专利名称：摩擦材料试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试验机，具体涉及一种能够对摩擦材料的性能进行摩擦检测的摩擦材料试验机。
背景技术：
汽车的离合器是汽车上的重要组件，目前，汽车上广泛使用的是摩擦离合器，其中离合器的摩擦片的性能对离合器的使用以及其使用寿命的影响很大，但是，现有技术中缺乏对离合器摩擦片的性能检测系统，不能对厂家生产的离合器性能进行有效的模拟测试， 而对摩擦片做模拟测试是很必要的，便于生产厂家对其生产出来的产品的质量进行管控， 保证产品的质量，保证出厂合格率，提高生产厂家的知名度，另一方面消费者的权利也得到一定的保障，但是国内还没有相关的试验装置，针对国内市场的空白，本公司设计了一种摩擦材料试验机。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种模拟离合器的工作环境，对离合器的摩擦片的性能进行检测的摩擦材料试验机。实现本实用新型的技术方案如下摩擦材料试验机，其包括机架、机架上设置有摩擦测试机构以及驱动摩擦测试机构的驱动装置，驱动装置包括具有两输出轴的惯性摩擦电机以及静态摩擦电机，惯性摩擦电机与摩擦测试机构之间设置有换挡机构，换挡机构的一输入端与惯性摩擦电机的一输出端联结、输出端与摩擦测试机构的动力输入轴联结，惯性摩擦电机的另一输出轴上设置有旋转飞轮，所述静态摩擦电机的输出端联结一减速机的输入轴，减速机的输出端与换挡机构的另一输入端通过联轴器联结，所述机架下方设置有推动摩擦测试机构中推动机构运动的气压驱动系统，以及为摩擦测试机构提供液压的液压系统。所述摩擦测试机构包括上述设置在动力输入轴上的推动机构、位于动力输入轴端部与其配合的配件轴，以及通过轴承设置在动力输入轴上的法兰盘，所述法兰盘的右侧依次设置有第一工况模拟圈、外舱圈以及设置在配件轴上的第二工况模拟圈，外舱圈与第二工况模拟圈通过卡箍连接在一起，所述第一工况模拟圈与外舱圈之间形成第一工况模拟舱，外舱圈与第二工况模拟圈之间形成主试验舱，所述第二工况模拟圈的右侧设置有端盖， 第二工况模拟圈与端盖之间形成第二工况模拟舱，所述第二工况模拟舱与第一工况模拟舱相连通，还包括设置在主试验舱内配件轴上与推动机构配合的摩擦传递装置，以及设置在法兰盘上对转矩进行检测的检测装置。所述推动机构包括设置在法兰盘右侧动力输入轴上的活塞，活塞依次通过中型压板、离合间隔器与摩擦传递装置配合，所述活塞与法兰盘之间形成第一腔体、与第一工况模拟圈之间形成第二腔体，所述法兰盘上设置有与第一腔体相连通的第一进气口，第一工况模拟圈上设置有与第一腔体相连通的第二进气口。所述气压驱动系统包括具有第一送气口、第二送气口的送气设备，所述第一进气口与第一送气口通过管道连通，第二进气口与第二送气口通过管道连通；在工作时，送气设备通过第一送气口并经过第一进气口向第一腔体内输送气体，而第二腔体内的气体通过第二进气口向外排出，从而通过气体产生的压力将活塞向右端推动，同样在需要将活塞向左端移动时，只要通过第二进气口向第二腔体中充气，并对第一腔体中的气体通过第一进气口向外排出即可。所述摩擦传递装置包括设置在配件轴上的花键轮、与外舱圈连接的环形外部夹具，以及传递转矩的多个离合夹片，所述花键轮上设置有与其配合的离合器座，离合夹片与外部夹具连接。在对需要测试的离合摩擦片进行测试时，将离合摩擦片与离合夹片间隔设置，此时的离合摩擦片与离合器座连接，在离合夹片被夹紧时，离合摩擦片跟随离合夹片一起转动并输出扭矩，在离合夹片没有被夹紧时，离合摩擦片在离合器座上空转。所述检测装置包括固定连接在法兰盘左侧的载荷悬臂，载荷悬臂一端通过弹簧连接在机架上，所述载荷悬臂上设置有压块，在压块的下方设置有与其配合的压力检测传感器。载荷悬臂能够将离合夹片与摩擦摩擦片产生的压力通过其上的压块传递给压力检测传感器，压力传感器对产生的力进行检测，并传递给系统，从而得到离合摩擦片的摩擦性能。所述液压系统包括设置在机架下方的液压模拟装置以及液压提供装置，所述液压模拟装置包括设有回油管、出油管的储油箱、加热装置、循环泵，所述加热装置设置在储油箱内，储油箱的出油管通过控制阀与循环泵的输入管连接，循环泵的输出管与第二工况模拟舱相连通，储油箱的回油管与第一工况模拟舱相连通；液压提供装置包括位于机架上方的具有出油管、回油管的储油罐，所述储油罐的出油管与主试验舱一端相连通，其回油管与主试验舱另一端相连通；液压模拟装置能够为第一工况模拟舱、第二工况模拟舱提供适合的液压温度、为主试验舱提供逼真的试验环境，另外在第一工况模拟舱、第二工况模拟舱内均设置温度传感器，实时对第一工况模拟舱、第二工况模拟舱内的温度进行检测，并将其检测的结果传递给控制系统，控制系统则控制加热装置以及循环泵为第一工况模拟舱、第二工况模拟舱提供设定的液压温度。所述换挡机构包括设置在机架上的支撑框体，以及两端部通过轴承设置在支撑框体上的传动轴，传动轴与摩擦测试机构的动力输入轴为一体设置，传动轴的左端与惯性摩擦电机的输出轴联结，传动轴上设置有离合传动装置，以及设置在支撑框体上拨动离合传动装置离合的拨动机构。所述离合传动装置包括设置在传动轴上能够转动的啮合离合器、移动离合器、与啮合离合器固定连接在一起的蜗轮、以及与蜗轮相配合的蜗杆，蜗杆的两端部通过轴承设置在支撑框体上，所述蜗杆的一端与减速机的输出端联结。所述拨动机构包括拨动杆、推杆、驱动装置，拨动杆的两端部通过轴承设置在支撑框体上，拨动杆上设置有拨动片，拨动片与移动离合器配合，推杆连接在拨动杆的一端，驱动装置设置在机架上并推动推杆转动。在进行高速试验时，啮合离合器、移动离合器时不啮合的，惯性摩擦电机通过传动轴传递动力，其换挡机构不起作用，而当需要切换为低速试验时，惯性摩擦电机断电成自由状态，驱动装置推动推杆转动，推杆推动拨动杆，拨动片产生转动并拨动移动离合器，使移动离合器与啮合离合器啮合，从而静态摩擦电机的动力通过蜗杆、蜗轮传递给啮合离合器，啮合离合器在传动给移动离合器，而移动离合器通过键连接在传动轴上，从而将动力传动给传动轴，而此动力通过涡轮蜗杆减速后仅为0-5转，所以惯性摩擦电机并不要脱开、自由状态无影响，而需要切换为高速试验时，只要启动驱动装置使拨动片拨动移动离合器与啮合离合器分开即可。所述驱动装置为伸缩气缸或伸缩油缸。采用了上述的方案，在对摩擦片进行性能检测之前，需要将摩擦片间隔安装到离合夹片之间，采用卡箍将外舱圈与第二工况模拟圈连接在一起，通过液压系统中的液压模拟装置向第一工况模拟舱、第二工况模拟舱内添加需要温度的液压油，其油温控制在 60°C 150°C，压力在0. 5ΜΙ^ 0. 7ΜΙ^之间，第一工况模拟舱、第二工况模拟舱内的高温油的温度通过外舱圈和第二工况模拟圈的壁传递给主试验舱内部的试验油，使试验油达到实际工况的油温要求，从而为主试验舱提供试验的模拟环境，而液压系统中的液压提供装置为主试验舱提供足够的液压与润滑，保证主试验舱内的模拟环境，从而为试验做好准备；在进行高速检测时，啮合离合器、移动离合器是不啮合的，惯性摩擦电机带动旋转飞轮高速转动，为试验提供旋转能量，惯性摩擦电机的动力通过传动轴进行传递，由于传动轴与摩擦测试机构的动力输入轴为一体设置，因而能够带动与其配合的配件轴转动，配件轴的转动则带动其上的离合摩擦片以及离合夹片转动，对离合摩擦片的摩擦性能进行检测，其检测的结果通过载荷悬臂的端部传递给压力传感器；而在进行低速试验时，通过换挡机构将静态摩擦电机转换为驱动传动轴的转动，其转动的速度通过减速机以及蜗轮蜗杆的减速后仅为05转，从而实现对离合摩擦片低速的摩擦检测，而在进行低速试验时，惯性摩擦电机并不要脱开、自由状态无影响。由于本试验机中的摩擦测试机构的试验工况完全接近于变速箱内部工况，因此采用本实用新型对离合摩擦片性能进行测试的数据、结果更加准确可靠。同时由于本设计的摩擦测试机构易于更换，所以能够从容应对同步刹车环的摩擦性质以及摩擦片的摩擦性质的评估试验等各种摩擦试验，另外本试验机通过结构优化，缩小了体积，其体积仅为 W1000mmXD1350mm的超小体积，节省了占用空间；由于本实用新型模拟摩擦片工作的实际工况，准确得到相关的摩擦片的性能参数，便于人们及时发现摩擦片的性能是否满足实际使用的要求，有利于保证产品的质量，保障消费者的权益。

图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为图1的主视图；图3为摩擦测试机构的示意图； 图4为图3的A-A向剖视图；图5为换挡机构结构示意图；图6为图5的俯视图；图7为外舱圈的立体示意图；图8为外部夹具的立体示意图；图中，1为机架，2为摩擦测试机构，3为惯性摩擦电机，4为静态摩擦电机，5为换挡机构，6为旋转飞轮，7为减速机，8为配件轴，9为动力输入轴，10为法兰盘，11为第一工况模拟圈，12为外舱圈，13为第二工况模拟圈，14为卡箍，15为第一工况模拟舱，16为主试验舱，17为端盖，18为第二工况模拟舱，19为活塞，20为中型压板，21为离合间隔器，22为第一腔体，23为第二腔体，24为第一进气口，25为第二进气口，26为花键轮，27为环形外部夹具，28为离合夹片，29为离合器座，30为载荷悬臂，31为弹簧，32为压块，33为压力检测传感器，34为储油罐，35为支撑框体，36为传动轴，37为啮合离合器，38为移动离合器，39为蜗轮，40为蜗杆，41为拨动杆，42为推杆，43为驱动装置，44为离合摩擦片，45为通孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。参见图1、2，摩擦材料试验机，包括机架1、机架1上设置有摩擦测试机构2以及驱动摩擦测试机构的驱动装置，驱动装置包括具有两输出轴的惯性摩擦电机3以及静态摩擦电机4，惯性摩擦电机3与摩擦测试机构2之间设置有换挡机构5，换挡机构5的一输入端与惯性摩擦电机3的一输出端联结、输出端与摩擦测试机构2的动力输入轴9联结，惯性摩擦电机3的另一输出轴上设置有旋转飞轮6，静态摩擦电机4的输出端联结一减速机7的输入轴，减速机7的输出端与换挡机构5的另一输入端通过联轴器联结，减速机包括大小不一的传动齿轮，其能够实现减速的功能；机架1下方设置有推动摩擦测试机构中推动机构运动的气压驱动系统，以及为摩擦测试机构提供液压的液压系统。参见图1-8，摩擦测试机构2包括上述设置在动力输入轴上的推动机构、位于动力输入轴端部与其配合的配件轴8，配件轴能够随着动力输入轴转动并能够方便的拆卸，从而很容易对其进行安装、更换，通过轴承设置在动力输入轴9上的法兰盘10，法兰盘10的右侧依次设置有第一工况模拟圈11、外舱圈12以及设置在配件轴8上的第二工况模拟圈13， 外舱圈12与第二工况模拟圈13通过卡箍14连接在一起，第一工况模拟圈11与外舱圈12 之间形成第一工况模拟舱15，外舱圈12与第二工况模拟圈13之间形成主试验舱16，第二工况模拟圈13的右侧设置有端盖17，第二工况模拟圈13与端盖17之间形成第二工况模拟舱18，第二工况模拟舱18与第一工况模拟舱15相连通，由于外舱圈上设置有多个通孔 45，其多个通孔使第一工况模拟舱和第二工况模拟舱的连通；还包括设置在主试验舱16内配件轴上与推动机构配合的摩擦传递装置，以及设置在法兰盘10上对转矩进行检测的检测装置；其中，摩擦传递装置包括固定连接在配件轴8上的花键轮沈、与外舱圈12固定连接的环形外部夹具27，以及传递转矩的多个离合夹片观，在试验时将离合摩擦片44间隔设置在离合夹片之间，离合夹片观的外圈设置有限位齿，而外部夹具27的内壁设置有与限位齿相配合的限位槽，从而离合夹片能够跟随外部夹具一起转动，花键轮沈上设置有与其配合的离合器座四； 其中，检测装置包括固定连接在法兰盘10左侧的载荷悬臂30，载荷悬臂30 —端通过弹簧31连接在机架上，载荷悬臂30上设置有压块32，在压块32的下方设置有与其配合的压力检测传感器33。 其中，推动机构包括设置在法兰盘10右侧动力输入轴上的活塞19，活塞10依次通过中型压板20、离合间隔器21与摩擦传递装置配合，也就是活塞的右端推动中型压板、中型压板再推动离合间隔器，从而将离合夹片压紧在一起；当然这里的中型压板与活塞也可以设置成一体；在活塞19与法兰盘10之间形成第一腔体22、与第一工况模拟圈11之间形成第二腔体23，法兰盘10上设置有与第一腔体22相连通的第一进气口 24，第一工况模拟圈11上设置有与第一腔体22相连通的第二进气口 25。具体实施时，在端盖上开设有进油口 C其与第二工况模拟舱连通，在外舱圈上开设出油口 D其与第一工况模拟舱连通；同时外舱圈上还开有与主试验舱连通的进油口 E，第二工况模拟圈和端盖上开设有连通的出油口 F其与主试验舱连通；而液压系统包括设置在机架1下方的液压模拟装置以及液压提供装置，液压模拟装置包括设有回油管、出油管的储油箱、加热装置、循环泵，加热装置设置在储油箱内，储油箱的出油管通过控制阀与循环泵的输入管连接，循环泵的输出管与进油口 C连通，储油箱的回油管与出油口 D相连通；液压提供装置包括通过支架设置在机架上方的具有出油管、回油管的储油罐34，储油罐的出油管与进油口 E相连通，其回油管与出油口 F相连通，液压提供装置目的是在试验时使离合摩擦片完全浸泡在油中，模拟离合摩擦片逼真的工作环境。参见图5、6，换挡机构包括设置在机架1上的支撑框体35，以及两端部通过轴承设置在支撑框体上的传动轴36，传动轴与摩擦测试机构的动力输入轴为一体设置，传动轴36 的左端与惯性摩擦电机3的输出轴联结，传动轴上设置有离合传动装置，以及设置在支撑框体上拨动离合传动装置离合的拨动机构。其中离合传动装置包括设置在传动轴36上能够转动的啮合离合器37、移动离合器38、与啮合离合器37固定连接在一起的蜗轮39、以及与蜗轮39相配合的蜗杆40，蜗杆40的两端部通过轴承设置在支撑框体35上，蜗杆40的一端与减速机7的输出端联结。其中拨动机构包括拨动杆41、推杆42、驱动装置43，拨动杆 41的两端部通过轴承设置在支撑框体35上，推杆42连接在拨动杆41的一端，驱动装置43 设置在机架1上并推动推杆42转动。驱动装置43为伸缩气缸或伸缩油缸。在具体实施时，外舱圈上设置有与第一工况模拟舱连通的第一传感器孔G和与外舱圈上的第二传感器孔H，便于安装传感器并对第一工况模拟舱、主试验舱内的温度进行检测。第一腔体、第二腔体、第一工况模拟舱、主试验舱以及第二工况模拟舱，通过设置在部件之间的密封件来保证其各自的密封性能的，从而为整个试验具有可靠性和稳定性。下面简述一下本实用新型的工作过程；在进行高速检测时，换挡机构中的啮合离合器、移动离合器是不啮合的，惯性摩擦电机带动旋转飞轮高速转动，为试验提供旋转能量，惯性摩擦电机的动力通过传动轴进行传递，由于传动轴与摩擦测试机构的动力输入轴为一体设置，因而能够带动与其配合的配件轴转动，配件轴的转动则带动其上的离合摩擦片44以及离合夹片转动，对离合摩擦片的摩擦性能进行检测，其检测的结果通过载荷悬臂的端部传递给压力传感器；而在进行低速试验时，通过换挡机构将静态摩擦电机转换为驱动传动轴的转动，其转动的速度通过减速机以及蜗轮蜗杆的减速后仅为0——5转，从而实现对离合摩擦片低速的摩擦检测，而在进行低速试验时，惯性摩擦电机并不要脱开、自由状态无影响。以上实施方式不是对本实用新型的限制，本实用新型保护的范围包括但不限于以上实施方式，任何在本实用新型的基础上进行的改进都属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.摩擦材料试验机，其特征在于其包括机架、机架上设置有摩擦测试机构以及驱动摩擦测试机构的驱动装置，驱动装置包括具有两输出轴的惯性摩擦电机以及静态摩擦电机，惯性摩擦电机与摩擦测试机构之间设置有换挡机构，换挡机构的一输入端与惯性摩擦电机的一输出端联结、输出端与摩擦测试机构的动力输入轴联结，惯性摩擦电机的另一输出轴上设置有旋转飞轮，所述静态摩擦电机的输出端联结一减速机的输入轴，减速机的输出端与换挡机构的另一输入端通过联轴器联结，所述机架下方设置有推动摩擦测试机构中推动机构运动的气压驱动系统，以及为摩擦测试机构提供液压的液压系统。
2.根据权利要求1所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述摩擦测试机构包括上述设置在动力输入轴上的推动机构、位于动力输入轴端部与其配合的配件轴，以及通过轴承设置在动力输入轴上的法兰盘，所述法兰盘的右侧依次设置有第一工况模拟圈、外舱圈以及设置在配件轴上的第二工况模拟圈，外舱圈与第二工况模拟圈通过卡箍连接在一起，所述第一工况模拟圈与外舱圈之间形成第一工况模拟舱，外舱圈与第二工况模拟圈之间形成主试验舱，所述第二工况模拟圈的右侧设置有端盖，第二工况模拟圈与端盖之间形成第二工况模拟舱，所述第二工况模拟舱与第一工况模拟舱相连通，还包括设置在主试验舱内配件轴上与推动机构配合的摩擦传递装置，以及设置在法兰盘上对转矩进行检测的检测装置。
3.根据权利要求2所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述推动机构包括设置在法兰盘右侧动力输入轴上的活塞，活塞依次通过中型压板、离合间隔器与摩擦传递装置配合， 所述活塞与法兰盘之间形成第一腔体、与第一工况模拟圈之间形成第二腔体，所述法兰盘上设置有与第一腔体相连通的第一进气口，第一工况模拟圈上设置有与第一腔体相连通的第二进气口。
4.根据权利要求3所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述摩擦传递装置包括设置在配件轴上的花键轮、与外舱圈连接的环形外部夹具，以及传递转矩的多个离合夹片，所述花键轮上设置有与其配合的离合器座，离合夹片与外部夹具连接。
5.根据权利要求2所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述检测装置包括固定连接在法兰盘左侧的载荷悬臂，载荷悬臂一端通过弹簧连接在机架上，所述载荷悬臂上设置有压块，在压块的下方设置有与其配合的压力检测传感器。
6.根据权利要求2所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述液压系统包括设置在机架下方的液压模拟装置以及液压提供装置，所述液压模拟装置包括设有回油管、出油管的储油箱、加热装置、循环泵，所述加热装置设置在储油箱内，储油箱的出油管通过控制阀与循环泵的输入管连接，循环泵的输出管与第二工况模拟舱相连通，储油箱的回油管与第一工况模拟舱相连通；液压提供装置包括位于机架上方具有出油管、回油管的储油罐，所述储油罐的出油管与主试验舱一端相连通，其回油管与主试验舱另一端相连通。
7.根据权利要求1所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述换挡机构包括设置在机架上的支撑框体，以及两端部通过轴承设置在支撑框体上的传动轴，传动轴与摩擦测试机构的动力输入轴为一体设置，传动轴的左端与惯性摩擦电机的输出轴联结，传动轴上设置有离合传动装置，以及设置在支撑框体上拨动离合传动装置离合的拨动机构。
8.根据权利要求7所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述离合传动装置包括设置在传动轴上能够转动的啮合离合器、移动离合器、与啮合离合器固定连接在一起的蜗轮、以及与蜗轮相配合的蜗杆，蜗杆的两端部通过轴承设置在支撑框体上，所述蜗杆的一端与减速机的输出端联结。
9.根据权利要求8所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述拨动机构包括拨动杆、推杆、驱动装置，拨动杆的两端部通过轴承设置在支撑框体上，拨动杆上设置有拨动片，拨动片与移动离合器配合，推杆连接在拨动杆的一端，驱动装置设置在机架上并推动推杆转动。
10.根据权利要求9所述的摩擦材料试验机，其特征在于所述驱动装置为伸缩气缸或伸缩油缸。
专利摘要本实用新型涉及一种摩擦材料试验机，包括机架、机架上设有摩擦测试机构及驱动摩擦测试机构的驱动装置，驱动装置包括具有两输出轴的惯性摩擦电机及静态摩擦电机，惯性摩擦电机与摩擦测试机构之间设有换挡机构，换挡机构一输入端与惯性摩擦电机一输出端联结、输出端与摩擦测试机构的动力输入轴联结，静态摩擦电机的输出端联结一减速机的输入轴，减速机的输出端与换挡机构的另一输入端通过联轴器联结，机架下方设有气压驱动系统及液压系统。本实用新型模拟摩擦片工作的实际工况，准确得到相关的摩擦片的性能参数，便于人们及时发现摩擦片的性能是否满足实际使用的要求，有利于保证产品的质量，保障消费者的权益。
文档编号G01N3/02GK202049092SQ20112007579
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者朱留存, 沈曙, 陈潇毅 申请人:常州精瑞自动化装备技术有限公司