本發(fā)明涉及離合器溫度測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

離合器是機(jī)械傳動(dòng)中的常用部件，可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離或接合，一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，是發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車傳動(dòng)系之間切斷和傳遞動(dòng)力的部件。由于主動(dòng)與從動(dòng)部分之間有相對(duì)滑動(dòng)，從而會(huì)產(chǎn)生大量的熱使離合器的溫度升高。如果溫度超過(guò)一定的限度就會(huì)影響摩擦系數(shù)，從而使傳遞的扭矩發(fā)生變化，并將加速摩擦片的磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使摩擦片燃燒，從而失去效用。

但在運(yùn)行過(guò)程中離合器各部件由于旋轉(zhuǎn)及相互摩擦運(yùn)動(dòng)，給摩擦表面溫度的測(cè)試帶來(lái)了很大的困難，當(dāng)前對(duì)離合器的測(cè)試方法主要通過(guò)紅外測(cè)溫儀、自制無(wú)線溫度采集系統(tǒng)、仿真及理論計(jì)算。其中紅外測(cè)溫儀只能對(duì)部件外表面溫度進(jìn)行測(cè)試，并不能反應(yīng)摩擦面的實(shí)際最高溫度；自制無(wú)線溫度采集系統(tǒng)操作麻煩，且不能保證測(cè)溫精度；仿真及理論計(jì)算只能輔助測(cè)溫，并不能代表實(shí)際溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溫度測(cè)試準(zhǔn)確的干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置，包括機(jī)架14、設(shè)置在機(jī)架14右側(cè)的變頻電機(jī)8、設(shè)置在機(jī)架14左側(cè)的固定軸15、設(shè)置在固定軸15一端的壓盤12、設(shè)置在變頻電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸上的飛輪13；所述壓盤12與飛輪13彼此相對(duì)設(shè)置，并在壓盤12與飛輪13之間安裝摩擦片16；

所述壓盤12和摩擦片16由左至右套設(shè)在固定軸15上，所述壓盤12和飛輪13為旋轉(zhuǎn)部件，由變頻電機(jī)8驅(qū)動(dòng)它們同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且壓盤12可相對(duì)于固定軸15軸向移動(dòng)，而摩擦片16設(shè)在固定軸15上不轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13的相對(duì)摩擦面上陣列分布有多個(gè)溫度采集部件。

所述干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置還包括一個(gè)分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)用于給壓盤12提供一個(gè)軸向移動(dòng)的動(dòng)作，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間結(jié)合與分離；當(dāng)分離機(jī)構(gòu)控制壓盤12向飛輪13方向軸向移動(dòng)時(shí)，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13三者之間的對(duì)應(yīng)面相互接觸，同步旋轉(zhuǎn)的壓盤12和飛輪13將摩擦片16夾持在中間對(duì)摩擦片16旋轉(zhuǎn)摩擦，最后將摩擦面產(chǎn)生的熱量傳遞給溫度采集部件，以得到壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。所述固定軸15、壓盤13、摩擦片16、飛輪13、變頻電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸在同一條軸線上。

所述溫度采集部件包括溫度采集器一、溫度采集器二和溫度采集器三；

該溫度采集器一固定在壓盤12的左側(cè)端面；溫度采集器一的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在壓盤12的摩擦面上的沉孔19固定在壓盤12上，直接采集壓盤12的溫度；

該溫度采集器二固定在飛輪13的右側(cè)端面；溫度采集器二的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在飛輪13摩擦面上的沉孔19固定在飛輪13上，直接采集飛輪13的溫度；

所述摩擦片16的徑向溝槽22內(nèi)側(cè)陣列開設(shè)還有測(cè)溫孔，所述溫度采集器三的熱電偶20固定在其內(nèi)，直接采集摩擦片16的溫度。

所述溫度采集器三的熱電偶20通過(guò)導(dǎo)線17穿過(guò)固定軸15上的槽口18與其連接，導(dǎo)線通過(guò)高溫膠片21貼合在摩擦片16非摩擦面上；所述分離機(jī)構(gòu)包括由步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲杠2、安裝在絲杠2上的絲母3，所述絲母3通過(guò)分離叉4連接壓盤12；步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲杠2正/反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲母3在絲杠2軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)絲母3在絲杠2上向步進(jìn)電機(jī)1方向移動(dòng)時(shí)，壓盤12在預(yù)緊彈簧的壓力下，使壓盤12、摩擦片16及飛輪13三者緊密貼合在一起。

所述固定軸15通過(guò)機(jī)械卡盤9固定在機(jī)架14上。所述機(jī)架14由兩部分構(gòu)成，即安裝離合器部分和安裝變頻電機(jī)部分；這部分之間的間距可調(diào)，且采用拆卸式結(jié)構(gòu)連接。這種結(jié)構(gòu)具有方便安裝、運(yùn)輸和保管等優(yōu)點(diǎn)。

所述分離叉4與壓盤12的軸向接觸端之間安裝有壓力傳感器5。

所述變頻電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸上安裝有測(cè)速旋轉(zhuǎn)編碼器6及扭矩傳感器7；所述飛輪13通過(guò)法蘭11與變頻電機(jī)8連接；所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13的外部設(shè)有一保護(hù)罩10。

壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間摩擦溫度采集方法如下：

啟動(dòng)變頻電機(jī)8，壓盤12和飛輪13跟隨變頻電機(jī)8同步轉(zhuǎn)動(dòng)；

當(dāng)分離機(jī)構(gòu)控制壓盤12向飛輪13方向軸向移動(dòng)時(shí)，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13三者之間的對(duì)應(yīng)面相互接觸，同步旋轉(zhuǎn)的壓盤12和飛輪13將摩擦片16夾持在中間對(duì)摩擦片16旋轉(zhuǎn)摩擦，最后將摩擦面產(chǎn)生的熱量傳遞給溫度采集部件，以得到壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。

所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)采集過(guò)程分別由溫度采集器一、溫度采集器二和溫度采集器三完成；將溫度采集器一和溫度采集器二及其熱電偶20，分別固定在壓盤12和飛輪13上；溫度采集器三的熱電偶20通過(guò)導(dǎo)線17穿過(guò)固定軸15上的槽口18與其連接，其導(dǎo)線通過(guò)高溫膠片21貼合在摩擦片16非摩擦面上；

具體布局方法是：將溫度采集器一的熱電偶20置于壓盤12的摩擦面上的沉孔19內(nèi)并固定；將溫度采集器二的熱電偶20置于飛輪13摩擦面上的沉孔19內(nèi)并固定；將溫度采集器三的熱電偶20固定在摩擦片16的徑向溝槽22內(nèi)；當(dāng)壓盤12和飛輪13跟隨變頻電機(jī)8同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即可獲得壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

本發(fā)明壓盤12和摩擦片16由左至右套設(shè)在固定軸15上，所述壓盤12和飛輪13為旋轉(zhuǎn)部件，由變頻電機(jī)8驅(qū)動(dòng)它們同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且壓盤12可相對(duì)于固定軸15軸向移動(dòng)，而摩擦片16設(shè)在固定軸15上不轉(zhuǎn)動(dòng)；所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13的相對(duì)摩擦面上陣列分布有多個(gè)溫度采集部件。

本發(fā)明溫度采集器一固定在壓盤12的左側(cè)端面；溫度采集器一的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在壓盤12的摩擦面上的沉孔19固定在壓盤12上，直接采集壓盤12的溫度；溫度采集器二固定在飛輪13的右側(cè)端面；溫度采集器二的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在飛輪13摩擦面上的沉孔19固定在飛輪13上，直接采集飛輪13的溫度；摩擦片16的徑向溝槽22內(nèi)側(cè)陣列開設(shè)還有測(cè)溫孔，所述溫度采集器三的熱電偶20固定在其內(nèi)，直接采集摩擦片16的溫度。

通過(guò)上述結(jié)構(gòu)布局，可直接采集壓盤12、摩擦片16和飛輪13的獨(dú)立溫度數(shù)據(jù)，無(wú)需通過(guò)其他傳輸途徑，可直接通過(guò)溫度采集部件的溫度顯示屏讀取溫度數(shù)據(jù)。

本發(fā)明包括一個(gè)分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)用于給壓盤12提供一個(gè)軸向移動(dòng)的動(dòng)作，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間結(jié)合與分離，能有根據(jù)具體摩擦要求，增加或減輕壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間的摩擦力度，結(jié)合變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及扭矩和轉(zhuǎn)速傳感器的相互配合，為采集各部件在不同工況下的摩擦升溫，提供準(zhǔn)確可靠地?cái)?shù)據(jù)。

本發(fā)明可以對(duì)多種類型的干式離合器進(jìn)行摩擦溫升測(cè)試，技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，應(yīng)用廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為壓盤或飛輪上陣列分布的測(cè)溫點(diǎn)分布示意圖；圖中每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)均有一個(gè)沉孔19及其內(nèi)的熱電偶20構(gòu)成。

圖3為壓盤或飛輪的局部剖視圖；圖中為沉孔19結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖4為壓盤或飛輪的局部剖視圖；圖中，采用螺栓將熱電偶20固定在沉孔19底部。

圖5為熱電偶20陣列分布在摩擦片上的結(jié)構(gòu)布局示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至5所示。本發(fā)明公開了一種干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置，包括機(jī)架14、設(shè)置在機(jī)架14右側(cè)的變頻電機(jī)8、設(shè)置在機(jī)架14左側(cè)的固定軸15、設(shè)置在固定軸15一端的壓盤12、設(shè)置在變頻電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸上的飛輪13；所述壓盤12與飛輪13彼此相對(duì)設(shè)置，并在壓盤12與飛輪13之間安裝摩擦片16；所述固定軸15通過(guò)機(jī)械卡盤9固定在機(jī)架14上。

所述壓盤12和摩擦片16由左至右套設(shè)在固定軸15上，所述壓盤12和飛輪13為旋轉(zhuǎn)部件，由變頻電機(jī)8驅(qū)動(dòng)它們同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且壓盤12可相對(duì)于固定軸15軸向移動(dòng)，而摩擦片16設(shè)在固定軸15上不轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13的相對(duì)摩擦面上陣列分布有多個(gè)溫度采集部件。

所述干式離合器各部件溫度測(cè)試裝置還包括一個(gè)分離機(jī)構(gòu)。設(shè)置變頻電機(jī)8的參數(shù)可達(dá)到試驗(yàn)所需的要求，變頻電機(jī)8帶動(dòng)壓盤12與飛輪13作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它們的嚙合距離則通過(guò)分離機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)，由于摩擦片16與固定軸15固定，因此摩擦片保持不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)離合器各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

所述分離機(jī)構(gòu)用于給壓盤12提供一個(gè)軸向移動(dòng)的動(dòng)作，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間結(jié)合與分離；當(dāng)分離機(jī)構(gòu)控制壓盤12向飛輪13方向軸向移動(dòng)時(shí)，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13三者之間的對(duì)應(yīng)面相互接觸，同步旋轉(zhuǎn)的壓盤12和飛輪13將摩擦片16夾持在中間對(duì)摩擦片16旋轉(zhuǎn)摩擦，最后將摩擦面產(chǎn)生的熱量傳遞給溫度采集部件，以得到壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。

所述溫度采集部件包括溫度采集器一、溫度采集器二和溫度采集器三；

該溫度采集器一固定在壓盤12的左側(cè)端面；溫度采集器一的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在壓盤12的摩擦面上的沉孔19固定在壓盤12上，直接采集壓盤12的溫度；

溫度采集器一、溫度采集器二和溫度采集器三的熱電偶，均分別分布在它們的周向(即半徑相同的點(diǎn))和徑向。

該溫度采集器二固定在飛輪13的右側(cè)端面；溫度采集器二的熱電偶20通過(guò)開設(shè)在飛輪13摩擦面上的沉孔19固定在飛輪13上，直接采集飛輪13的溫度；所述摩擦片16的徑向溝槽22內(nèi)側(cè)陣列開設(shè)還有測(cè)溫孔，所述溫度采集器三的熱電偶20固定在其內(nèi)(多排熱電偶20呈一字排列，在相互呈90°的位置依次選取測(cè)溫點(diǎn))，直接采集摩擦片16的溫度。所述溫度采集器三的熱電偶20通過(guò)導(dǎo)線17穿過(guò)固定軸15上的槽口18與其連接，導(dǎo)線通過(guò)高溫膠片21貼合在摩擦片16非摩擦面上；在測(cè)試時(shí)摩擦片16處于靜止裝置，但與飛輪13和壓盤12形成相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此溫度在周向同樣變化不大，即半徑相同的點(diǎn)溫度相同，因此主要測(cè)試徑向溫度變化。

所述分離機(jī)構(gòu)包括由步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲杠2、安裝在絲杠2上的絲母3，所述絲母3通過(guò)分離叉4連接壓盤12；步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲杠2正/反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲母3在絲杠2軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)絲母3在絲杠2上向步進(jìn)電機(jī)1方向移動(dòng)時(shí)，壓盤12在預(yù)緊彈簧的壓力下，使壓盤12、摩擦片16及飛輪13三者緊密貼合在一起。

所述分離叉4與壓盤12的軸向接觸端之間安裝有壓力傳感器5。

所述變頻電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸上安裝有測(cè)速旋轉(zhuǎn)編碼器6及扭矩傳感器7；所述飛輪13通過(guò)法蘭11與變頻電機(jī)8連接；所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13的外部設(shè)有一保護(hù)罩10。

由于壓盤12和飛輪13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不方便熱電偶布線，因此為方便導(dǎo)線17(熱電偶線)的輸出，專門在固定軸15上軸向開設(shè)有一槽口18，供其穿過(guò)。為防止熱電偶線混亂利用耐高溫膠片21將其緊貼在摩擦片16的金屬部位(非摩擦面)，并通過(guò)槽口18與外部溫度采集器三相互連接實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。通過(guò)此種布線方式可以方便的隨時(shí)觀察摩擦片16溫度變化，并解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)溫誤差偏大的問(wèn)題。通過(guò)此種布置方式可以使熱電偶及其探頭與摩擦片16緊緊接觸，準(zhǔn)確測(cè)量摩擦片16的實(shí)時(shí)溫度，有效測(cè)試摩擦片16運(yùn)行過(guò)程中的各個(gè)位置的溫度的變化。

壓盤12、摩擦片16和飛輪13之間摩擦溫度采集方法，可通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

啟動(dòng)變頻電機(jī)8，壓盤12和飛輪13跟隨變頻電機(jī)8同步轉(zhuǎn)動(dòng)；

當(dāng)分離機(jī)構(gòu)控制壓盤12向飛輪13方向軸向移動(dòng)時(shí)，使壓盤12、摩擦片16和飛輪13三者之間的對(duì)應(yīng)面相互接觸，同步旋轉(zhuǎn)的壓盤12和飛輪13將摩擦片16夾持在中間對(duì)摩擦片16旋轉(zhuǎn)摩擦，最后將摩擦面產(chǎn)生的熱量傳遞給溫度采集部件，以得到壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。

所述壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)采集(各個(gè)位置的實(shí)時(shí)溫度)過(guò)程分別由溫度采集器一、溫度采集器二和溫度采集器三完成；將溫度采集器一和溫度采集器二及其熱電偶20，分別固定在壓盤12和飛輪13上；溫度采集器三的熱電偶20通過(guò)導(dǎo)線17穿過(guò)固定軸15上的槽口18與其連接，其導(dǎo)線通過(guò)高溫膠片21貼合在摩擦片16非摩擦面上；

具體布局方法是：將溫度采集器一的熱電偶20置于壓盤12的摩擦面上的沉孔19內(nèi)并固定；將溫度采集器二的熱電偶20置于飛輪13摩擦面上的沉孔19內(nèi)并固定；將溫度采集器三的熱電偶20固定在摩擦片16的徑向溝槽22內(nèi)；當(dāng)壓盤12和飛輪13跟隨變頻電機(jī)8同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即可獲得壓盤12、摩擦片16和飛輪13在摩擦狀態(tài)下的溫度數(shù)據(jù)。由于(壓盤12、摩擦片16和飛輪13)厚度所產(chǎn)生的溫度梯度問(wèn)題，可以通過(guò)有限元仿真加以矯正，從而能更加準(zhǔn)確的確定摩擦表面溫度。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。