子B9和內(nèi)球面滾子A8分離，從而方便內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9的裝卸；
[0069]通過渦輪絲桿升降機16來調(diào)節(jié)支撐桿34的垂直運動并保證支撐桿34的自鎖，當支撐桿34沿豎直方向移動時，帶動滑塊33繞支撐桿34旋轉(zhuǎn)且?guī)踊瑝K33在滑道32內(nèi)平移，同時使底板15以一對深溝球軸承7的軸線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，從而使內(nèi)球面滾子A8和內(nèi)球面滾子B9的接觸面發(fā)生變化，實現(xiàn)速比的變化；
[0070]支座模塊是試驗裝置安裝和固定的地方，將運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊聯(lián)系在一起，并將載荷控制模塊的加載力與各部分之間的作用力以及各個模塊的重力傳遞到地面，實現(xiàn)整個裝置的結(jié)構(gòu)與受力上的平衡。
[0071]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，包括:支座模塊、運動控制模塊A、運動控制模塊B、載荷控制模塊、傳動比調(diào)節(jié)模塊、內(nèi)球面滾子A(S)、內(nèi)球面滾子B (9)； 所述支座模塊由底板(15)、支座A (13)、支座B (17)、底座(14)組成； 所述載荷控制模塊由液壓缸體(25)、調(diào)整墊片(27)、液壓蓋(24)、推力球軸承(23)、O型圈A (28)、O型圈B (29)組成； 所述傳動比調(diào)節(jié)模塊由渦輪絲桿升降機(16)、滑道(32)、滑塊(33)、支撐桿(34)組成； 所述內(nèi)球面滾子A(S)由兩個互相平行的平面截取球形結(jié)構(gòu)而得到的中間部分，同時內(nèi)球面滾子A(S)的平面上均布螺紋通孔； 所述內(nèi)球面滾子B(9)為圓柱形結(jié)構(gòu)，且上表面與內(nèi)球面滾子A(8)相對的部分與內(nèi)球面滾子A(S)為球面配合，同時內(nèi)球面滾子B(9)的平面上均布螺紋通孔； 其連接關(guān)系如下:運動控制模塊A沿水平方向固定在底板(15)上，內(nèi)球面滾子A(S)固定在運動控制模塊A的末端上，運動控制模塊B沿豎直方向固定在支座A(13)上，內(nèi)球面滾子B(9)固定在運動控制模塊B的頂端上，其中，內(nèi)球面滾子A(8)的接觸區(qū)曲率中心與內(nèi)球面滾子B (9)的接觸區(qū)曲率中心重合；一對軸承將支座A (13)的豎直板與軸承座(5)配合連接起來,且該對軸承中心軸的連線經(jīng)過該接觸區(qū)曲率中心； 液壓缸體(25)固定在支座A(13)的水平板上，且與運動控制模塊B位于同一軸線上，兩個O型圈分別套裝在液壓蓋(24)的凹槽內(nèi)，液壓蓋(24)和軸承均套裝在液壓缸體(25)的圓環(huán)型空腔內(nèi)，且軸承位于液壓蓋的上端面；渦輪絲桿升降機(16)固定在支座B(17)上，且支撐桿(34)與渦輪絲桿升降機(16)活動配合連接； 滑道(32)固定在底板(15)的下表面，滑塊(33)與支撐桿(34)活動連接即滑塊(33)可繞支撐桿(34)轉(zhuǎn)動，且滑塊(33)嵌在滑道(32)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述運動控制模塊A由電機A(I)、扭矩傳感器(3)、軸A(4)、軸承座(5)、預緊螺母(18)、圓錐滾子軸承A(19)、套筒A(20)組成；電機A(I)和扭矩傳感器(3)沿水平方向固定在底板(15)上，扭矩傳感器(3) —端和電機軸固定連接，另一端和軸A(4)固定連接，且軸A(4)通過軸承與軸承座(5)配合，并通過軸A (4)上的預緊螺母(18)預緊軸承，軸承座(5)安裝在底板(15)上，內(nèi)球面滾子A(S)固定在軸A(4)的端面，其中電機A(I)、轉(zhuǎn)矩傳感器(3)、內(nèi)球面滾子A (8)位于同一軸線上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述運動控制模塊B由電機B (2)、連接套(12)、軸B(1)、支撐套(26)、圓錐滾子軸承B (22)、套筒B(30)組成；所述軸B(10)為T型結(jié)構(gòu)，在水平部分的下表面與豎直部分相交處有環(huán)形凹槽，且在水平部分的下表面有環(huán)形凸起；電機B(2)沿豎直方向固定在支座A(13)上，連接套(12) —端和電機軸固定連接，另一端和軸B(10)活動連接，且軸B(10)豎直部分的底端與連接套(12)內(nèi)孔的頂端留有間隙，軸B (10)通過軸承與液壓缸體(25)配合，并通過固定在支座A (13)水平板上的支撐套(26)支撐軸承，液壓缸體(25)沿豎直方向固定在支座A (13)的水平板上，內(nèi)球面滾子B (9)固定在軸B(1)豎直部分的上端面，其中電機B (2)、連接套(12)、液壓缸體(25)、內(nèi)球面滾子B (9)位于同一軸線上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述電機A(I)與扭矩傳感器(3)通過平鍵和平鍵槽的配合傳動扭矩，且均由各自的支架軸向固定，扭矩傳感器(3)與軸A (4)通過花鍵與內(nèi)花鍵的配合傳動扭矩，且軸A (4)通過鎖緊螺母(18)和軸承軸向固定。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述軸A(4)通過軸承與軸承座(5)配合，配合中的軸承選用圓錐滾子軸承A(19)，圓錐滾子軸承A(19)、套筒A(20)均套裝在軸A(4)的外圓周面上及軸承座(5)的內(nèi)圓周面上，其中，圓錐滾子軸承A (19)背靠背成對使用，位于套筒A (20)的兩端，套筒A (20)與軸承座(5)的內(nèi)圓周面貼合，與軸A(4)的外圓周面保持間隙。
6.如權(quán)利要求1或3所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述電機B (2)與連接套(12)通過平鍵和平鍵槽的配合傳動扭矩，且在連接套(12)上有螺紋孔，以螺釘將其與電機軸軸向固定，連接套(12)與軸B(1)通過花鍵與內(nèi)花鍵的配合傳動扭矩，且在軸向上可相對運動。
7.如權(quán)利要求1或3所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述軸B(1)通過軸承與液壓缸體(25)配合中的軸承選用圓錐滾子軸承B(22)，圓錐滾子軸承B (22)、套筒B (30)均套裝在軸B (10)的外圓周面上及液壓缸體(25)的內(nèi)圓周面上，其中，圓錐滾子軸承B (22)面對面成對使用，位于套筒B (30)的兩端，套筒B (30)與軸B (10)的外圓周面貼合，與液壓缸體(25)的內(nèi)圓周面保持間隙。
8.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述軸承座(5)的兩側(cè)有兩個固定的軸；一對軸承由軸承座端蓋￠)固定在支座A(13)的豎直板上，同時與軸承座(5)兩側(cè)的固定軸進行配合連接，并且使軸承座(5)與支座A(13)的豎直板固連，且該對軸承選用深溝球軸承(7)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述液壓缸體(25)、支座A(13)的水平板、支撐套(26)均有圓孔結(jié)構(gòu)；且安裝時使液壓缸體(25)、支座A (13)的水平板、支撐套(26)上的孔的位置一致。
10.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)球面接觸副粘性牽引特性試驗裝置，其特征在于，所述液壓蓋(24)的上端面有環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)；液壓蓋(24)套裝在液壓缸體(25)的圓環(huán)型空腔內(nèi)，兩側(cè)均與空腔的內(nèi)、外圓周面貼合，軸承套裝在液壓缸體(25)的空腔內(nèi)，軸承的內(nèi)圓周面與液壓缸體(25)空腔的內(nèi)圓周面貼合，且外圓周面緊靠在液壓蓋(24)上端面的環(huán)形凸起，當軸承與軸B (10)的下端面接觸時，軸承的外圓周面同時緊靠在軸B (10)水平部分下表面的環(huán)形凸起；且該軸承選用推力球軸承(23)。
【文檔編號】G01M13/02GK104251775SQ201410474599
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】魏超, 趙欣, 吳維 申請人:北京理工大學