一种摩擦片振动疲劳试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110567708A(43)申请公布日2019.12.13(21)申请号201910748157.5(22)申请日2019.08.14(71)申请人中国北方车辆研究所地址100072北京市丰台区槐树岭四号院(72)发明人胡铮张万昊杨喆汪银风王志勇魏延鹏兰海杨玲玲韩明宁克焱(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人廖辉(51)Int.Cl.G01M13/02(2019.01)G01M7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种摩擦片振动疲劳试验装置(57)摘要本发明公开了一种摩擦片振动疲劳试验装置，该装置包括底座、动力系统、控制系统、传动机构，安装限位机构、保护箱、外齿和内齿，动力系统和保护箱均固连在底座上，安装限位机构固定连接在保护箱上，外齿与安装限位机构进行配合安装后径向位移被约束的同时具有小间隙保证自由振动；内齿的外齿副与摩擦片内齿副互相啮合；动力系统提供动力源给与之连接的传动机构，传动机构将动力源产生的直线往复运动转化成内齿的圆周运动，实现内、外齿的持续的振动，控制系统对动力系统产生的扭振频率、扭振振幅和载荷幅值进行控制。本发明能够直接模拟相邻两个齿的接触冲击力导致的拉压耦合的振动疲劳载荷，复现摩擦片齿部振动断裂疲劳损伤。CN110567708ACN110567708A权利要求书1/1页1.一种摩擦片振动疲劳试验装置，其特征在于，该装置包括底座、动力系统、控制系统、传动机构，安装限位机构、保护箱、外齿和内齿，其中，外齿为待测试的摩擦片，内齿具有外齿副；所述动力系统和保护箱均固连在底座上，安装限位机构固定连接在保护箱上，动力系统与传动机构相连，传动机构与内齿固定连接后安装在保护箱内部，外齿与安装限位机构进行配合安装后径向位移被约束的同时具有小间隙保证自由振动，外齿还具有沿周向转动的自由度；所述内齿的外齿副与外齿内齿副互相啮合；所述动力系统提供动力源给与之连接的传动机构，传动机构将动力源产生的直线往复运动转化成内齿的圆周运动，实现内、外齿的持续的振动，所述控制系统对动力系统产生的扭振频率、扭振振幅和载荷幅值进行控制。2.如权利要求1所述的摩擦片振动疲劳试验装置，其特征在于，所述动力系统包括电磁激振器和支架；所述电磁激振器的激振力0-10000N可调；频率0-200Hz可调；振幅0-20毫米可调；利用电磁激振器参数的可调性实现不同工况加载及测试，电磁系统为电磁激振器提供动力。3.如权利要求1或2所述的摩擦片振动疲劳试验装置，其特征在于，所述传动机构包括传动杆、摇臂和轴盘；所述传动杆的一端与电磁激振器输出端活动连接，传动杆的另一端与摇臂的一端活动连接，所述摇臂的另一端与固定在保护箱上的轴盘活动连接，所述内齿与摇臂上对应轴盘的一端固定连接。4.如权利要求3所述的摩擦片振动疲劳试验装置，其特征在于，所述安装限位机构包括固定环和挡环，所述固定环的圆环面上具有一个容纳外齿的环形台阶，外齿安装在环形台阶内之后再将挡环固定在固定环上，挡环将外齿限制在环形台阶内，外齿的径向位移被约束的同时具有小间隙保证其自由振动，外齿还具有沿固定环轴线转动的自由度。5.如权利要求4所述的摩擦片振动疲劳试验装置，其特征在于，所述外齿采用完整摩擦片或分成多段试样，分成多段试样能够实现多个试样同时测试。2CN110567708A说明书1/3页一种摩擦片振动疲劳试验装置技术领域[0001]本发明涉及一种模拟加载试验装置，具体涉及一种针对摩擦片齿部进行模拟加载的试验装置，属于试验设备技术领域。背景技术[0002]在车辆运行过程中，换挡操纵元件作为传动系统关键部件，经常出现疲劳断裂、接触面疲劳变形等失效问题，严重影响车辆的制动性能，严重制约了传动装置寿命大幅提升。换挡操纵元件齿部受的载荷为随机载荷，现有摩擦片动态强度试验台上的试验结果分散系数比较大，可比性较差，数据可靠性较低，非常耗时费资，而且对齿部所受载荷类型无法解耦分析。[0003]从疲劳损伤作用效果来看，在随机载荷或恒幅循环载荷作用下的最终结果都将导致构件的损伤状态达到临界值而发生失效。可以认为对应于某随机载荷过程，一定存在一个与它等效的恒载荷，使得构件在相同的初始状态下，经过相同的作用时间同时发生损坏，则认为随机载荷与恒载荷对构件的总体损伤是等效的。[0004]因此，开展对摩擦片动态强度分析具有重要意义，这就要求需要一套能够模拟摩擦片在施加恒载荷条件下的振动受力情况的装置来满足研究需要。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供了一种摩擦片振动疲劳试验装置，能够直接模拟相邻两个齿的接触冲击力导致的拉压耦合的振动疲劳载荷，复现摩擦片齿部振动断裂疲劳损伤。[0006]一种摩擦片振动疲劳试验装置