[发明专利]变速箱壳体变形试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件检测技术领域，特别的涉及一种变速箱壳体变形试验方法。

背景技术

变速箱壳体作为变速器总成中的重要基础部件，与发动机、悬置等整车部件连接，将变速箱中的齿轮、轴、轴承及拨叉等有关零部件组装成一个整体，保持齿轮、轴系之间的正确位置，并使它们按照一定的传动关系协调地传递动力。变速器的各轴均通过轴承支撑在箱体上，齿轮传动过程中，箱体承受较大的载荷，同时其又承受整车制动或者加速时动力总成引起的惯性力与冲击并产生较大的变形和应力，因此箱体的强度、刚度和疲劳性能直接影响变速器的可靠性和寿命，进而影响整车的使用性能。目前，鲜有对变速箱箱体的强度和刚度进行试验的研究。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种变速箱壳体变形试验方法，能够模拟变速箱在车辆行驶过程中壳体所承受的载荷，对变速箱壳体的变形量和主应力值进行试验测量，具有较高的准确性和可靠性，为变速箱壳体刚度和强度试验评价提供了一种高效准确的方法，同时为变速器设计提供数据支持，提高变速箱的可靠性和寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种变速箱壳体变形试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将待测变速箱按照实车安装定位方式安装在试验台架上，并将待测变速箱的输出轴抱死固定；

B、将待测变速箱的输入轴与扭矩加载装置的输出轴相连，并在二者之间设置扭矩传感器和角位移传感器，分别用于检测扭矩加载装置的输出轴的转角和施加在待测变速箱的输入轴的扭矩；

C、在待测变速箱的壳体上选取壳体变形的待测点，并将应变片或应变花贴在选取的待测点处；

D、通过计算机实时获取扭矩传感器和角位移传感器的检测信号，将变速箱挂入前进档位或倒车档位中，采用闭环控制的方式控制扭矩加载装置对待测变速箱的输入轴进行加载，加载时，先将扭矩加载装置的输出扭矩在时间t1内由零逐渐增加至扭矩设定值，并在时间t2内保持稳定，然后在时间t3内由该扭矩设定值逐渐减小至零；

E、记录粘贴在待测点上的应变片或应变花的应变数据，通过应力-应变换算公式计算得到待测点的主应力值。

采用上述方法，将变速箱挂入前进或倒车档位，通过扭矩加载装置对变速箱的输入轴进行加载，由于变速箱的输出轴固定抱死，使得变速箱的输入轴和输出轴存在相对的扭转变形，改变壳体轴承支撑处的受力情况，使扭矩作用到变速箱壳体上，引起变速箱壳体的变形，采用应变片或应变花对变速箱壳体的应变数据进行检测，通过应力-应变的换算公式，可以获得准确的主应力值。采用计算机的闭环控制方式能够确保扭矩加载装置输出的转矩精度较高，且稳定可靠；将扭矩由零逐渐增加至扭矩设定值和由扭矩设定值逐渐减小至零的加载过程，可以对变速箱壳体的动态变形过程进行试验；将扭矩保持在扭矩设定值，可以对变速箱壳体的静态变形过程进行试验。这样，可以完成对变速箱壳体的动态和静态变形过程进行试验，接近变速箱的实际约束情况，有利于提高试验的可靠性和准确性。设置角位移传感器，可以通过角度控制调整变速器初始位置，消除间歇，以便于进行扭矩控制，有利于提高测量的准确性。

进一步的，所述步骤D中，分别将变速箱挂入1档、2档和倒挡中，对处在不同档位上待测变速箱的输入轴进行加载，在相同的时间t1内将扭矩加载装置的输出扭矩由零逐渐增加至同一扭矩设定值，并在相同的时间t2内保持稳定，然后在相同的时间t3内由该扭矩设定值逐渐减小至零。

由于变速箱1档、2挡和倒挡的速比较大，输出转速低且扭矩大，所以在1档、2挡和R挡齿轮所传递的扭矩、啮合力以及壳体受力都比较大。采用上述工况加载方法，可以模拟变速箱壳体在实际行驶过程中受力较大的情况，有利于提高试验的效率以及准确性。

进一步的，所述步骤D中，在同一档位上，分别采用多个不同的扭矩设定值对待测变速箱的输入轴进行加载，保证每次加载过程中的t1、t2和t3分别对应相等。

采用上述方法，在不同的扭矩设定值时，控制t1、t2和t3分别对应相等，使得在相同的时间t1和相同的时间t3内，由于幅值的不同，使得扭矩加载曲线的斜率会发生变化，这样，可以对不同的动态加载过程中壳体的动态变形过程进行测试。而将不同的扭矩设定值保持稳定在相同的时间t2内，可以对不同静态幅值加载情况下变速箱壳体变形过程进行测试。这样，可以测试变速箱在实际行驶过程中所受到的不同幅值的稳态载荷、不同的斜率的动态载荷变下的变形情况，可以有效提高试验的效率和准确性。