反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種反推型扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩的工裝夾具。一種反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，包括兩個(gè)同軸的工裝座，工裝座的中心設(shè)有墊塊，墊塊具有螺旋升角，在每個(gè)工裝座上均安裝有一個(gè)外套，在兩個(gè)工裝座之間設(shè)有定位軸，定位軸的兩端分別穿過(guò)外套固定在定位軸兩端的工裝座上，在工裝座上安裝有外套，在外套的內(nèi)壁設(shè)有制動(dòng)凸臺(tái)。本實(shí)用新型提供了一種能有效防止在測(cè)試時(shí)彈簧兩端先漲大影響測(cè)試結(jié)果，滿足彈簧兩端圈不并緊磨平的反推型彈簧的扭矩測(cè)試的工裝夾具；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的對(duì)于反推彈簧扭矩測(cè)試時(shí)由于彈簧兩端圈先漲大，使得中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移發(fā)生變化，不能準(zhǔn)確測(cè)得彈簧的扭矩的技術(shù)問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工裝夾具，尤其涉及一種用于測(cè)試應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶漲緊裝置中的反推型扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩的工裝夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]反推型扭轉(zhuǎn)彈簧，使用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶漲緊裝置中，是皮帶漲緊裝置中的關(guān)鍵零部件。使用時(shí)通過(guò)調(diào)整變化彈簧的安裝角度和工作扭轉(zhuǎn)角度，使扭轉(zhuǎn)彈簧產(chǎn)生相應(yīng)的扭矩，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶漲緊的功能。
[0003]在公開(kāi)的專利文件中，公開(kāi)了一種用于固定用在機(jī)械或者儀表上的彈簧的裝置，“中國(guó)專利:一種用于彈簧扭矩測(cè)試的固定裝置(CN203231844U)”，包括測(cè)試機(jī)座、固定在測(cè)試機(jī)座上的第一固定支座和第二固定支座；所述第一固定支座上設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)圓盤，移動(dòng)圓盤的靠近第二固定支座的端面上設(shè)置有用于固定彈簧的凹槽；所述第二固定支座上固定有安裝圓柱，所述安裝圓柱上設(shè)置有用于安裝彈簧的環(huán)槽和用于固定彈簧的彈簧卡箍。這個(gè)裝置并不能測(cè)試反推型扭轉(zhuǎn)彈簧，而且兩個(gè)固定支座之間固定彈簧后，彈簧扭轉(zhuǎn)后容易偏離，測(cè)試效果不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效防止在測(cè)試時(shí)彈簧兩端先漲大影響測(cè)試結(jié)果，滿足彈簧兩端圈不并緊磨平的反推型彈簧的扭矩測(cè)試的工裝夾具；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的對(duì)于反推彈簧扭矩測(cè)試時(shí)由于彈簧兩端圈先漲大，使得中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移發(fā)生變化，不能準(zhǔn)確測(cè)得彈簧的扭矩的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下述技術(shù)方案解決的:一種反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，包括兩個(gè)同軸的工裝座，工裝座的中心設(shè)有墊塊，墊塊具有一個(gè)與待測(cè)試扭轉(zhuǎn)彈簧端部配合的螺旋升角，在每個(gè)工裝座上均安裝有一個(gè)外套，在兩個(gè)工裝座之間設(shè)有定位軸，定位軸的兩端分別穿過(guò)外套固定在定位軸兩端的工裝座上，在工裝座上安裝有外套，工裝座上的墊塊、定位軸和外套同心布置，在所述的外套的內(nèi)壁設(shè)有制動(dòng)凸臺(tái)。兩個(gè)工裝座呈法蘭盤狀，在工裝座上開(kāi)設(shè)螺栓孔，通過(guò)螺栓將工裝座固定在扭矩試驗(yàn)機(jī)的法蘭盤連接傳動(dòng)。兩個(gè)工裝座同軸反向旋轉(zhuǎn)，模擬反推彈簧在汽車總成中反推扭轉(zhuǎn)的工作狀況。定位軸固定在工裝座上，彈簧套接在定位軸上，定位軸對(duì)彈簧起到一個(gè)導(dǎo)向安裝和支撐的作用，彈簧不會(huì)跑偏。而且通過(guò)定位軸的長(zhǎng)度來(lái)保證待測(cè)試彈簧裝在工裝座上后的長(zhǎng)度，從而可以根據(jù)使用狀況，進(jìn)行預(yù)裝彈簧然后進(jìn)行測(cè)試。墊塊具有螺旋升角，將彈簧的兩端抵接在墊塊上，彈簧被壓縮到指定的軸向安裝高度后安裝到兩個(gè)工裝座之間。在工裝座上同時(shí)安裝有外套，夕卜套的內(nèi)徑大于彈簧的外徑，在外套的內(nèi)壁一體成型有制動(dòng)凸臺(tái)，有效避免反推扭轉(zhuǎn)時(shí)彈簧兩端圈先漲大，確保彈簧中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移，從而提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度，也可以避免由于端圈的漲大，端圈與外套產(chǎn)生異響。由于在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶漲緊裝置上使用的反推型彈簧是端圈不并緊磨平的，因此在工裝座的中心要通過(guò)墊塊對(duì)彈簧的兩端進(jìn)行支撐。工裝座與墊塊是整體加工的。
[0006]作為優(yōu)選，所述的定位軸包括定位軸主體和位于定位軸主體兩端的連接軸，連接軸插接在工裝座中心的通孔內(nèi)，定位軸主體的長(zhǎng)度為Hd，Hd = Lg-1，其中Lg為待測(cè)試扭轉(zhuǎn)彈簧的安裝高度，定位軸外徑Dd = Di min-1.5,其中Di min為彈簧內(nèi)徑的最小值。扭轉(zhuǎn)彈簧的長(zhǎng)度略長(zhǎng)，因此在彈簧套接在定位軸上時(shí)，能將定位軸的兩端略微的脫離工裝座，使得定位軸與工裝座相接觸的地方有些許空隙，以避免扭矩測(cè)試時(shí)定位軸與工裝座之間的摩擦力影響測(cè)試結(jié)果，使得測(cè)試結(jié)果更精確。因?yàn)樾枰獙椈商捉釉诙ㄎ惠S上，反推彈簧扭矩測(cè)試時(shí)是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)，彈簧圈漲大再縮小，因此在設(shè)計(jì)定位軸外徑時(shí)需要考慮彈簧的最小內(nèi)徑，防止測(cè)試時(shí)影響彈簧性能。
[0007]作為優(yōu)選，所述的工裝座上開(kāi)設(shè)有環(huán)形卡槽，卡槽包括制動(dòng)凸臺(tái)卡槽和外套卡槽，外套通過(guò)卡槽固定在工裝座上，凸臺(tái)卡槽的一端與墊塊的螺旋升角的起始位置重合?？ú鄣男螤罡鶕?jù)外套的形狀設(shè)計(jì)，工裝座與外套之間是間隙配合，而且凸臺(tái)卡槽還能幫助外套在工裝座內(nèi)進(jìn)行定位和安裝。凸臺(tái)卡槽的一端與墊塊的起始位置重合，也就是與彈簧的起始位置重合，能保證在工裝座反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，端圈內(nèi)徑變大后馬上進(jìn)行制止，從而提高扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性。
[0008]作為優(yōu)選，所述的墊塊為環(huán)形，墊塊的內(nèi)徑與定位軸主體的外徑相同，墊塊的外徑與外套的內(nèi)徑相同，墊塊的螺旋升角在225°時(shí)，升程高度截平，所述的墊塊的螺旋角及升程計(jì)算如下:α = actag(t/ η D) ；t = (Lg-d)/n ；hl = 0.25t ；h2 = 0.625t,式中:a -螺旋角；D_彈簧中徑；t-彈簧節(jié)距；Lg-彈簧安裝高度；d-彈簧材料線徑；n-彈簧工作圈數(shù)；hl-90°的升程高度；h2-225°的升程高度。墊塊的螺旋升程的設(shè)計(jì)是按照Lg和彈簧圈數(shù)計(jì)算在0°?360°的升程角度，由于彈簧的兩端并沒(méi)有并緊磨平，彈簧整體為各圈等螺旋角，節(jié)距均勻。因此在平放時(shí)，彈簧會(huì)有傾斜。設(shè)計(jì)在升程角在225°時(shí)，彈簧正好平齊。通過(guò)上述參數(shù)的設(shè)計(jì)，能保證彈簧兩端由墊塊支撐定位，能更好的進(jìn)行扭矩測(cè)試。
[0009]作為優(yōu)選，所述的制動(dòng)凸臺(tái)呈弧狀，制動(dòng)凸臺(tái)的角度為30°?90°，制動(dòng)凸臺(tái)的寬度B = d+2,其中d為彈簧材料線徑；制動(dòng)凸臺(tái)的半徑Rp = (De max+ Ψ I*Dmax/2 π η) /2,其中De max—彈簧外徑的最大值；Ψ I—極限位移角，Dmax—彈簧中徑的最大值；外套內(nèi)徑Dh = 2* (Rp+A)，其中A為制動(dòng)凸臺(tái)的厚度，0.8mm彡A彡1.5mm ;外套的高度為h = 2d，其中d為彈簧材料線徑。制動(dòng)凸臺(tái)的角度為30°?90°，是要保證彈簧的兩端在0.25圈內(nèi)扭轉(zhuǎn)時(shí)不先于中間圈產(chǎn)生漲大。制動(dòng)凸臺(tái)的設(shè)計(jì)能保證在反推扭轉(zhuǎn)時(shí)彈簧的端圈被凸臺(tái)限制不會(huì)漲大，從而保證中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移。彈簧的外圈是碰不到外套的內(nèi)徑的，在兩者之間留有間隙，保證在進(jìn)行扭矩測(cè)試時(shí)，不會(huì)影響彈簧的變形，也不會(huì)因?yàn)槟Σ亮κ艿接绊憽Ｖ苿?dòng)凸臺(tái)位于靠近墊塊的一側(cè)，能保證對(duì)抵接在墊塊上的端圈進(jìn)行限制，而不會(huì)影響中間工作圈。
[0010]作為優(yōu)選，定位軸的定位軸主體的長(zhǎng)度大于兩個(gè)外套的長(zhǎng)度之和。兩個(gè)外套之間的是留有間隙的，定位軸的確定彈簧的壓縮長(zhǎng)度，外套對(duì)彈簧起到一個(gè)防止兩端圈漲大，同時(shí)對(duì)彈簧兩端的一個(gè)固定，防止彈簧兩端跳出，是的扭矩的測(cè)試效果更穩(wěn)定。
[0011]因此，本實(shí)用新型的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝具備下述優(yōu)點(diǎn):1、在工裝座上一體成型有墊塊，并且墊塊是具備一個(gè)螺旋升角的，能讓兩端不并緊摸牌的彈簧能得到更好的支撐，完成扭矩的測(cè)試；2、在外套的內(nèi)壁上一體成型有制動(dòng)凸臺(tái)，能有效避免反推扭轉(zhuǎn)時(shí)彈簧兩端圈先漲大，確保彈簧中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移；3、定位軸的長(zhǎng)度略小于彈簧的指定軸向安裝高度，能避免測(cè)試時(shí)摩擦力的影響，提高測(cè)試的結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝的立體使用示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝的主視剖視圖。
[0014]圖3是圖1內(nèi)的工裝座的主視圖。
[0015]圖4是圖3的剖視圖。
[0016]圖5是圖3內(nèi)的墊塊的螺旋升角放大示意圖。
[0017]圖6是圖1內(nèi)的外套的主視圖。
[0018]圖7是圖6的剖視圖。
[0019]圖8是圖1內(nèi)的定位軸的主視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例:
[0022]如圖1和2所示，一種反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，包括兩個(gè)相對(duì)安裝的工裝座2，兩個(gè)工裝座2呈法蘭盤形狀，在工作裝2的外圈均布開(kāi)設(shè)有螺栓孔4，通過(guò)螺栓7將工作裝固定在扭矩試驗(yàn)機(jī)的法蘭盤(未畫出)上。如圖3和4和5所示，在工裝座2的中心一體成型有橫截面為圓形的墊塊10，待測(cè)試的彈簧3的端面放在墊塊10上，墊塊10具備有一個(gè)螺栓升角，墊塊10的螺旋升程的設(shè)計(jì)在225°位置升程高度截平，使得待測(cè)試的彈簧通過(guò)墊塊的支撐兩端平齊，也就是墊塊將待測(cè)試的彈簧的端面墊平。墊塊10的中心開(kāi)設(shè)有一個(gè)階梯狀的通孔6,墊塊10的通孔內(nèi)插接有定位軸5,定位軸5包括定位軸主體12和位于定位軸主體12兩端的連接軸13 (如圖8所示)。在工裝座2上開(kāi)設(shè)有環(huán)形卡槽，環(huán)形卡槽開(kāi)設(shè)在墊塊10外與墊塊10同心。如圖6和7所示，在墊塊10外的環(huán)形卡槽內(nèi)卡接有外套1，外套I呈環(huán)形形，在外套I的內(nèi)壁一體成型有制動(dòng)凸臺(tái)11。制動(dòng)凸臺(tái)11與外套I相互平行，制動(dòng)凸臺(tái)11的弧度為n/2。對(duì)應(yīng)于外套的形狀，環(huán)形卡槽包括制動(dòng)凸臺(tái)卡槽9和外套卡槽8,外套I與卡槽為間隙配合,夕卜套I通過(guò)卡槽固定在工裝座上，凸臺(tái)卡槽9的一端與墊塊10的螺旋升角的起始位置S重合。
[0023]待測(cè)試彈簧兩端圈不并緊磨平，待測(cè)試彈簧整體為各圈等螺旋角，節(jié)距均勻。定位軸的長(zhǎng)度大于兩個(gè)外套的長(zhǎng)度之和，定位軸插接在工裝座上形成骨架，兩個(gè)外套之間留有間隙。待測(cè)試彈簧的兩端抵接在墊塊上，待測(cè)試彈簧穿接在定位軸上，然后將待測(cè)試彈簧壓縮到指定軸向安裝高度Lg，兩端的工裝座隨著扭矩試驗(yàn)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而反向相對(duì)旋轉(zhuǎn)，如此往復(fù)，進(jìn)行扭矩的測(cè)試。因?yàn)橥馓椎膬?nèi)壁上的制動(dòng)凸臺(tái)，防止了彈簧的兩端先漲大，保證了彈簧中間工作圈的扭轉(zhuǎn)位移，而且外套的內(nèi)壁始終不與彈簧想接觸。
[0024]為了防止在扭矩測(cè)試時(shí)，定位軸與工裝座之間的摩擦力影響測(cè)試結(jié)果，對(duì)定位軸的高度Hd進(jìn)行設(shè)計(jì),Hd = Lg-1,定位軸外徑Dd設(shè)計(jì)，Dd = Di min-1.5,其中Di min為彈簧內(nèi)徑的最小值。
[0025]墊塊螺旋升程的設(shè)計(jì):按Lg和彈簧圈數(shù)計(jì)算0°?360°的升程角度，在225°位置升程高度截平。墊塊內(nèi)徑=定位軸外徑Dd，墊塊外徑=外套內(nèi)徑。墊塊螺旋角及升程計(jì)算如下:
[0026]a = actag (t/ π D) ；t = (Lg-d) /n ；hl = 0.25t ；h2 = 0.625t。
[0027]式中:a -螺旋角；D-彈簧中徑；t-彈簧節(jié)距；Lg-彈簧安裝高度；d_-彈簧材料線徑；η—彈簧工作圈數(shù)；hl—90°的升程高度；h2—225°的升程高度。
[0028]外套設(shè)計(jì):制動(dòng)凸出臺(tái)內(nèi)半徑Rp = (De max+Ψ l*Dmax/2 π η)/2，
[0029]凸出臺(tái)的厚度A按1.3mm，凸出臺(tái)的寬度B = d+2 ；
[0030]外套內(nèi)徑設(shè)計(jì):Dh = 2*(Rp+A);外套相對(duì)基準(zhǔn)高度=2*d
[0031]式中:De max—彈簧外徑的最大值；Ψ I—極限位移角(單位為弧度)，Dmax—彈簧中徑的最大值。
【權(quán)利要求】
1.一種反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:包括兩個(gè)工裝座，工裝座的中心設(shè)有墊塊，墊塊具有一個(gè)與待測(cè)試扭轉(zhuǎn)彈簧端部配合的螺旋升角，在每個(gè)工裝座上均安裝有一個(gè)外套，在兩個(gè)工裝座之間設(shè)有定位軸，定位軸的兩端分別穿過(guò)外套固定在定位軸兩端的工裝座上，在工裝座上安裝有外套，工裝座上的墊塊、定位軸和外套同心布置，在所述的外套的內(nèi)壁設(shè)有制動(dòng)凸臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的定位軸包括定位軸主體和位于定位軸主體兩端的連接軸，連接軸插接在工裝座中心的通孔內(nèi)，定位軸主體的長(zhǎng)度為Hd，Hd = Lg-1，其中Lg為待測(cè)試扭轉(zhuǎn)彈簧的安裝高度，定位軸外徑Dd = Di min-1.5,其中Di min為彈簧內(nèi)徑的最小值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的工裝座上開(kāi)設(shè)有環(huán)形卡槽，卡槽包括制動(dòng)凸臺(tái)卡槽和外套卡槽，夕卜套通過(guò)卡槽固定在工裝座上，凸臺(tái)卡槽的一端與墊塊的螺旋升角的起始位置重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的墊塊為環(huán)形，墊塊的內(nèi)徑與定位軸主體的外徑相同，墊塊的外徑與外套的內(nèi)徑相同，墊塊的螺旋升角在225°時(shí)，升程高度截平，所述的墊塊的螺旋角及升程計(jì)算如下:α=actag(t/ η D) ；t = (Lg-d)/n ；hl = 0.25t ；h2 = 0.625t,式中:a -螺旋角;D_ 彈簧中徑；t-彈簧節(jié)距；Lg-彈簧安裝高度；d-彈簧材料線徑；n-彈簧工作圈數(shù)；hl-90°的升程高度；h2-225°的升程高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的墊塊為環(huán)形,墊塊的內(nèi)徑與定位軸主體的外徑相同，墊塊的外徑與外套的內(nèi)徑相同，墊塊的螺旋升角在225°時(shí)，升程高度截平，所述的墊塊的螺旋角及升程計(jì)算如下:a =actag(t/ η D) ；t = (Lg-d) /n ；hl = 0.25t ；h2 = 0.625t,式中:a -螺旋角;D_ 彈簧中徑；t_彈簧節(jié)距；Lg-彈簧安裝高度；d-彈簧材料線徑；n-彈簧工作圈數(shù)；hl-90°的升程高度；h2-225°的升程高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的制動(dòng)凸臺(tái)呈弧狀，制動(dòng)凸臺(tái)的角度為30°?90°，制動(dòng)凸臺(tái)的寬度B = d+2，其中d為彈簧材料線徑；制動(dòng)凸臺(tái)的半徑Rp = (De max+Ψ l*Dmax/2 π η)/2,其中De max—彈簧外徑的最大值；Ψ I—極限位移角，Dmax-彈簧中徑的最大值；外套內(nèi)徑Dh = 2*(Rp+A)，其中A為制動(dòng)凸臺(tái)的厚度，0.8mm ^ A ^ 1.5mm ;外套的高度為h = 2d，其中d為彈簧材料線徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:所述的制動(dòng)凸臺(tái)呈弧狀，制動(dòng)凸臺(tái)的角度為30°?90°，制動(dòng)凸臺(tái)的寬度8 = (1+2，其中(1為彈簧材料線徑；制動(dòng)凸臺(tái)的半徑Rp = (De !1^1+1^1*01]^1/2 3111)/2,其中06 max—彈簧外徑的最大值；V1-極限位移角，Dmax-彈簧中徑的最大值；外套內(nèi)徑Dh = 2*(Rp+A)，其中A為制動(dòng)凸臺(tái)的厚度，0.8mm彡A彡1.5mm ;外套的高度為h = 2d，其中d為彈簧材料線徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:定位軸的定位軸主體的長(zhǎng)度大于兩個(gè)外套的長(zhǎng)度之和。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反推型漲緊輪扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩測(cè)試組合工裝，其特征在于:定位軸的定位軸主體的長(zhǎng)度大于兩個(gè)外套的長(zhǎng)度之和。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK204043828SQ201420466853
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】姜國(guó)焱 申請(qǐng)人:杭州富春彈簧有限公司