一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置的制作方法

本技术属于发动机，涉及高速柴油发动机试验与生产，具体地说是一种高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置。

背景技术：

1、在柴油发动机装配完成后，需要进行磨合和性能试验，检查柴油发动机装配完成后是否存在漏水、漏油、漏气等问题，同时需要检验柴油发动机的最大额定点功率，最大扭矩点扭矩和最高空车转速，以验证各项数据指标是否满足设计要求，因此一套稳定可靠的柴油发动机测试平台至关重要。

2、原有台架快装传动轴装置中，花键套与飞轮盘和测控机传动轴之间采用橡胶件过渡连接，用于传递扭矩的同时吸收抖振。但是橡胶件属于柔性零件，对快插部分的花键套及花键不能形成刚性支撑作用，在快装对轴的过程中，因花键套及花键等零件在重身的重量下发生向下倾斜的情况，进而导致同轴度实际误差大于实测误差。因此，原有传动轴装置最小可控误差范围较大。在快装传动轴装置装配同轴度误差较大的情况下，当测试转速2000r/min以下时尚能正常适用，但当测试转速达到2500r/min以上，橡胶件则会失效，甚至出现了解体现象。显然原有台架快装传动轴装置无法满足4000r/min高速柴油发动机开发和试验要求。

3、此外，原有台架传动轴装置中，花键套与花键轴之间采用模数为3、齿数为24的花键结构，轴径大，转动惯量相对较高，适用于高转速柴油发动机时，响应速度偏慢。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的是现有用于柴油发动机台架试验的快装传动轴装置无法满足4000r/min高速柴油发动机的试验要求的问题，旨在提供一种新型的快装传动轴装置，以满足高速柴油发动机开发和出厂试验。

2、为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种用于最高可达4000r/min高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，包括相互快速插装的轴侧组件和盘侧组件，所述轴侧组件包括传动轴、第一花键套、花键轴，所述花键轴滑动装配在第一花键套内，所述第一花键套通过第一套连接组件和一个传动盘与传动轴连接，所述盘侧组件包括飞轮盘、第二花键套，所述第二花键套通过第二套连接组件与飞轮盘连接，

3、其特征在于，所述连接组件包括径向定位支撑盘、橡胶环、中心连接件、钢球组件，所述橡胶环和中心连接件分别通过螺栓与两侧被连接件连接，所述橡胶环套装在中心连接件上并与之固定，中心连接件设有柱状中心孔，所述钢球组件装配在所述中心孔内，所述钢球组件中的钢球与中心孔间隙配合，所述钢球组件与径向定位支撑盘固定连接，所述径向定位支撑盘的外缘由橡胶件与被连接件之间的连接螺栓穿过并被固定在橡胶件和被连接件之间，所述径向定位支撑盘与被连接件之间设有用于中心定位的止口结构。

4、上述传送轴装置中，传动轴和飞轮盘与花键套之间的连接采用了一种新型的连接结构，这种连接结构，一方面通过橡胶环传递扭矩和吸收抖振，另一方面通过中心孔、钢球组件、径向定位支撑盘对中心连接件进行径向定位和支撑。进而解决了因对轴过程中花键套及花键在自身重量作用下向下倾斜而导致实际误差更大的问题。有效缩小了误差可控范围。

5、进一步地，所述花键轴后半部分为中空结构，所述第一花键套内设有一弹簧座，弹簧座上设有一弹簧导柱，所述弹簧导柱上套装一压缩弹簧，压缩弹簧的后端顶在弹簧座上，压缩弹簧的前端从花键轴的后端伸入花键轴内腔。所述第一花键套前端设有一环形挡盖，所述花键轴前端外径小于环形挡盖的孔径，后端外径大于环形挡盖的孔径。

6、进一步地，所述传动盘通过螺栓固定在传动轴端部，传动盘直径不小于橡胶环直径，第一套连接组件的橡胶环与传动盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第一花键套固定连接，径向定位支撑盘与传动盘之间设有止口配合结构。

7、进一步地，第二套连接组件的橡胶环与飞轮盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第二花键套固定连接，径向定位支撑盘与飞轮盘之间设有止口配合结构。

8、进一步地，橡胶环通过螺栓径向与中心连接件固定。

9、进一步地，所述钢球组件包括钢球、安装柱、固定螺栓，钢球中心设有装配孔，装配孔与安装柱过盈配合，固定螺栓从中心穿过安装柱与径向定位支撑盘螺纹连接。

10、进一步地，所述橡胶环朝向径向定位支撑盘的一侧围绕连接螺栓设有凸台结构，这种结构可以让橡胶环除凸台部位与径向定位支撑盘接触外，其余部分与径向定位支撑盘之间形成有间隙。这种结构可以最大程度上减少径向定位支撑盘对橡胶环的性能影响。

11、进一步地，花键轴与第一花键套和第二花键套之间采用模数为2、齿数为24的花键结构。

12、本实用新型有益效果是：重新设计传动轴与花键套以及飞轮盘与花键套之间的过渡连接结构，以满足整个轴系在径向、轴向和角向的良好补偿量，降低整个轴系对精度的要求，有效缩小了误差可控范围，为适用于最高4000r/min高速柴油发动机台架试验提供了条件。多处设置止口结构进行径向定位，保证定位精度。通过采用模数为2，齿数为24的花键结构满足快速连接和高转速试验需求。

技术特征：

1.一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，包括相互快速插装的轴侧组件和盘侧组件，所述轴侧组件包括传动轴、第一花键套、花键轴，所述花键轴滑动装配在第一花键套内，所述第一花键套通过第一套连接组件和一个传动盘与传动轴连接，所述盘侧组件包括飞轮盘、第二花键套，所述第二花键套通过第二套连接组件与飞轮盘连接，

2.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述花键轴后半部分为中空结构，所述第一花键套内设有一弹簧座，弹簧座上设有一弹簧导柱，所述弹簧导柱上套装一压缩弹簧，压缩弹簧的后端顶在弹簧座上，压缩弹簧的前端从花键轴的后端伸入花键轴内腔，所述第一花键套前端设有一环形挡盖，所述花键轴前端外径小于环形挡盖的孔径，后端外径大于环形挡盖的孔径。

3.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述传动盘通过螺栓固定在传动轴端部，传动盘直径不小于橡胶环直径，第一套连接组件的橡胶环与传动盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第一花键套固定连接，径向定位支撑盘与传动盘之间设有止口配合结构。

4.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，第二套连接组件的橡胶环与飞轮盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第二花键套固定连接，径向定位支撑盘与飞轮盘之间设有止口配合结构。

5.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，橡胶环通过螺栓径向与中心连接件固定。

6.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述钢球组件包括钢球、安装柱、固定螺栓，钢球中心设有装配孔，装配孔与安装柱过盈配合，固定螺栓从中心穿过安装柱与径向定位支撑盘螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述橡胶环朝向径向定位支撑盘的一侧围绕连接螺栓设有凸台结构，橡胶环除凸台部位与径向定位支撑盘接触外，其余部分与径向定位支撑盘之间形成有间隙。

8.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，花键轴与第一花键套和第二花键套之间采用模数为2、齿数为24的花键结构。

技术总结
本技术属于发动机技术领域，公开了一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，传动轴和飞轮盘与花键套之间的连接采用了一种新型的连接结构，该连接结构包括径向定位支撑盘、橡胶环、中心连接件、钢球组件，橡胶环和中心连接件分别与两侧被连接件连接，橡胶环套装在中心连接件上并与之固定，钢球组件装配在中心连接件的中心孔内，钢球组件中的钢球与中心孔间隙配合，所述钢球组件与径向定位支撑盘固定连接，所述径向定位支撑盘的外缘由橡胶件与被连接件之间的连接螺栓穿过并被固定在橡胶件和被连接件之间，径向定位支撑盘与被连接件之间设有止口结构。这种连接结构有效缩小了快装传动轴装置误差可控范围。

技术研发人员：梁颖杰,张沛,陈志勋
受保护的技术使用者：中国重汽集团杭州发动机有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12