一种带预压力的单体同步器锥环测试装置的制作方法

1.本实用新型属于汽车检测设备技术领域，具体属于一种带预压力的单体同步器锥环测试装置。


背景技术：

2.手动变速器的换挡测试台架分为整箱换挡测试台架和单体同步器换挡测试台架，其中常见的单体同步器台架是将同步器或同步锥环及对偶件安装在单独的腔体内，利用电机带动左端同步器结合齿圈或齿轮到一定转速后脱开，推动支撑座同步环与同步齿圈或齿轮结合，利用摩擦材料的摩擦性能将结合齿圈或齿轮的转速降为零。
3.传统同步锥环测试方案为同步锥环安装在支撑座中，锥环端面直接与支撑座接触，试验过程中施力时，支撑座直接推动同步锥环与齿轮接触产生指定的压力值，试验过程中在同步锥环与齿轮接触初期会因压力值过大产生撞击，导致摩擦系数和扭矩的波动，影响试验结果的同时对锥环也是一种损害。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种带预压力的单体同步器锥环测试装置，能有效避免直接对同步锥环施力造成的撞击，同时也使同步锥环在测试过程中符合实际使用情况。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带预压力的单体同步器锥环测试装置，包括沿厚度方向设置在右端支撑座外围支撑体上的多个顶杆安装孔，所述顶杆安装孔包括开口端和密封端，所述多个顶杆安装孔的开口端中均设置有一顶杆装置，所述顶杆装置的长度小于所述顶杆安装孔的长度，顶杆装置和顶杆安装孔密封端之间的空间为气腔；所述右端支撑座外围支撑体内还设置有一环形孔道，所述环形孔道与多个顶杆安装孔均相切用于实现多个气腔连通；其中一个顶杆安装孔上设置有进气孔，所述进气孔用于将气体通入气腔中为多个顶杆装置提供相通的预压力。
6.进一步的，所述顶杆安装孔沿厚度方向贯穿设置在右端支撑座外围支撑体中。
7.进一步的，所述多个顶杆安装孔的形状和尺寸均相同，多个顶杆装置的形状和尺寸均相同，顶杆安装孔为台阶孔，所述台阶孔用于对顶杆装置进行限位。
8.进一步的，所述顶杆安装孔的密封端通过弹性密封垫实现密封，所述弹性密封垫设置在右端支撑座外围支撑体端面。
9.进一步的，所述顶杆装置包括顶杆和顶杆密封圈，所述顶杆包括活动端和固定端，所述顶杆密封圈设置在所述顶杆的固定端，所述顶杆的活动端用于将同步锥环与右端支撑座外围支撑体顶开。
10.进一步的，所述环形孔道与顶杆安装孔的底部相切。
11.进一步的，所述右端支撑座外围支撑体的端面上还设置有右端支撑座安装孔，所述右端支撑座安装孔用于安装螺栓以压紧弹性密封垫保证气腔的密封。
12.进一步的，所述顶杆安装孔至少为三个。
13.进一步的，右端支撑座外围支撑体上沿厚度方向还设置有锥环安装孔，所述锥环安装孔用于安装同步锥环。
14.进一步的，所述锥环安装孔的长度小于右端支撑座外围支撑体的厚度。
15.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
16.本实用新型提供一种带预压力的单体同步器锥环测试装置，针对常见的副箱高挡锥环的摩擦性能测试，通过在支撑座外围支撑体上设置多个顶杆装置，并通过环形孔道同时对多个顶杆装置后的气腔进行供气，为顶杆装置提供一定的预压力，将使右端支撑座在推动同步锥环受力达到指定力之前先克服气腔内气体对顶杆装置的预压力，后达到设定的同步力，调整同步锥环与右端支撑座的接触，可避免同步锥环与支撑座因直接接触而达到设定力值产生的撞击，也更符合同步器在使用过程中先有预同步的实际情况。
17.进一步的，本实用新型的顶杆安装孔为台阶孔，顶杆装置的形状和尺寸与顶杆安装孔相适配，使用时便于对顶杆装置进行限位，使多个顶杆装置伸出顶杆安装孔的长度相同，进行测试时保证同步锥环受力均匀，避免受力不均造成损坏。
18.进一步的，本实用新型的顶杆装置端部与顶杆安装孔密封端之间形成气腔，进气孔、多个气腔和环形孔道构成完整的气路，为整个锥环测试装置供气，通过在顶杆装置的顶杆上设置顶杆密封圈，使顶杆装置与气腔之间实现密封，保证了测试时多个顶杆装置可以受到相同的压缩气体阻力，从而保证同步锥环受力均匀。
附图说明
19.图1为本实用新型的装配二维图；
20.图2为本实用新型支撑座装配图；
21.图3为顶杆结构图；
22.图4为右端支撑座右端端面示意图；
23.图5为右端支撑座零件图；
24.附图中：1-固定螺栓；2-左端支撑过渡；3-齿轮定位轴；4-齿轮花键轴；5-齿轮；6-齿轮压板；7-压板固定螺栓；8-同步锥环；9-顶杆装置；91-顶杆；92-顶杆密封圈；10-右端支撑座外围支撑体；101-进气孔；102-环形孔道；103-锥环安装孔；104-顶杆安装孔；105-右端支撑座安装孔；11-弹性密封垫。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
26.如图1、图2所示，本实用新型提供的一种带预压力的单体同步器锥环测试装置，包括右端支撑座本体，右端支撑座本体为一横向的圆柱体，该圆柱体内部中空，圆柱体边缘为右端支撑座外围支撑体10，其中右端支撑座外围支撑体10上沿厚度方向设置一定数量均匀分布的顶杆安装孔104，顶杆安装孔104一端开口，一端密封，所述每个顶杆安装孔104开口端中均设置有一顶杆装置9，顶杆装置9的长度小于顶杆安装孔104的长度，顶杆装置9和顶杆安装孔104密封端之间的空间为气腔；
27.右端支撑座外围支撑体10上开设的环形孔道102，环形孔道102同时与多个顶杆安
装孔104的底部相切将多个气腔连通，选择上述其中一个顶杆安装孔104，在其气腔顶部设置进气孔101；
28.优选的，顶杆安装孔104为台阶孔，多个顶杆安装孔104的形状与尺寸相同，其中设置的顶杆装置9的形状和尺寸与台阶孔相适应，因此顶杆安装孔104可对顶杆91进行限位，从而保证各个顶杆91的伸出长度一致。
29.如图3所示，顶杆装置9包括顶杆91和顶杆密封圈92，顶杆91包括自由端和固定端，顶杆91的自由端用于将同步锥环8与右端支撑座外围支撑体10顶开一定距离，使得同步锥环8不与右端支撑座外围支撑体10直接接触；顶杆密封圈92设置在顶杆91的固定端，顶杆密封圈92用于使顶杆91和气腔之间保持密闭状态；
30.优选的，顶杆安装孔104沿厚度方向贯穿右端支撑座外围支撑体10，顶杆安装孔104的密封端通过弹性密封垫11实现密封，弹性密封垫11设置在右端支撑座外围支撑体10端面上，气腔为顶杆91的固定端端面与弹性密封垫11之间的空间；
31.优选的，如图4、图5所示，通过进气孔101、多个气腔和环形孔道102构成完整的气路，为整个锥环测试装置供气，该气路能为顶杆装置9提供均匀分布的相通的预压力，以保证测试时多个顶杆装置9受到相同的压缩气体阻力，右端支撑座外围支撑体10上安装的同步锥环8的受力也得以保证相同。
32.优选的，右端支撑座外围支撑体10端面设置有右端支撑座安装孔105，右端支撑座外围支撑体10端面与弹性密封垫11贴合后，通过在右端支撑座安装孔105中安装螺栓将弹性密封垫11压紧保证气腔的密闭；进一步的，通过在右端支撑座安装孔105中安装螺栓还能将右端支撑座外围支撑体10固定在右端试验台架上。
33.优选的，顶杆安装孔104、顶杆装置9均应至少设置3个。
34.右端支撑座外围支撑体10上沿厚度方向还设置有锥环安装孔103，用于安装同步锥环8并限制同步锥环8的旋转，同时满足其可轴向移动；
35.优选的，锥环安装孔103的长度小于右端支撑座外围支撑体10的厚度，因此锥环安装孔103并未沿厚度方向贯穿右端支撑座外围支撑体10。
36.本实用新型提供的一种带预压力的单体同步器锥环测试装置的装配如图1所示，该装置使用时装配过程如下：
37.(1)将齿轮定位轴3和齿轮花键轴4通过螺栓连接后，再与左端支撑过渡2连接，而后一并连接至试验台左端，将齿轮5安装在齿轮花键轴4上并用齿轮压板6固定；
38.(2)如图2所示，顶杆装置9安装在右端支撑座外围支撑体10上沿厚度方向开设的顶杆安装孔104中，右端支撑座外围支撑体10的顶杆安装孔10密封端安装有弹性密封垫11，保证气腔密闭，压缩气不泄露，之后整体将右端支撑座外围支撑体10安装在试验台支撑座，最后将同步锥环8通过锥环安装孔103安装到右端支撑座外围支撑体10上，自由状态下同步锥环8与右端支撑座外围支撑体10端面间隙为顶杆装置9伸出的距离。
39.本实用新型提供一种带预压力的单体同步器锥环测试装置的具体工作过程如下：
40.(1)如图2所示，压缩气体通过进气孔101进入右端支撑座外围支撑体10的气腔内，气腔为顶杆安装孔104中顶杆91固定部端面与弹性密封垫11构成的空间，由于气体的压力，顶杆91受到向左的推力，同时压缩气通过环形孔道102进入其它气腔内，对其它顶杆91形成相同的推力，顶杆安装孔104为结构和尺寸相同的台阶孔，因此可对顶杆91伸出的长度进行
相同的限位，保证各个顶杆91的伸出长度一致。
41.(2)试验台带动左端支撑过渡2转动，待转速达到要求后，利用试验台作动器推动右端支撑座外围支撑体10使同步锥环8与齿轮5锥面接触上；
42.(3)试验过程中施力时，右端支撑座外围支撑体10通过顶杆装置9推动同步锥环8与齿轮5的锥面接触产生压力，该压力分为两个阶段，第一个阶段压力值为克服顶杆91阻力，一般为远小于试验设定力值，通过该阶段可使同步锥环8与齿轮5锥面先受到一个较小的轴向力，达到预压力的效果，保证同步锥环8与齿轮5锥面充分接触上后再施加试验力值，避免因直接作用试验力值而使同步锥环8与齿轮5锥面以及右端支撑座外围支撑体10产生撞击；第二个阶段压力值为设定值，此时右端支撑座外围支撑体10继续向左推动，克服压缩气体阻力与同步锥环8完全接触，从而避免同步锥环8与齿轮5锥面因设定力值过大产生的撞击，同时利用该过程调整同步锥环8与齿轮5锥面的接触；
43.(4)试验台作动器继续推动右端支撑座外围支撑体10移动，同步锥环8与齿轮5锥面产生轴向力继续增大，大于顶杆91受到压缩气最大压力，由于气体的可压缩性，同步锥环8将顶杆91完全顶入顶杆安装孔104内，同步锥环8与右端支撑座外围支撑体10的右端端面接触上，直至产生力值达到设定值，从而进行正式的摩擦试验，待摩擦结束后，试验台作动器推动右端支撑座外围支撑体10回到初始位置，同时同步锥环8又因顶杆91的推力回到初始位置。