一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱论文和设计-韦源源

全文摘要

本实用新型提供了疲劳测试技术领域内的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，包括内箱体，内箱体内固连有用于抱死待测试件的试验夹具，试验夹具上开有容纳槽，容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，容纳槽外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈，弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，压紧区内过盈配合有压紧组件，压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；内箱体的内壁上排布有至少一个制冷片；本实用新型可准确确认最薄弱零件是否满足设计要求，测试准确性高。

主设计要求

1.一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，包括内箱体，所述内箱体内固连有用于抱死待测试件的试验夹具，其特征在于：所述试验夹具上开有容纳槽，所述容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，所述容纳槽外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈，所述弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，所述压紧区内过盈配合有压紧组件，所述压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；所述内箱体的内壁上排布有至少一个制冷片。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，其特征在于：所述压紧单元上排布有若干压紧槽，相邻层压紧单元上的各个压紧槽错开设置。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，其特征在于：还包括保温外箱体，所述内箱体固定在保温外箱体内，保温外箱体的内壁和内箱体的外壁之间设有保温层。

4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，其特征在于：所述试验夹具包括抱紧件和紧固件，所述抱紧件为内齿轮，抱紧件与汽车发动机减振齿轮啮合，所述紧固件的一端与抱紧件可拆卸地连接在一起，紧固件的另一端与试验箱固连；抱紧件上开有环形的容纳槽。

5.根据权利要求4所述的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，其特征在于，所述发热片的宽度与容纳槽的宽度相同，弹性圈与发热片之间的容纳槽对应的抱紧件上开有过渡槽，所述过渡槽与容纳槽连通，过渡槽的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽和容纳槽对应的宽度设为a，压紧组件的轴向宽度大于容纳槽的宽度且小于a。

6.根据权利要求4或5所述的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，其特征在于，所述抱紧件上开有穿线孔，所述发热片上的通电线穿过穿线孔向外部延伸，抱紧件朝试验箱内壁相对设置的一侧排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔，所述容纳槽设置在抱紧件的一端，抱紧件的一端为抱紧件相对紧固件设置的一端；所述内箱体内固连有温度传感器二。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于疲劳测试技术领域，特别涉及一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱。

背景技术

汽车发动机工作时由于转速波动，平衡轴产生交变的惯性负载，作用于平衡轴的平衡齿轮，平衡齿轮无论是在产品开发阶段还是在生产检验阶段，都要求对疲劳性能进行检验。在发动机实际运行过程中，平衡齿轮所承受的载荷主要是交变的扭转\/拉压复合载荷。

现有技术中，对平衡齿轮的测试装置包括试验箱和测试电机，试验箱包括箱体，箱体内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，试验夹具将齿轮抱紧，不让齿轮转动，箱体置于常温下，齿轮在测试时也在常温下进行，而齿轮在工作时的温度很高；在极寒地区，汽车发动机刚启动时，齿轮外部的环境温度很低，测试箱无法根据齿轮的工作温度模拟出平衡齿轮工况下的实际情况，也无法根据低温环境模拟出发动机启动瞬间平衡齿轮的疲劳性能。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，解决了现有技术中无法模拟齿轮高温工作和低温环境的技术问题，本实用新型可给齿轮提供低温环境和高温工作温度，帮助提高测试结果的准确性。

本实用新型的目的是这样实现的: 一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，包括内箱体，所述内箱体内固连有用于抱死待测试件的试验夹具，所述试验夹具上开有容纳槽，所述容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，所述容纳槽外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈，所述弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，所述压紧区内过盈配合有压紧组件，所述压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；所述内箱体的内壁上排布有至少一个制冷片。

本实用新型中，弹性圈与发热片之间的压紧区内连接有压紧组件，压紧组件将发热片紧紧贴合在抱紧件上，提高发热片向抱紧件传热的效果；内箱体内设有制冷片，可模拟齿轮在低温环境下的疲劳测试，可应用于辅助测试汽车发动机齿轮疲劳性能的工作中。

为了进一步使发热片紧密贴合在抱紧件上以提高抱紧件向齿轮的导热效果，所述压紧单元上排布有若干压紧槽，相邻层压紧单元上的各个压紧槽错开设置；此设计使得压紧组件可顺利压入压紧区，将压紧组件向外拉时，相邻压紧槽之间的扇形体逆向将压紧单元压紧在发热片外侧，使发热片紧紧贴合在抱紧件上，同时，压紧单元抱死在弹性圈内边缘。

为了进一步提高内箱体的保温性能，还包括保温外箱体，所述内箱体固定在保温外箱体内，保温外箱体的内壁和内箱体的外壁之间设有保温层。

为了抱死齿轮，所述试验夹具包括抱紧件和紧固件，所述抱紧件为内齿轮，抱紧件可与汽车发动机的减振齿轮啮合，所述紧固件的一端与抱紧件可拆卸地连接在一起，紧固件的另一端与试验箱固连；抱紧件上开有环形的容纳槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述发热片的宽度与容纳槽的宽度相同，弹性圈与发热片之间的容纳槽对应的抱紧件上开有过渡槽，所述过渡槽与容纳槽连通，过渡槽的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽和容纳槽对应的宽度设为a，压紧组件的轴向宽度大于容纳槽的宽度且小于a。

为了实现发热片的加热，所述抱紧件上开有穿线孔，所述发热片上的通电线穿过穿线孔向外部延伸，抱紧件朝试验箱内壁相对设置的一侧排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔，所述容纳槽设置在抱紧件的一端，抱紧件的一端为抱紧件相对紧固件设置的一端；所述内箱体内固连有温度传感器二。

附图说明

图1是本实用新型中隐藏掉保温外箱体的上盖板后的立体结构示意图。

图2是本实用新型中抱紧件的结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4为本实用新型中一个压紧单元的立体结构示意图。

图5为本实用新型中抱紧件的立体结构示意图。

图6为图5中B处的局部放大图。

图7为本实用新型的立体结构示意图。

图8为本实用新型中升温驱动电路的结构示意图。

图9为本实用新型中降温驱动电路的结构示意图。

图中：1制冷片，2温度传感器二，3保温层，4保温外箱体，5通电线，6抱紧件，7紧固螺栓，8内箱体，9紧固件，10穿线孔，11安装孔，12发热片，13压紧组件，1301压紧单元，1302压紧槽一，1303压紧槽二， 14弹性圈，15容纳槽，16过渡槽,17导线孔，18上盖板。

具体实施方式

如图1～图6所示的一种汽车发动机齿轮疲劳测试用试验箱，包括保温外箱体4，保温外箱体的上侧可开合的设有上盖板18，保温外箱体4内固定设有内箱体8，保温外箱体4的内壁和内箱体8外壁之间设有保温层3，内箱体8内固连有用于抱死待测试件的试验夹具，试验夹具上开有容纳槽15，容纳槽15里侧对应的试验夹具上粘贴有四个发热片12，相邻发热片12在轴向方向上的两侧贴合在一起，容纳槽15外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈14，弹性圈14和发热片12之间形成的空间为压紧区，压紧区内过盈配合有压紧组件13，压紧组件13有若干层具有弹性的压紧单元1301组成，相邻层压紧单元1301粘接在一起；内箱体8的内壁上排布有三个制冷片1。

为了使发热片12紧紧贴合在抱紧件6上，压紧单元1301的两端分别排布有若干压紧槽一1302和压紧槽二1303（如图4所示），压紧槽一1302和压紧槽二1303在径向方向上错开设置，相邻层压紧单元1301上的各个压紧槽一1302在径向方向上错开设置，相邻层压紧单元1301上的各个压紧槽二1303在径向方向上错开设置。

为了抱死齿轮，试验夹具包括抱紧件6和紧固件9，抱紧件6为内齿轮，抱紧件6与汽车发动机减振齿轮啮合，紧固件9的一端与抱紧件6可拆卸地连接在一起，紧固件9的另一端与试验箱固连，弹性圈14固连在抱紧件6内；其中，发热片12的宽度与容纳槽15的宽度相同，弹性圈14与发热片12之间的容纳槽15对应的抱紧件6上开有过渡槽16，过渡槽16与容纳槽15连通，在轴向方向上，过渡槽16的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽16和容纳槽15对应的宽度设为a，压紧组件13的轴向宽度大于容纳槽15的宽度且小于a；为了实现低温和高温测试，抱紧件6上开有穿线孔10，发热片12上的通电线5穿过穿线孔10与试验箱外部的数据采集分析控制系统电连接，靠近齿轮与抱紧件6啮合处的抱紧件6上排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔11，测试箱内固连有温度传感器二2，温度传感器一和温度传感器二2将采集到的温度信号传输给温控器，温控器根据接收到的温度信号控制制冷片1和发热片12的动作，抱紧件6的一端为抱紧件6相对紧固件9设置的一端，容纳槽15设置在抱紧件6的一端；上盖板18上开有导线孔17，发热片12、制冷片1、温度传感器一和温度传感器二2上的电线穿过导线孔17与外部的温控器电连接（本实用新型中电线线路图没有画出，电线线路是现有技术）。

其中，发热片12为硅胶发热片，制冷片1为半导体制冷片，温控器包括控制芯片，控制芯片为单片机，由控制芯片经升温驱动电路和降温驱动电路分别驱动制冷片1制冷和发热片12加热；升温驱动电路如图8所示，降温驱动电路如图9所示，四个发热片12并联在一起后为RP1，三个制冷片1（RP2、RP3和RP4）并联，三极管Q1和Q2均为NPN型三极管，K1和K2均为ＤＣ－ＤＣ型固态继电器，控制芯片通过三极管Q1控制K1的开关，系统需要升温时，控制芯片控制与R1相连的输出引脚端的电流增大，使三极管Q1导通，继电器K1闭合，不需要加热时，控制芯片控制与R1相连的输出引脚端的电流为0，三极管Q1截止，继电器断开，发热片12停止加热；VCC、VDD、VCC1和VDD1分别为供电电源；降温驱动电路的工作原理与升温驱动电路的工作原理相同，在此不再赘述。

本实用新型中，将抱紧件6安装进测试箱内之前，先将发热片12按次序粘贴到抱紧件6上，将压紧槽二1303所在一侧的压紧组件13插进弹性圈14内边缘与发热片12外边缘之间的压紧区，各层压紧单元1301发生弹性形变，各个压紧槽二1303之间压紧单元1301的扇形区张开，将压紧组件13向外拉，使压紧组件13的朝外的一侧与抱紧件6的一端齐平，压紧单元1301逆向使扇形区对发热片12施加压力，使发热片12紧密贴合在抱紧件6上，同时，压紧槽一1302和压紧槽二1303的设置使得压紧组件13更加顺利地插进压紧区内；将抱紧件6放入测试箱内，使用紧固螺栓7将抱紧件6与紧固件9固连在一起，在齿轮外的抱紧件6上安装上温度传感器一；将发热片12直接设置在抱紧件6上，加快减震齿轮的升温；在内箱体8上设置制冷片1，保温外箱体4和内箱体8间设有保温层3，加强内箱体8内制冷时的保温性能；本实用新型辅助完成减振齿轮在低温环境和高温工作温度下的模拟测试，提高测试的准确性；压紧组件13的设置使发热片12紧紧贴合在抱紧件6上，提高导热效果，可应用于汽车发动机减振齿轮的高温测试工作中。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

设计图

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