本發(fā)明涉及汽車變速箱的溫度測試技術，尤其涉及一種變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統。

背景技術：

目前在變速器測試領域，較為常見的是對起支撐作用的向心滾動軸承(如深溝球軸承、圓錐滾子軸承等)進行溫度監(jiān)控，但是沒有對變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度進行檢測。具體測試方法是通過在殼體軸承座孔打孔，并在向心滾動軸承的外圈表面貼溫度傳感器的方式進行信號采集，但由于熱量傳導過程的損失，導致此方法測試出的溫度和實際工作溫度仍具有一定的差異。

圖1為現有技術中變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作的狀態(tài)示意圖，如圖1所示，現有技術中的變速箱結構包括離合器殼體100、主殼體200、后殼體300和中間軸400，溫度測試點包括二擋齒輪700與中間軸的端面摩擦副溫度測試點500和二擋滾針軸承滾道面溫度測試點600。

變速器內部工作環(huán)境復雜(內充潤滑油、傳動系統空間緊湊等因素)，導致實測其內部檔位滾針軸承或其他旋轉摩擦副的工作溫度實施起來極為困難，具體體現為以下幾點：

1、由于內部空間限制及零件改制難度高等問題，導致傳感器的布置及線束的緊固方式操作起來極為困難；

2、變速箱內傳動件工作時處于高速旋轉狀態(tài)，傳感器線束緊固后會出現纏繞損壞；

3、傳感器信號采集點需要固定，其固定難度高，尤其遇到需徑向固定的位置則更難實現。

因此，基于上述難點，目前行業(yè)內仍未有成熟應用的此類測溫方案及裝置。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，以解決現有技術中的問題，提高溫度測試的精度。

本發(fā)明提供了一種變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，包括：

中間軸，具有第一通線孔；

高速導電滑環(huán)，固定在所述中間軸的一端，所述高速導電滑環(huán)具有第二通線孔，所述第二通線孔與所述第一通線孔相連通；

第一熱電偶，所述第一熱電偶的信號采集端布置在第一被測點，所述第一熱電偶的信號輸出端與所述高速導電滑環(huán)的第一轉子出線端；

第二熱電偶，所述第二熱電偶的信號采集端布置在第二被測點，所述第二熱電偶的信號輸出端與所述高速導電滑環(huán)的第二轉子出線端；

信號采集設備，所述信號采集設備的采集端與所述高速導電滑環(huán)的定子出線端相連。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，所述中間軸上還設置有軸向鎧裝絲固定孔和徑向鎧裝絲固定孔，所述軸向鎧裝絲固定孔在軸向方向上高于滾針軸承的外包絡圓直徑。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，在所述第一通線孔的內壁上開設有軸向鎧裝絲固定槽。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，所述中間軸還開設有冷端固定孔和補償線固定通孔，所述冷端固定孔與所述第一通線孔連通，所述補償線固定通孔與所述冷端固定孔連通。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，還包括滑環(huán)轉子支撐軸，與所述中間軸相連，用于支撐所述高速導電滑環(huán)的轉子；所述滑環(huán)轉子支撐軸的外側壁上設置有用于固定所述轉子的錐形孔。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，所述滑環(huán)轉子支撐軸靠近所述中間軸的一端設置有凸臺外圓，所述凸臺外圓與所述中間軸之間設置有油封。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，所述凸臺外圓與所述補償線固定通孔螺紋連接。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，還包括滑環(huán)定子支撐板，固定在后殼體上，用于支撐所述高速導電滑環(huán)的定子。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，還包括支撐凸臺，與后殼體固定連接，用于支撐所述滑環(huán)定子支撐板。

如上所述的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，其中，優(yōu)選的是，所述第一熱電偶和所述第二熱電偶均為k型熱電偶。

本發(fā)明提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，通過設置熱電偶的信號采集端布置在被測位置(熱電偶線通過中間軸相應改制的通道進行布置及固定)，熱電偶信號輸出端連接高速導電滑環(huán)轉子出線端，并通過高速導電滑環(huán)定子出線端連接信號采集設備(ni采集卡)，由此形成一個完整的電流通路，并最終通過ni采集卡對測試溫度進行采集，從而提高了溫度測試的精度。

附圖說明

圖1為現有技術中變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作的狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統的結構示意圖；

圖3為中間軸的結構示意圖；

圖4為滑環(huán)轉子支撐軸的結構示意圖；

圖5為滑環(huán)轉子支撐軸的主剖視圖；

圖6為支撐凸臺的結構示意圖；

圖7為滑環(huán)定子支撐板的結構示意圖；

圖8為高速導電滑環(huán)的結構主視圖；

圖9為高速導電滑環(huán)的左視圖；

圖10為高速導電滑環(huán)的右視圖；

圖11為k型熱電偶的布置示意圖；

圖12為圖11的局部放大圖。

附圖標記說明

100-離合器殼體200-主殼體300-后殼體400-中間軸500-測試點600-測試點700-二擋齒輪

1-中間軸11-軸向鎧裝絲固定孔12-徑向鎧裝絲固定孔13-軸向鎧裝絲固定槽14-冷端固定孔15-補償線固定通孔16-內螺紋孔2-滑環(huán)轉子支撐軸21-m10外螺紋22-凸臺端面23-凸臺外圓24-凸臺端面25-支撐圓柱面26-錐形孔27-平面28-固定通孔3-油封4-支撐凸臺41-外螺紋42-內螺紋43-端面44-后端面5-滑環(huán)定子支撐板51、52-通孔53、54-螺紋通孔55-內圓弧面56-外圓弧面7-m10螺栓8-高速導電滑環(huán)81-轉子左側圓柱凸臺82-轉子右側圓柱凸臺83-轉子內孔84-轉子出線端85-轉子凸臺緊固螺栓86-定子87-定子出線端88-止轉片89-止轉片緊固螺栓9-第一熱電偶91-鎧裝絲92-冷端93-補償線10-第二熱電偶101-鎧裝絲102-冷端103-補償線

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

圖2為本發(fā)明實施例提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統的結構示意圖，本發(fā)明實施例提供了一種變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，包括：中間軸1、高速導電滑環(huán)8、第一熱電偶9、第二熱電偶10和信號采集設備(未示出)。其中，第一熱電偶9和第二熱電偶10可以采用現有技術中的k型熱電偶。

其中，中間軸1具有第一通線孔；高速導電滑環(huán)8固定在所述中間軸1的一端，所述高速導電滑環(huán)8具有第二通線孔，所述第二通線孔與所述第一通線孔相連通；第一熱電偶9的信號采集端布置在第一被測點，所述第一熱電偶9的信號輸出端與所述高速導電滑環(huán)8的第一轉子出線端；第二熱電偶10的信號采集端布置在第二被測點，所述第二熱電偶10的信號輸出端與所述高速導電滑環(huán)8的第二轉子出線端；信號采集設備的采集端與所述高速導電滑環(huán)8的定子出線端相連。

圖3為中間軸的結構示意圖，優(yōu)選的是，所述中間軸1上還設置有軸向鎧裝絲固定孔11和徑向鎧裝絲固定孔12，所述軸向鎧裝絲固定孔11在軸向方向上高于滾針軸承的外包絡圓直徑。

進一步地，在所述第一通線孔的內壁上開設有軸向鎧裝絲固定槽13。

進一步地，所述中間軸1還開設有冷端固定孔14和補償線固定通孔15，所述冷端固定孔15與所述第一通線孔連通，所述補償線固定通孔15與所述冷端固定孔14連通。

具體而言，中間軸1基于現有技術中的中間軸400進行結構改制(主要包括測試點軸向/徑向通孔、軸內通孔、軸后端內螺紋孔)。其中，二擋端面摩擦副測試點開設軸向鎧裝絲固定孔11，數量為兩個，孔徑為φ1mm，圓周方向間隔180°。該固定孔在徑向方向需高于二擋滾針軸承的外包絡圓直徑，避免在旋轉過程對滾針軸承保持架端面產生刮擦或異常磨損。

二擋端面摩擦副測試點開設徑向鎧裝絲固定孔12，數量為兩個，孔徑φ1mm，兩者軸線同軸，且與軸向通孔11的軸線處于同一平面。

二擋滾針軸承滾道面測試點開設徑向鎧裝絲固定孔12，數量為兩個，孔徑φ1mm，兩者軸線同軸，且與軸向通孔11的軸線處于同一平面。

在中間軸1的內壁中，分別設兩個軸向鎧裝絲固定矩形槽13，深度為1mm，圓周方向以徑向鎧裝絲固定孔121和12的軸線形成的平面為中心，寬度為2mm.

在中間軸1的內孔、即第一通線孔的中部，依照內孔軸線，設置一個冷端固定孔14，孔徑為φ6mm，寬度為20mm，且與內孔錐面間設為圓弧光滑過渡。在冷端固定孔14的另一端，依照中間軸內孔軸線，設置一個補償線固定通孔15，孔徑為φ3mm，孔端均倒角過渡。在中間軸小頭端面，依照中間軸內孔軸線，設置一個m10的內螺紋孔16，寬度為20mm。

圖4為滑環(huán)轉子支撐軸的結構示意圖，圖5為滑環(huán)轉子支撐軸的主剖視圖。在上述實施例的基礎上，本發(fā)明實施例提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統還包括滑環(huán)轉子支撐軸2，與所述中間軸1相連，用于支撐所述高速導電滑環(huán)8的轉子；所述滑環(huán)轉子支撐軸2的外側壁上設置有用于固定所述轉子的錐形孔26。

進一步地，所述滑環(huán)轉子支撐軸2靠近所述中間軸1的一端設置有凸臺外圓23，所述凸臺外圓23與所述中間軸1之間設置有油封3。所述凸臺外圓23與所述補償線固定通孔15螺紋連接。

圖6為支撐凸臺的結構示意圖，圖7為滑環(huán)定子支撐板的結構示意圖。優(yōu)選的是，本發(fā)明實施例提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統還包括滑環(huán)定子支撐板5，固定在后殼體300上，用于支撐所述高速導電滑環(huán)8的定子。進一步地，還包括支撐凸臺4，與后殼體300固定連接，用于支撐所述滑環(huán)定子支撐板5。

圖8為高速導電滑環(huán)的結構主視圖，圖9為高速導電滑環(huán)的左視圖，圖10為高速導電滑環(huán)的右視圖，圖11為k型熱電偶的布置示意圖，圖12為圖11的局部放大圖。

滑環(huán)轉子支撐軸2的作用是連接中間軸1及支撐高速導電滑環(huán)8的轉子，實現高速導電滑環(huán)8的轉子和中間軸1具備相同的轉速。該滑環(huán)轉子支撐軸包括m10外螺紋21，和中間軸1的內螺紋孔16匹配，通過凸臺端面22和中間軸1的小頭端面貼合，進行軸向定位。凸臺外圓23配合油封3的內圈?；h(huán)轉子支撐圓柱面25和滑環(huán)轉子內孔83之間設為過渡或小間隙配合，目的是為了拆裝方便、保護滑環(huán)；通過滑環(huán)轉子右側圓柱凸臺82的端面和滑環(huán)轉子支撐軸2的凸臺端面24貼合，對高速導電滑環(huán)8進行軸向定位；高速導電滑環(huán)8安裝至滑環(huán)轉子支撐軸2上后，最終通過分別擰緊滑環(huán)轉子左側圓柱凸臺81圓周方向上均布的4個m3的轉子凸臺緊固螺栓85至滑環(huán)轉子支撐軸2上對應的4個錐形孔26(圓周方向各間隔90°，錐形孔底徑為φ2mm，錐度為120°)，實現對滑環(huán)的軸向及徑向緊固；滑環(huán)轉子支撐軸2的左側設有圓柱軸段，在該軸段表面對應180°分別設有一個平面27，兩平面間距10mm，目的是尺寸上匹配10#通用扳手，通過扳手對滑環(huán)轉子支撐軸2進行旋緊安裝及拆解；滑環(huán)轉子支撐軸2設有一補償線固定通孔28，孔徑φ3mm，其軸線與中間軸1的內孔軸線保持同軸。

油封3根據設計匹配要求進行選型，內圈安裝匹配在滑環(huán)轉子支撐軸2的凸臺外圓23上，外圈安裝匹配在變速器后殼體300的油封安裝孔上。

支撐凸臺4前端設有一m6外螺紋41，其與后殼體300的支架安裝孔的螺紋孔匹配，通過端面43與安裝孔的平面貼合進行端面定位；安裝到位后，支撐凸臺4的后端面44與后殼體的懸置安裝孔端面處于同一平面，共同用于平面支撐滑環(huán)定子支撐板5。支撐凸臺4的后端圓柱內設有一m6內螺紋42，m6螺栓穿過滑環(huán)定子支撐板5的通孔52，旋入內螺紋42內并緊固完全。

滑環(huán)定子支撐板5設計為一不規(guī)則的板件，厚度設為5mm?；h(huán)定子支撐板5本體的內圓弧面55和外圓弧面56同軸，且軸線均與中間軸1的內孔軸線同軸?；h(huán)定子支撐板5設有通孔51和52，孔徑分別為φ10.5和φ6.5，安裝位置分別對應后殼體300上的支架安裝螺紋孔和懸置安裝螺紋孔，并最終通過m6螺栓和m10螺栓進行安裝緊固?；h(huán)定子支撐板5還設有m6螺紋的通孔53和通孔54，兩者圓心連線穿過內圓弧面55的圓心，且兩圓心連線的距離需匹配高速導電滑環(huán)8的止轉片緊固螺栓89的間距。

高速導電滑環(huán)8可以是現有技術中的已有產品，其具備0～5000rpm高速下的信號穩(wěn)定性及可靠性。高速導電滑環(huán)設置有轉子左側圓柱凸臺81、轉子右側圓柱凸臺82、轉子內孔83、轉子出線端84、轉子凸臺緊固螺栓85(共計8個，左右凸臺分別4個，且圓周方向均布)、定子86、定子出線端87、止轉片88、止轉片緊固螺栓89。其中，轉子出線端84連接k型熱電偶的補償線出線端；定子出線端87連接信號采集設備(ni采集卡)。

第一熱電偶9為摩擦副k型熱電偶，第二熱電偶10為二擋滾道面k型熱電偶，二者結構型式一致，僅存在長度和測試點布置位置的區(qū)別

具體地，k型熱電偶由三部分組成，分別是鎧裝絲(91和101)、冷端(92和102)、補償線(93和103)。其中冷端位于中間，外徑尺寸最大(本例為φ3)，鎧裝絲位于冷端前面，外徑尺寸最小(本例為φ0.5)，其端頭為一微小球狀頭，即為溫度采集點，需注意球狀頭的位置需距離溫度測試表面存在一定的距離(本例設為1mm)；補償線位于冷端后面，外徑尺寸居中(本例為φ1)，補償線出線端與高速導電滑環(huán)8的轉子出線端84進行連接，定子出線端87和信號采集設備(ni采集卡)連接，從而傳導并采集到溫度測試數據。

需要說明的是：

1、本發(fā)明實施例涉及的二擋齒輪端面摩擦副、二擋滾針軸承滾道面的溫度測試點均為兩個，但為了圖形標示清晰，圖中僅顯示1個溫度測試點的熱電偶布置型式；

2、鎧裝絲91和101沿著中間軸1的改制通道(各軸向/徑向通孔、軸向矩形槽、過渡錐面)進行布置；

3、冷端92和102布置在中間軸1的冷端固定孔14內；

4、補償線93和103依次布置在中間軸1的補償線固定通孔15和滑環(huán)轉子支撐軸2的補償線固定通孔28內；

5、上述2、3、4安裝布置完畢后，均需通過金屬粘合劑及密封膠的配合，經過一定時間的固化，最終使k型熱電偶各部分均與中間軸1固定為一體；

6、k型熱電偶布置完畢后，需進行首次標定，測試鎧裝絲測試球頭處和補償線出線端處的溫度差，并進行補償，目的是為了保證測試結果的精度。

本發(fā)明實施例提供的變速箱擋位滾針軸承及旋轉摩擦副工作溫度的測試系統，通過設置熱電偶的信號采集端布置在被測位置，熱電偶信號輸出端連接高速導電滑環(huán)轉子出線端，并通過高速導電滑環(huán)定子出線端連接信號采集設備，由此形成一個完整的電流通路，并最終通過ni采集卡對測試溫度進行采集，從而提高了溫度測試的精度。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍內。