CN104897395A - 一种软轴式变速箱试验台的换挡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软轴式变速箱试验台的换挡装置。本发明包括电气柜、选挡用电动滑台、换挡用电动滑台、机械臂、滑块、摇臂、万向节、软轴和支座；选挡和换挡用电动滑台上下呈直角交叉安装，选挡用电动滑台通过螺钉横向固定在电气柜顶部，换挡用电动滑台通过螺钉纵向固定在选挡用电动滑台的螺母座上，机械臂底部通过螺钉固定在换挡用电动滑台的螺母座上；滑块的侧轴与机械臂前端铰接；摇臂的顶部与滑块滑动连接；摇臂通过螺钉固定在万向节顶部；万向节通过螺钉固定在支座顶部；软轴内芯头部固定在摇臂底面板，软轴管壁固定在支座面板。发明控制对象为软轴，结构简单，运行平稳，安装方便，通用性强。
Description
技术领域
本发明属于车辆试验装置技术领域，具体涉及一种软轴式变速箱试验台的换挡装置。
背景技术
在一些轿车、中大型客车和货车上，由于总布置要求驾驶员位置与变速箱的距离较远，常采用软轴操纵机构进行远距离变速箱换挡操纵，结构简单，操纵轻便，传递效率高。
在进行变速箱试验，动力总成试验或整车试验时，都需要在试验过程中不断改变车辆的挡位。若通过人工换挡，需要在完成一个挡位的试验后停车，无法完成连续换挡的动态试验过程，因此，需要一种换挡装置来代替人工进行自动换挡。目前，试验台换挡装置控制的对象都是换挡总成的操纵手杆，操纵方式有多连杆式和滑块式等。滑块式结构简单，但很难满足尺寸和形状不同的手杆，通用性比较差，且安装不方便；多连杆式摆脱了手杆尺寸和形状的限制，但结构复杂，成本高。对于软轴式变速箱，操纵手杆的运动将被分解转化为所有软轴的推拉运动传递到变速箱端进行耦合，故只要换挡装置使软轴产生相同的推拉运动就可以使变速箱完成换挡。将换挡总成的操纵手杆集成于换挡装置中，控制的对象为软轴，通用性好，结构简单，安装时只需将变速箱的软轴安装到换挡装置上即可，非常方便。
软轴式变速箱的软轴操纵机构不同，软轴的数量和运动方式有所差异。软轴变速箱的软轴操纵机构的结构形式主要有两种，一种是选挡、换挡分开式，即选挡软轴推拉完成变速箱选挡，换挡软轴推拉完成变速箱换挡；另一种是选挡、换挡合成式，即两根软轴的推拉合成完成变速箱的选挡和换挡，此时软轴不分选挡和换挡。有的软轴式变速箱除选挡和换挡两根软轴外，还有一根软轴负责助力。软轴操纵机构的多样性为应用于软轴式变速箱，控制对象为软轴的换挡装置的结构设计带来困难。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，本发明能适应不同软轴操纵机构，结构简单，运行平稳，安装方便，通用性强。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，包括电气柜、选挡用电动滑台、换挡用电动滑台、机械臂、滑块、摇臂、万向节、软轴和支座；选挡用电动滑台和换挡用电动滑台上下呈直角交叉安装，选挡用电动滑台通过螺钉横向固定在电气柜顶部，换挡用电动滑台通过螺钉纵向固定在选挡用电动滑台的螺母座上，机械臂底部通过螺钉固定在换挡用电动滑台的螺母座上；滑块的侧轴与机械臂前端铰接；摇臂的顶部与滑块滑动连接，使得滑块能够在摇臂上滑动；摇臂底部通过螺钉固定在万向节顶部；万向节底部通过螺钉固定在支座顶部；软轴内芯头部固定在摇臂底面板，软轴管壁固定在支座面板。
所述的机械臂包括大臂、轴承座和短轴；两个轴承座通过螺钉固定在大臂前端形成叉孔，叉孔内装有轴承与短轴配合；短轴中间开有圆孔，圆孔内装有轴承，能够与滑块侧轴相配合，并通过双螺母对顶锁紧，形成铰接；摇臂包括套筒和摇杆，套筒底部为内螺纹孔，摇杆上有外螺纹，两者通过螺纹连接；滑块内孔中装有直线滚珠轴承，与套筒相配合，使得滑块能够在摇臂上滑动；所述的滑块既能够绕短轴中心孔轴线转动，又能够沿着套筒滑动，从而使摇臂能够左右和前后摆动。
所述的摇臂底面板的四条边各开有长槽，支座面板的对应位置也开有长槽，直角连接件水平面上有两个孔，通过螺钉固定在摇臂底面板长槽中；直角连接件竖直面有一个通孔，软轴内芯头部通过螺栓与直角连接件竖直面通孔固定连接，软轴管壁通过螺栓连接固定在支座面板的长槽中。
本发明所要达到的有益效果是：
本发明应用在软轴式变速箱试验台架，能实现变速箱的自动换挡。同时本发明具有良好的通用性，能适应不同数量、不同软轴操纵机构的变速箱。并且，本发明结构简单，安装非常方便，只需将变速箱的所有软轴固定到换挡装置的对应位置即可。此外，换挡过程由伺服电机驱动，运行平稳，定位精度高，其换挡的速度和行程均可以在程序中进行设定，可控性好。
附图说明
图1是换挡装置的整体结构示意图；
图2是图1机械臂部分的结构示意图；
图3是一种软轴连接方式的局部放大图；
图4是另一种软轴连接方式的局部放大图；
如图所示：1、电气柜，2、选挡用电动滑台，3、换挡用电动滑台，4、机械臂，5、滑块，6、摇臂，7、万向节，8、软轴，9、支座，10、大臂，11、轴承座，12、短轴，13、滑块侧轴，14、套筒，15、直线滚珠轴承，16、摇杆，17、直角连接件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提出的一种软轴式变速箱试验台的换挡装置实施例进行详细描述。
如图1所示，一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，包括电气柜1、选挡用电动滑台2、换挡用电动滑台3、机械臂4、滑块5、摇臂6、万向节7、软轴8和支座9。选挡用电动滑台2和换挡用电动滑台3上下呈直角交叉安装，选挡用电动滑台2通过螺钉横向固定在电气柜1顶部，换挡用电动滑台3通过螺钉纵向固定在选挡用电动滑台2的螺母座上，机械臂4底部通过螺钉固定在换挡用电动滑台3的螺母座上。滑块5的侧轴与机械臂4前端铰接；摇臂6的顶部与滑块5滑动连接，使得滑块5能够在摇臂6上滑动。摇臂6底部通过螺钉固定在万向节7顶部。万向节7底部通过螺钉固定在支座9顶部。软轴8内芯头部固定在摇臂6底面板，软轴8管壁固定在支座9面板。
如图2所示，所述的机械臂4包括大臂10、轴承座11和短轴12。两个轴承座11通过螺钉固定在大臂10前端形成叉孔，叉孔内装有轴承与短轴12配合。短轴12中间开有圆孔，圆孔内装有轴承，能够与滑块侧轴13相配合，并通过双螺母对顶锁紧，形成铰接。摇臂6包括套筒14和摇杆16，套筒14底部为内螺纹孔，摇杆16上有外螺纹，两者通过螺纹连接。滑块5内孔中装有直线滚珠轴承15，与套筒14相配合，使得滑块5能够在摇臂6上滑动。所述的滑块5既能够绕短轴12中心孔轴线转动，又能够沿着套筒14滑动，从而使摇臂6能够左右和前后摆动。
如图3或图4所示，所述的摇臂6底面板的四条边各开有长槽，支座9面板的对应位置也开有长槽，直角连接件17水平面上有两个孔，通过螺钉固定在摇臂9底面板长槽中的某个位置。直角连接件17竖直面有一个通孔，软轴8内芯头部通过螺栓与直角连接件17竖直面通孔固定连接，软轴8管壁通过螺栓连接固定在支座9面板的长槽中。
本发明的工作原理为：选挡和换挡电动滑台带动机械臂前后左右运动，使摇臂前后左右摆动。摇臂的摆动使连接板的位姿产生变化，引起软轴运动。软轴头部固定在摇臂6底面板哪个边上的哪个位置决定了软轴的运动方式是推还是拉以及运动幅度的大小。根据实际变速箱软轴操纵机构的结构形式，选择软轴需要固定在摇臂6底面板的位置。对于选挡、换挡合成结构，可以将两根软轴固定在横向通槽两端的对称位置，如图3所示；对于选挡、换挡分开式结构，可以将选挡软轴固定在摇臂6底面板纵向通槽的中点位置，换档软轴固定在摇臂6底面板横向通槽的中点位置，如图4所示。变速箱软轴在换挡装置上安装完毕后，对挡位进行示教过程，电气柜内的PLC控制器会记录下变速箱换到某个挡位过程中选挡滑台和换挡滑台各运动的距离。之后若控制器得到换到该挡位的指令后就会控制选挡滑台和换挡滑台运动对应的距离，完成自动换挡。
Claims (3)
1. 一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，其特征在于包括电气柜、选挡用电动滑台、换挡用电动滑台、机械臂、滑块、摇臂、万向节、软轴和支座；选挡用电动滑台和换挡用电动滑台上下呈直角交叉安装，选挡用电动滑台通过螺钉横向固定在电气柜顶部，换挡用电动滑台通过螺钉纵向固定在选挡用电动滑台的螺母座上，机械臂底部通过螺钉固定在换挡用电动滑台的螺母座上；滑块的侧轴与机械臂前端铰接；摇臂的顶部与滑块滑动连接，使得滑块能够在摇臂上滑动；摇臂底部通过螺钉固定在万向节顶部；万向节底部通过螺钉固定在支座顶部；软轴内芯头部固定在摇臂底面板，软轴管壁固定在支座面板。
2.如权利要求1所述的一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，其特征在于所述的机械臂包括大臂、轴承座和短轴；两个轴承座通过螺钉固定在大臂前端形成叉孔，叉孔内装有轴承与短轴配合；短轴中间开有圆孔，圆孔内装有轴承，能够与滑块侧轴相配合，并通过双螺母对顶锁紧，形成铰接；摇臂包括套筒和摇杆，套筒底部为内螺纹孔，摇杆上有外螺纹，两者通过螺纹连接；滑块内孔中装有直线滚珠轴承，与套筒相配合，使得滑块能够在摇臂上滑动；所述的滑块既能够绕短轴中心孔轴线转动，又能够沿着套筒滑动，从而使摇臂能够左右和前后摆动。
3.如权利要求1所述的一种软轴式变速箱试验台的换挡装置，其特征在于所述的摇臂底面板的四条边各开有长槽，支座面板的对应位置也开有长槽，直角连接件水平面上有两个孔，通过螺钉固定在摇臂底面板长槽中；直角连接件竖直面有一个通孔，软轴内芯头部通过螺栓与直角连接件竖直面通孔固定连接，软轴管壁通过螺栓连接固定在支座面板的长槽中。
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