一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機生產(chǎn)制造用工裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機飛輪總成的主要作用為發(fā)動機提供足夠的轉(zhuǎn)動慣量，使發(fā)動機平穩(wěn)度過壓縮上止點，同時還是發(fā)動機動力輸出、起動發(fā)動機和取得發(fā)動機信號必不可少的零部件；足夠的轉(zhuǎn)動慣量能減小發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動，發(fā)動機運行更平穩(wěn)，即降低整車的NVH。
[0003]飛輪總成由包括飛輪本體、飛輪齒圈和定位銷組成，飛輪本體與飛輪齒圈接合方式為過盈配合，主要是將飛輪經(jīng)過加工后與飛輪齒圈熱裝在一起。由于飛輪齒圈作為起動發(fā)動機使用，飛輪齒圈與飛輪本體結(jié)合的靜力矩(常溫下或者高溫下)值作為考察飛輪總成質(zhì)量水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]一般地，測量飛輪總成的靜態(tài)力矩采用專用的力矩測量機，其特點是設(shè)備較貴，用于大批量生產(chǎn)，柔性化程度較低，一旦飛輪齒圈的模數(shù)、齒數(shù)及直徑任意一個發(fā)生改變時，力矩測量機就需要改造，其改造成本就較高，通常力矩測量機主要為飛輪制造企業(yè)使用。對汽車生產(chǎn)制造廠或者科研試驗室需要一種低成本、高柔性和移動方便的力矩測量設(shè)備來檢測飛輪總成的靜態(tài)力矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計了一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝及其測量方法，目的是檢驗出飛輪本體和飛輪齒圈在不同溫度下過盈連接的靜態(tài)力矩值，用以指導(dǎo)及驗證飛輪總成設(shè)計能否滿足起動力矩要求。
[0006]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案:
一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝，其特征在于:包括工裝固定底座(1)、齒輪(6)和調(diào)節(jié)裝置，齒輪(6)和飛輪總成(5)均設(shè)置在工裝固定底座(I)上；調(diào)節(jié)裝置用以調(diào)節(jié)飛輪總成(5)和齒輪(6)的相對位置以保證飛輪總成(5)上的齒圈與齒輪(6)上的齒嚙合，用力矩扳手對齒輪(6)施加轉(zhuǎn)動力矩直到飛輪總成(5)上的齒圈出現(xiàn)滑動為止，根據(jù)力矩扳手上的力矩值經(jīng)換算即可得出飛輪總成(5)的靜態(tài)力矩值。
[0007]進(jìn)一步，調(diào)節(jié)裝置包括滑動導(dǎo)軌(2)、定位塊(3)和止推螺栓(4)，滑動導(dǎo)軌(2)固定設(shè)置在工裝固定底座(I)上，飛輪總成(5)通過飛輪固定座(8)設(shè)置在滑動導(dǎo)軌(2)上并可沿著滑動導(dǎo)軌(2)滑動，止推螺栓(4)通過定位塊(3)設(shè)置在滑動導(dǎo)軌(2)—端，止推螺栓(4)和飛輪固定座(8)配合工作以調(diào)節(jié)飛輪固定座(8)在滑動導(dǎo)軌(2)上的位置，也即飛輪總成(5)在滑動導(dǎo)軌(2)上的位置。
[0008]進(jìn)一步，滑動導(dǎo)軌(2 )包括左滑動導(dǎo)軌(21)和右滑動導(dǎo)軌(22 )，左滑動導(dǎo)軌(21)和右滑動導(dǎo)軌(22)對稱設(shè)置固定在工裝固定底座(I)上并保持一定的距離從而形成滑動空間。
[0009]進(jìn)一步，左滑動導(dǎo)軌(21)和右滑動導(dǎo)軌(22)均是長條狀的長方體結(jié)構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)上去掉一條棱形成缺口，左滑動導(dǎo)軌(21)和右滑動導(dǎo)軌(22)形成缺口的一側(cè)相對設(shè)置從而形成上窄下寬的滑動空間。
[0010]進(jìn)一步，定位塊(3)設(shè)置在滑動導(dǎo)軌(2)的一端端頭并固定在工裝固定底座(I)上，定位塊(3)是一長方體結(jié)構(gòu)，定位塊(3)上加工有一個螺紋通孔以與止推螺栓(4)配合工作，螺紋通孔中心位于左滑動導(dǎo)軌(21)和右滑動導(dǎo)軌(22)的中間對稱面上。
[0011]進(jìn)一步，止推螺栓(4)是一桿狀結(jié)構(gòu)，止推螺栓(4)主體部分是螺栓桿身(42)以與定位塊(3)配合工作，止推球面(41)設(shè)置在螺栓桿身(42)的一端端頭以與飛輪固定座(8)的半球型定位槽(82)配合工作，手柄(43)設(shè)置在螺栓桿身(42)的另一端端頭以便于操作。
[0012]進(jìn)一步，飛輪固定座(8)由卡頭部分(81)、滑塊部分(85)、飛輪法蘭(83)和凸臺(84)四段疊加成一體，卡頭部分(81)卡在滑動導(dǎo)軌(2)上窄下寬的滑動空間內(nèi)的寬處以控制飛輪固定座(8)不脫離滑動導(dǎo)軌(2);滑塊部分(85)為具有一對平行平面的部分圓柱體結(jié)構(gòu)，滑塊部分(85)的一對平行平面與滑動導(dǎo)軌(2)上窄下寬的滑動空間內(nèi)的窄處配合工作以防止飛輪固定座(8)在滑動導(dǎo)軌(2)中轉(zhuǎn)動，半球形定位槽(82)設(shè)置在滑塊部分(85)的圓柱面上；飛輪法蘭(83)用以安裝飛輪總成(5)，凸臺(84)為飛輪總成(5)定位。
[0013]進(jìn)一步，齒輪(6)通過齒輪固定座(7)設(shè)置在工裝固定底座(I)上。
[0014]進(jìn)一步，齒輪固定座(7)由齒輪導(dǎo)向法蘭(71)、齒輪定位法蘭(72)和螺栓安裝法蘭(73)三段圓柱法蘭疊加而成，導(dǎo)向法蘭(71)與齒輪(6)的導(dǎo)向部分(61)配合工作，螺栓安裝法蘭(73)與工裝固定底座(I)通過螺栓連接，三段圓柱法蘭均為中空。
[0015]進(jìn)一步，齒輪(6)是一圓柱齒輪，齒輪(6)的主體是輪齒部分(62)，輪齒部分(62)的一端設(shè)置有導(dǎo)向部分(61)，導(dǎo)向部分(61)的內(nèi)孔圓柱面與齒輪固定座(7)導(dǎo)向法蘭(71)的外圓柱面間隙配合，輪齒部分(62)的另一端設(shè)置有套筒部分(63)，套筒部分(63)為力矩扳手提供著力點。
[0016]進(jìn)一步，飛輪總成(5)通過螺栓固定在飛輪固定座(8)上。
[0017]進(jìn)一步，工裝固定底座(I)是一塊平板，平板上四周設(shè)置有螺孔，平板通過螺栓和工作臺固連或直接焊接在工作臺上；平板上還設(shè)置有用來固定齒輪固定座(7)的螺紋孔。
[0018]進(jìn)一步，測量工裝上所有的零件均為普通鋼。
[0019]一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量方法，其特征在于:將待測飛輪總成(5)安裝在飛輪固定座(8)上，將相對應(yīng)的齒輪(6)固定在工裝固定底座(I)上，通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)飛輪總成(5)和齒輪(6)的相對位置保證飛輪總成(5)上的齒圈與齒輪(6)上的齒嚙合；
用力矩扳手對齒輪(6)施加轉(zhuǎn)動力矩直到飛輪總成(5)上的齒圈出現(xiàn)滑動為止，讀出力矩扳手上的力矩值T，飛輪總成(5)上的飛輪齒圈的直徑為D，齒輪(6)的直徑為d，則飛輪總成(5)飛輪齒圈能承受的靜力矩值為W=T* (D/d)；
或者，根據(jù)飛輪總成(5)設(shè)計圖紙上的最小靜力矩Wl要求，將最小靜力矩Wl換算到力矩扳手上得到扳手力矩Tl，即:T1=W1* (d/D),用扳手力矩Tl此力矩轉(zhuǎn)動力矩扳手，如果齒圈未滑動，說明飛輪總成(5)靜力矩足夠能滿足設(shè)計要求，如果齒圈出現(xiàn)滑動，說明飛輪總成(5)靜力矩不夠不能滿足設(shè)計要求。
[0020]該飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝具及其測量方法有以下有益效果:
(I)本發(fā)明飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝，僅需更換齒輪和飛輪固定座即可測量任意飛輪總成的靜力矩要求，通用性好。
[0021](2)本發(fā)明飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝，測量工裝上所有的零件均為普通鋼，具有防火、防高溫的性能，因此還可以測量不同溫度下的飛輪總成的靜力矩。
[0022](3)本發(fā)明飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0023](4)本發(fā)明飛輪總成靜態(tài)力矩的測量方法，方法簡單、使用方便，并且可以用來檢驗設(shè)計的飛輪總成是否能滿足設(shè)計需求的靜力矩值。
【附圖說明】
[0024]圖1:本發(fā)明飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖；
圖2:本發(fā)明中齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3:本發(fā)明中止推螺栓結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4:本發(fā)明中飛輪固定座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5:本發(fā)明中齒輪固定底座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
I一工裝固定底座；2—滑動導(dǎo)軌；21—左滑動導(dǎo)軌；22—右滑動導(dǎo)軌；3—定位塊；4一止推螺檢；41一止推球面；42—螺檢桿身；43—手柄；5—飛輪總成；6—齒輪；61—導(dǎo)向部分；62—輪齒部分；63—套筒部分；7—齒輪固定座；71—齒輪導(dǎo)向法蘭；72—齒輪定位法蘭；73—螺栓安裝法蘭；8—飛輪固定座；81—卡頭部分；82—半球形定位槽；83—飛輪法蘭；84—凸臺；85—滑塊部分；9一飛輪螺栓；10—固定螺栓。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
圖1示出了一種飛輪總成靜態(tài)力矩的測量工裝，包括工裝固定底座1、滑動導(dǎo)軌2、定位塊3、止推螺栓4、齒輪6、齒輪固定座7和飛輪固定座8，滑動導(dǎo)軌2設(shè)置在工裝固定底座I的一端，飛輪固定座8設(shè)置在滑動導(dǎo)軌2上可沿著滑動導(dǎo)軌2滑動，飛輪總成5通過飛輪螺栓9固定在飛輪固定座8上可隨著飛輪固定座8 一起移動，齒輪固定座7通過固定螺栓10裝配到工裝固定底座I的另一端，齒輪6套裝在齒輪固定座7上。止推螺栓4通過定位塊3設(shè)置在滑動導(dǎo)軌2 —端，調(diào)節(jié)止推螺栓4可用來定位飛輪固定座8，也即飛輪總成5在滑動導(dǎo)軌2上的位置，使得飛輪總成5上的齒圈與齒輪6上的齒嚙合。用力矩扳手對準(zhǔn)齒輪6上的套筒部分63，扳動力矩扳手，直到齒圈出現(xiàn)滑動為止，可以讀出扳手上的力矩值。
[0027]飛輪總成5上的飛輪齒圈的直徑為D，齒輪6的直徑為d，當(dāng)力矩扳手上顯示的力矩讀數(shù)為T時，說明飛輪齒圈能承受的靜力矩值大約為T*(D/d)。一般地，常溫下飛輪齒圈能承受的靜力矩值非常大，要齒圈出現(xiàn)滑動是非常困難。一般飛輪總成圖紙上有最小靜力矩要求，可以將最小力矩?fù)Q算到力矩扳手上，用此力矩轉(zhuǎn)動扳手，如果齒圈未滑動，說明飛輪總成靜力矩足夠，如果齒圈出現(xiàn)滑動，說明靜力矩不夠。
[0028]工裝固定底座I是一塊平板，平板上四周設(shè)置有螺孔，平板通過螺栓和工作臺固連或直接焊接在工作臺上。平板上還設(shè)置有用來固定齒輪固定座7的螺紋孔。
[0029]滑動導(dǎo)軌2由左滑動導(dǎo)軌21和右滑動導(dǎo)軌22組成，左滑動導(dǎo)軌21和右滑動導(dǎo)軌22對稱設(shè)置焊接在工裝固定底座I上，左右兩個滑動導(dǎo)軌間保持一定的距離。左滑動導(dǎo)軌21和右滑動導(dǎo)軌22均是細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，將長方體結(jié)構(gòu)去掉一條棱形成缺口，左滑動導(dǎo)軌21和右滑動導(dǎo)軌22形成缺口的一面相對設(shè)置從