[发明专利]同步环剥离扭矩测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车变速器同步器技术领域，具体涉及一种同步环剥离扭矩测试装置及测试方法。

背景技术

变速器同步器的功能是在保证转速同步的条件下完成换挡，可避免换挡打齿、换挡冲击的产生，同步器主要由接合套、同步环等组成。同步环所起的作用是通过同步环内侧摩擦材料产生的摩擦力矩同步输入端与输出端的转速，摩擦力矩的大小直接影响换挡性能。摩擦力矩小，无法完成同步过程，导致换挡打齿；摩擦力矩大，易使摩擦锥面抱死不分开，同步环剥离力矩过大，导致换挡卡滞。

当同步环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，同步环锥面从齿轮外锥面脱开，接合套不受阻碍地与同步环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。

若同步环锥面难以从齿轮外锥面脱开，则导致同步环锥面和齿轮外锥面形成一个刚体，从而导致换挡卡滞的发生，无法完成换挡功能。同步环能否顺利从齿轮锥面脱开，取决于同步环的剥离扭矩大小，剥离扭矩小则较容易从齿轮锥面脱开；剥离扭矩大则难以从齿轮锥面脱开。因此，同步环的剥离扭矩大小是设计考虑的主要内容之一。

但，同步环剥离扭矩无法通过计算得出，通常是经验判断剥离扭矩的大小或者通过磨合试验来降低剥离扭矩，无法从根本解决剥离扭矩大所造成的换挡卡滞问题。

这就需要通过试验测试同步环的剥离扭矩大小，从而选择合适的同步环摩擦材料及设计结构，从设计源头解决换挡卡滞问题。

发明内容

本发明解决的问题是同步环剥离扭矩过大，导致换挡卡滞问题，但无法计算同步环剥离扭矩，且不能准确测量同步环剥离扭矩大小，无法从根本上解决换挡卡滞问题。

为解决上述问题，本发明提供一种同步环剥离扭矩测试装置，包括：测试台，设于所述测试台的支撑部；设于所述支撑部上的转动轴，所述转动轴能够绕自身轴线旋转、且能够沿自身轴线方向在所述支撑部上运动；所述转动轴具有第一端和第二端，所述第一端面向所述测试台，所述第二端背向所述测试台；与所述转动轴固定连接的力矩传感器，用于测试转动轴的转矩；设于所述测试台上的安装槽，用于安装同步环、与同步环配合的齿轮，所述安装槽和所述转动轴在测试时沿轴线相对；驱动装置，用于驱动所述转动轴的旋转运动、沿轴线方向的运动。

可选的，还包括：夹持头，用于与所述齿轮固定连接，所述转动轴通过所述夹持头使所述齿轮向所述同步环靠近，以与所述同步环结合。

可选的，还包括丝杠、与丝杠配合的第一螺母、第二螺母；所述支撑部包括：立柱、设于所述立柱上的凸部，所述凸部具有容纳所述第一螺母和第二螺母的第一通孔；所述驱动装置驱动所述第一螺母、第二螺母旋转；所述丝杠与所述转动轴连接。

可选的，所述凸部还包括：用于固定转动轴的第二通孔、用于固定所述丝杠的第三通孔，所述第三通孔位于所述第一通孔、第二通孔之间。

可选的，所述测试台上设有滑轨，所述安装槽可滑动设置于所述滑轨上。

可选的，所述转动轴套设套筒，所述套筒与所述凸部上的第二通孔配合，所述套筒能够沿所述第二通孔轴向滑动。

可选的，所述套筒面向所述测试台的一端设有压力传感器，所述转动轴靠近所述压力传感器的一端设有压块。

可选的，所述套筒外周面设有第一限位盘、第二限位盘；所述第一限位盘远离所述测试台，所述第二限位盘靠近所述测试台；所述第二通孔位于所 述第一限位盘、第二限位盘之间。

可选的，所述第一限位盘上设有力矩传感器安装板，所述力矩传感器安装于所述力矩传感器安装板上。

可选的，所述第二限位盘上设有压力传感器安装板，所述压力传感器安装于所述压力传感器安装板上。

本发明还提供一种利用上述任一项所述的测试装置进行同步环剥离扭矩测试的方法，包括：将待测同步环在测试前浸油设定时间；在安装槽内安装同步环、齿轮、夹持头；控制所述驱动装置，使所述转动轴沿轴向朝向同步环运动，当转动轴沿轴向推动齿轮使齿轮与同步环结合时，使所述转动轴绕自身轴向旋转；通过所述力矩传感器输出转动轴的转动扭矩；重复上述过程，计算输出转动扭矩的平均值。

可选的，还包括：控制所述驱动装置转速，从而实现所述同步环在不同转速下转动。

可选的，还包括：控制所述驱动装置输出的轴向力，向所述齿轮施加不同的轴向力。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：