同步器齿毂扭转试验台设计文献综述
2022-01-04 22:13:21
全文总字数:3874字
1 国外研究现状
在扭转试验机制造方面,国外已比较成熟。美国的MACK循环耐久试验台、欧洲的SSP-180试验台、OEM开发的试验台,这3种试验台侧重于变速箱油摩擦特性的测试。
为了测试汽车各零部件的许用应力,LBF研究所研制了利用旋转的偏心质量来施加弯矩的旋转弯曲疲劳装置,和有两种装夹模式的普通共振疲劳试验机,从而得到为后续疲劳设计和疲劳寿命预测较准确的试验数据。1980 年,LBF 又提出了一种双轴车轮试验机,之后又进行了多次改进。
为了在室内模拟试验中实现汽车车轴的多轴加载,德国的申克试验机公司和美国的 MTS 公司都开发了多轴加载装置。为了再现实际的道路载荷,申克公司还开发了名为 ITFC(迭代传递函数补偿)的软件,用来计算液压伺服系统的驱动信号,以得到相当于道路载荷的输出。
七十年代末八十年代初,国外就己经出现了计算机测控的材料试验机,并形成产品系列,如英国INSTRON公司的Instran8000系列,美国MTS公司的Alpha系列,日本岛津公司的AG-A系列等。从而实现了材料试验的自动化、智能化,大大减轻了试验人员的劳动强度,提高了试验效率,扩充了试验范围,并使试验精度大幅度提高。德国BsI公司的Mulheim—Ruhr工厂为用于市郊运转的铁路机车车辆生产了正齿轮式和牵齿轮式的牵引传动装置。由一台液压马达来产生传动装置的负载力矩.两个试样的从动侧通过橡胶组合联接件和一个轴相互联接在一起。
液压马达联接试样在主动侧,它为两个试样施加大小相等、方向相反的力矩。与早就使用的现有老式试验台一样,它也是根据扭转原理工作的,这一点在能源利用方面特别有利。由于不同的结构以及现有的备用功率,作为试验设备,它还道合于在铰路机车车辆传动装置顿域的新发展。
由于轴疲劳试验需要较长的试验时间,大约3个月时间,这就导致设备具有较高的能耗和试验设备维护费用,HUERTAS团队为了缩短试验时间,设计、制造了一个共振板试验台。通过有限元分析和拓扑优化,重新设计了传统共振平板,以提高共振频率并降低平板自由端的挠度,最终发现最优的拓扑结构是工字梁,该设备在执行曲轴疲劳试验,将持续时间缩短50%,大大提高了试验效率。
2 国内研究现状
与国外相比,国内的研究起步相对较晚。1974 年,天津汽车制造厂一台激振式半轴扭转疲劳试验台。这台设备结合了可控硅整流、激振加载等当时叫先进的技术,整体结构较简单,制造相对容易。1975 年,长春汽车研究所的黄墩朴自行设计和研制了可以模拟车身车架的载重汽车车身车架综合扭转疲劳试验台,该试验台由电机提供动力,具有两级减速功能的三角皮带轮进行减速。1995 年,东风汽车公司研制的电动谐振式曲轴扭转疲劳试验装置,在发动机缸数超过4时,发动机曲轴的破坏已经从弯曲疲劳破坏,逐渐转化为扭转疲劳破坏。
其装置分为机械谐振与电子控制两大部分组成,和已有的同类型试验设备相比,该装置具有载荷精确稳定试验效率高,自动化程度高及能耗低等优点,是一种较为理想的新型曲轴扭转疲劳试验装置。2006年,合肥工业大学机械与汽车学院的吴焱明应国内某汽车质量监督部门的要求设计研制了汽车半轴静扭强度试验台,通过试验评定当时常用车型半轴的静扭强度。2008 年,东风汽车公司的陈永国成功研制了一种采用 T 型开式布置结构的越野汽车传动系试验台,用于完成越野汽车传动系中分动器、驱动桥、差速器、轮边减速器等产品的性能和疲劳试验。