一种变速箱拨叉刚度和强度试验装置的制作方法

本实用新型属于汽车零部件检测技术领域，特别是涉及一种变速箱拨叉刚度和强度试验装置。

背景技术：

拨叉为变速箱换挡操纵机构中重要的零部件，其叉体一般为半圆形结构，内圆弧上设置有凸出的肋条或者叉脚安装活动摆块，凸台或者叉脚的摆块直接与同步器齿套上的凹槽配合，叉毂上开设有通孔，穿于拨叉轴上。拨叉主要用来拨动变速箱内部的同步器齿套前后移动以实现换挡，一般采用铝合金铸造或钢铸成形，其强度和刚度对变速箱换挡可靠性有着至关重要的影响。比如，当变速箱运行时可能使拨叉叉口、拨叉的叉脚产生弯曲、变形过大，影响换挡操作的准确性；甚至会造成拨叉的叉脚断裂，无法实现换挡操作，断裂后的拨叉的叉脚掉入变速箱内部，还将对变速箱造成直接的卡滞伤害，将降低变速器的使用寿命。

因此，对拨叉的刚度强度性能试验检验迫切需要，相应地对拨叉刚度强度的试验在拨叉的设计开发阶段，除了采用cae手段对拨叉3d模型的刚度强度进行分析计算外，对实物样件的刚度强度进行台架试验亦必不可少。在拨叉的批量生产制造过程中，对每批次的拨叉进行强度试验以进行生产质量监控。

据申请人了解：拨叉刚度强度测试装置方案中，为了保证载荷稳定地施加于拨叉之上，固定“拨叉”装置的零部件数量较多，装置的体积较大。无论是卧式还是立式，都包含例如底座、立板、横梁、导柱等部件，这些零部件都需有专门设计制作，均需一定的成本和制造周期，且可靠性也不高的问题；还有一些干脆投入复杂设备设施，不但成本高，而且效果也不十分理想。这样带来通用性较差的缺陷，势必影响了进行刚度和强度试验工作的效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种通用性强，不限场合或不需要太多设备，且性能可靠、成本低的变速箱拨叉刚度和强度试验装置。

为了达到以上目的，本实用新型的一种变速箱拨叉刚度和强度试验装置，包括两块支撑板、一个法兰压头、三根等长拨叉轴、伺服压力机和拨叉，拨叉根部上具有叉毂孔，所述伺服压力机自身配置的压力传感器和行程传感器，所述法兰压头一端为柄部，另一端为法兰，其特征在于：所述两块支撑板的中心分别开设法兰压头柄部贯穿的通孔，所述两块支撑板上分别以通孔为基准向其周边等距离、等角度开设三个盲孔；其中任意一根拨叉轴贯穿拨叉上叉毂孔且形成间隙配合，所述两块支撑板分别经三个盲孔套装在三根等长拨叉轴上、下端，所述法兰压头穿过任意一块支撑板上通孔且使法兰压头的法兰落在两块支撑板间；所述拨叉上叉毂孔通过连接件与任意一根拨叉轴形成可拆卸连接，所述拨叉的叉脚与法兰压头的法兰外围形成无间隙配合；工作中，将支撑板、法兰压头、三根等长拨叉轴及其拨叉形成的立式支撑结构置于伺服压力机的工作台上，伺服压力机触接于法兰压头的柄部尾端。

进一步地，所述法兰压头的柄部尾端位于支撑板上通孔之上，法兰压头的柄部与支撑板上通孔间隙配合；通孔与法兰压头的柄部间隙配合起到了导向作用，将支持拨叉与拨叉轴稳定支撑。

进一步地，所述两个支撑板上三个盲孔与三根等长拨叉轴上、下端过渡或过盈配合，两个支撑板上三角格局的盲孔分别被插接的拨叉轴组成稳定的立式支撑结构，确保试验的拨叉撑板固定。

进一步地，所述两个支撑板与三根等长拨叉轴彼此垂直并呈立式支撑结构。

进一步地，所述支撑板上通孔至其盲孔距离大于法兰压头的法兰半径，两个支撑板上任意相邻两个盲孔间距离相等，这样可确保装置实施的方便和稳定性。

进一步地，所述两块支撑板的中心至其盲孔轴心线的距离等于拨叉叉体圆心至拨叉上叉毂孔轴线的距离，拨叉叉体圆心与两块支撑板的中心相重合；更增强装置的可靠性。

进一步地，所述拨叉设为不含外伸臂拨叉时：所述连接件包括弹性开口销，与弹性开口销配合的销孔；所述销孔位于不含外伸臂拨叉根部外侧，所述销孔至少一个且呈横向、两侧开口，所述弹性开口销插入销孔内并与拨叉轴形成内切，当不含外伸臂拨叉通过所述弹性开口销装配于拨叉轴上，弹性开口销卡在不含外伸臂拨叉上销孔内，确保不含外伸臂拨叉与拨叉轴可靠性连接，工作时，保证拨叉轴与不含外伸臂拨叉不松动。

更进一步地，所述拨叉设为含外伸臂拨叉时：所述连接件包括三个换挡销、与三个换挡销分别配合的u形槽，所述u形槽位于含外伸臂拨叉根部一侧上，三个换挡销对应设置在三根拨叉轴上；工作时，换挡销卡接u形槽，确保含外伸臂拨叉与拨叉轴硬性连接，并保证工作时稳定可靠。

再进一步地，所述两块支撑板采用两个相等的等边三角形、或其它任意多边形。

该实用新型的有益效果：采用两个三角形支撑板、一个法兰压头和三根拨叉轴，就能将拨叉与拨叉轴稳定地支撑，结构简单，可靠。当配置压力传感器和行程传感器的伺服压机在对法兰压头柄部上施加载荷，可方便地测试出其刚度值与强度。由此该试验装置要求简单，仅需两个支撑板和一个法兰压头即可完成相关试验，其中两个支撑板也不限等边三角形，其它任意多边形都行，完全体现装置成本低、效率高特点。

该装置除了可直接考核拨叉自身的刚度和强度，由于拨叉与其实际配合工作的拨叉轴为一体式测试，亦可综合考量拨叉与拨叉轴系统的强度和刚度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实施例一中不含外伸臂拨叉试验装置非工作状态示意图。

图2为本实施例一中不含外伸臂拨叉结构示意图。

图3为本实施例一中不含外伸臂拨叉与拨叉轴连接状态示意图。

图4为本实施例二中含外伸臂拨叉试验装置非工作状态示意图。

图5为本实施例二中含外伸臂拨叉结构示意图。

图6为本实施例二中含外伸臂拨叉与拨叉轴连接状态示意图。

图7为本实施例一中不含外伸臂拨叉与伺服机组合状态示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1的一种变速器拨叉刚度和强度试验装置基本结构如图1—图3所示，包括两块支撑板1、一个法兰压头2、三根等长拨叉轴3、伺服压力机x和拨叉，在本实施例中：拨叉采用不含外伸臂拨叉a，不含外伸臂拨叉a根部上具有叉毂孔a，伺服压力机x自身配置的压力传感器和行程传感器，法兰压头2一端为柄部21，另一端为法兰22，两块支撑板1的中心分别开设法兰压头柄部21贯穿的通孔11，两块支撑板1上分别以通孔11为基准向其周边等距离、等角度开设三个盲孔12，其中任意一根拨叉轴3贯穿拨叉上叉毂孔a且形成间隙配合，两块支撑板1分别经三个盲孔12套装在三根等长拨叉轴3上、下端，法兰压头2穿过任意一块支撑板1上通孔11且使法兰压头1的法兰11落在两块支撑板1间，不含外伸臂拨叉a通过连接件装配于任意一根拨叉轴3上并形成可拆卸连接；本实施例中，连接件采用弹性开口销4，与弹性开口销4配合的销孔41，销孔41位于不含外伸臂拨叉a根部外侧，销孔41至少一个且呈横向、两侧开口，弹性开口销4插入销孔41内并与拨叉轴3形成内切，当不含外伸臂拨叉a通过弹性开口销4装配于拨叉轴3上，弹性开口销4卡在不含外伸臂拨叉a上销孔41内，确保不含外伸臂拨叉a与拨叉轴3可靠性连接，工作时，保证拨叉轴3与不含外伸臂拨叉a不松动；工作中不含外伸臂拨叉a的叉脚与法兰压头2的法兰22外围形成无间隙配合；工作中，将支撑板1、法兰压头2、三根等长拨叉轴3及其不含外伸臂拨叉a形成的立式支撑结构置于伺服压力机x的工作台上，伺服压力机x触接于法兰压头2的柄部22尾端，伺服压力机x也同时施加载荷于法兰压头2的柄部21尾端上。

在本实施例中，还进一步要求：两个支撑板1上三个盲孔12与三根等长拨叉轴3上、下端过渡或过盈配合；法兰压头2的柄部21尾端位于支撑板1上通孔11之上，法兰压头2的柄部21与支撑板1上通孔11间隙配合，这时通孔11与法兰压头柄部间隙配合能起到导向作用；支撑板上1通孔11至其盲孔12距离大于法兰压头2的法兰22半径，两个支撑板1上任意相邻两个盲孔12间距离相等；两个支撑板1与三根等长拨叉轴3彼此垂直并呈立式支撑结构；两块支撑板1的中心至其盲孔12轴心线的距离等于不含外伸臂拨叉a叉体圆心至叉毂孔a轴线的距离，不含外伸臂拨叉a叉体圆心与两块支撑板1的中心相重合，更增强装置的可靠性，确保其更好实施。

上述实施例1中：两块支撑板1优选两个相等的等边三角形，适当时候也可选用任意多边形。

不含外伸臂拨叉a在结合伺服压力机x刚度和强度试验实施前，如图7所示，工作中，将不含外伸臂拨叉a、支撑板1、法兰压头2、三根拨叉轴3组成的立式支撑结构置于伺服压力机x的工作台上，伺服压力机x施加载荷于法兰压头2的柄部21尾端。由于伺服压力机x自身配置的压力传感器和行程传感器，将记录加载过程中压力大小、压力行程数据；根据载荷大小与行程关系，即可测试和计算得出拨叉刚度。若不含外伸臂拨叉a与拨叉轴3若翻转180度安装于两个三角支撑板中1，载荷仍施加于法兰压头2的尾部，即可测试计算出不含外伸臂拨叉a另一个档位方向的刚度和强度。将载荷一直加大，直至不含外伸臂拨叉a断裂或明显屈服变形，即可考核出不含外伸臂拨叉a的极限强度。

实施例2

本实施例2的一种变速器拨叉刚度和强度试验装置基本结构如图4—图6所示，包括两块支撑板1、一个法兰压头2、三根等长拨叉轴3、伺服压力机x和拨叉，在本实施例中：拨叉采用含外伸臂拨叉b，含外伸臂拨叉b根部上具有叉毂孔b，伺服压力机x自身配置的压力传感器和行程传感器，法兰压头2一端为柄部21，另一端为法兰22，两块支撑板1的中心分别开设法兰压头柄部21贯穿的通孔11，两块支撑板1上分别以通孔11为基准向其周边等距离、等角度开设三个盲孔12，其中任意一根拨叉轴3贯穿拨叉上叉毂孔b且形成间隙配合，两块支撑板1分别经三个盲孔12套装在三根等长拨叉轴3上、下端，法兰压头穿过任意一块支撑板1上通孔11且使法兰压头2的法兰22落在两块支撑板1间，含外伸臂拨叉b通过连接件装配于任意一根拨叉轴3上并形成可拆卸连接；本实施例中，连接件采用三个换挡销5、与三个换挡销5分别配合的u形槽6，u形槽6位于含外伸臂拨叉b根部一侧上，三个换挡销5对应设置在三根拨叉轴3上；工作时，换挡销5卡接u形槽6，确保含外伸臂拨叉b与拨叉轴3硬性连接，并保证工作时稳定可靠。工作中含外伸臂拨叉b的叉脚与法兰压头2的法兰22外围形成无间隙配合,将支撑板1、法兰压头2、三根等长拨叉轴3及其含外伸臂拨叉b形成的立式支撑结构置于伺服压力机x的工作台上，伺服压力机x触接于法兰压头2的柄部22尾端，伺服压力机x也同时施加载荷于法兰压头2的柄部21尾端上。

在本实施例中，还进一步要求：两个支撑板1上三个盲孔12与三根等长拨叉轴3上、下端过渡或过盈配合；法兰压头2的柄部21尾端位于支撑板1上通孔11之上，法兰压头2的柄部21与支撑板1上通孔11间隙配合，这时通孔11与法兰压头2的柄部21间隙配合能起到导向作用；支撑板上1通孔11至其盲孔12距离大于法兰压头2的法兰22半径，两个支撑板1上任意相邻两个盲孔12间距离相等；两个支撑板1与三根等长拨叉轴3彼此垂直并呈立式支撑结构；两块支撑板1的中心至其盲孔12轴心线的距离等于含外伸臂拨叉b叉体圆心至叉毂孔b轴线的距离，含外伸臂拨叉b叉体圆心与两块支撑板1的中心相重合，更增强装置的可靠性，确保其更好实施。

上述实施例2中：两块支撑板1优选两个相等的等边三角形，适当时候也可选用任意多边形。

含外伸臂拨叉b在结合伺服压力机x刚度和强度试验实施中，将含外伸臂拨叉b、支撑板1、法兰压头2、三根拨叉轴3组成的立式支撑结构同样置于伺服压力机x的工作台上，伺服压力机x施加载荷于法兰压头2的柄部21尾端。由于伺服压力机x自身配置的压力传感器和行程传感器，将记录加载过程中压力大小、压力行程数据；根据载荷大小与行程关系，即可测试和计算得出拨叉刚度。若含外伸臂拨叉b与拨叉轴3若翻转180度安装于两个三角支撑板中1，载荷仍施加于法兰压头2的尾部，即可测试计算出含外伸臂拨叉b另一个档位方向的刚度和强度。将载荷一直加大，直至含外伸臂拨叉b断裂或明显屈服变形，即可考核出含外伸臂拨叉b的极限强度。

尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的提示下，在不违背实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类型的表示，如变换拨叉结构类型、位置等，这样的变换均落入本实用新型的保护范围内。