一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置的制作方法

1.本发明涉及一种抗冲击试验装置，具体涉及一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，本发明属于摩擦离合器冲击试验领域。


背景技术：

2.多片摩擦离合器是船舶动力传动装置中的重要传动元件之一，在某些特殊场合时，期望其在船舶遇到非接触爆炸等冲击后仍能正常使用。在此类应用下摩擦离合器的抗冲击性能成为其设计时需考虑的重要因素。在船用多片摩擦离合器设计开发时，有必要对其进行抗冲击性能评估。多片摩擦离合器接合后，活塞在高压油的作用下压紧摩擦片，离合器整体具有较强的抗冲击性能；摩擦离合器脱开后，活塞、摩擦片间有着明显的间隙，在受到较大的冲击后，活塞、摩擦片会出现移动、摆动、相互撞击等情况，可能造成摩擦片片体破裂、传扭花键压痕、运动卡滞等一系列问题，导致无法实现动力传输。在船舶正、倒车传动齿轮箱中，设置有正车摩擦离合器和倒车摩擦离合器，正车运行时正车摩擦离合器接合，倒车摩擦离合器脱开；倒车运行时倒车摩擦离合器接合，正车摩擦离合器脱开。所以在任何运行工况下始终会有处于脱开状态的离合器，因此有必要对脱开状态的摩擦离合器的抗冲击性能进行测试和分析。测试冲击条件下摩擦离合器活塞、摩擦片的运动状态，评估摩擦离合器在脱开状态下的抗冲击能力。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，用于解决上述摩擦离合器抗冲击试验的问题。
4.一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，它包括第一大齿轮、第二大齿轮、第一小齿轮、第二小齿轮、多片摩擦离合器、离合器箱、第一驱动器、第二驱动器、四个冲击部件和四个激光发射组件；多片摩擦离合器安装在离合器箱内，四个激光发射组件分别设置在离合器箱前方、后方、左侧和右侧，激光发射组件朝向离合器箱设置，第一小齿轮固定安装在多片摩擦离合器的输入轴上，两个冲击部件与多片摩擦离合器的输入轴固定连接，第一驱动器与第一大齿轮固定连接，第一大齿轮与第一小齿轮齿啮合，且两个冲击部件位于第一小齿轮两侧设置，多片摩擦离合器的输出轴与另外两个冲击部件固定连接，第二小齿轮固定安装在多片摩擦离合器的输出轴上，第二驱动器与第二大齿轮固定连接，第二大齿轮与第二小齿轮齿啮合，另外两个冲击部件位于第二小齿轮两侧设置。
5.进一步的，离合器箱前方激光发射组件发射端朝向离合器箱垂直设置，离合器箱后方激光发射组件发射端朝向离合器箱垂直设置，左侧激光发射组件发射端朝向离合器箱左侧垂直设置，右侧激光发射组件发射端朝向离合器箱右侧垂直设置。
6.进一步的，多片摩擦离合器包括摩擦离合器输入轴、摩擦离合器输出轴、摩擦片座、离合器外壳、活塞、多个外摩擦片和多个内摩擦片；摩擦离合器输入轴与离合器外壳固定连接，摩擦离合器输出轴与摩擦片座右端固定连接，多个内摩擦片沿直线并排安装在摩
擦片座上，多个外摩擦片沿直线并排安装在离合器外壳的内侧壁上，且多个外摩擦片和多个内摩擦片交错设置，活塞安装在离合器外壳的内，活塞套装在摩擦离合器输入轴上。
7.进一步的，活塞的外侧环面安装有反光膜，且多个反光膜沿圆周均布设置，离合器箱前方激光发射组件发射端朝向活塞上的一个反光膜设置，离合器箱后方激光发射组件发射端朝向活塞上的另一个反光膜设置，离合器箱左侧激光发射组件发射端朝向活塞侧面设置，活塞左侧外端面沿圆周方向均布设置有多个反光膜，且离合器箱与激光发射组件发射端对应的位置加工有通槽，位于右侧摩擦片的外侧沿圆周均布安装有多个反光膜，离合器箱右侧激光发射组件发射端朝向多片摩擦离合器右侧的外摩擦片上的反光膜设置。
8.进一步的，激光发射组件包括激光发射器、激光接收器和激光测距仪；激光发射器和激光接收器安装在激光测距仪上，且激光发射器和激光接收器位于激光测距仪的同一端面上。
9.进一步的，第一驱动器和第二驱动器结构相同，且第一驱动器为驱动电机。
10.进一步的，摩擦片座上沿轴线方向加工有外花键，每个内摩擦片上加工有内花键，摩擦片座和多个内摩擦片通过花键连接。
11.进一步的，离合器外壳上沿轴线方向加工有内花键，每个外摩擦片上加工有外花键，离合器外壳和多个外摩擦片通过花键连接。
12.进一步的，它还包括第一联轴器和第二联轴器；第一驱动器通过第一联轴器与第一大齿轮固定连接，第二驱动器通过第二联轴器与第二大齿轮固定连接。
13.本发明的有益效果：
14.1.本技术可以模拟多片摩擦离合器受到的轴向和径向冲击载荷，测试多片摩擦离合器输入、输出端处于正、反向脱开空转状态下，遇到冲击时，活塞、摩擦片的运动状态，即运动位移、速度和加速度，测试摩擦离合器遇到冲击后能否正常接合与脱开进而实现冲击的试验目的。
15.2.通过本技术的试验数据，可以探究摩擦片间间隙、摩擦片与其配合零件配合松紧程度、活塞与其配合零件配合松紧程度等对多片摩擦离合器抗冲击能力的影响，从而指导多片摩擦离合器的抗冲击设计。
附图说明
16.图1是多片摩擦离合器抗冲击试验装置布置图。
17.图2是摩擦离合器结构图。
18.图3是激光束经反光膜反射后接收测目标距离示意图。
19.图4是激光束经反光膜反射后接收测目标角度示意图。
具体实施方式
20.具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，它包括第一大齿轮3、第二大齿轮9、第一小齿轮14、第二小齿轮13、多片摩擦离合器4、离合器箱5、第一驱动器1、第二驱动器11、四个冲击部件12和四个激光发射组件；多片摩擦离合器4安装在离合器箱5内，四个激光发射组件分别设置在离合器箱5前方、后方、左侧和右侧，激光发射组件朝向离合器箱5设置，第一小齿轮14固定安装在多片摩
擦离合器4的输入轴上，两个冲击部件12与多片摩擦离合器4的输入轴固定连接，第一驱动器1与第一大齿轮3固定连接，第一大齿轮3与第一小齿轮14齿啮合，且两个冲击部件12位于第一小齿轮14两侧设置，多片摩擦离合器4的输出轴与另外两个冲击部件12固定连接，第二小齿轮13固定安装在多片摩擦离合器4的输出轴上，第二驱动器11与第二大齿轮9固定连接，第二大齿轮9与第二小齿轮13齿啮合，另外两个冲击部件12位于第二小齿轮13两侧设置。
21.本实施方式中位于外侧的两个冲击部件12冲击方向与多片摩擦离合器4的中心线重合设置，位于中间的两个冲击部件12冲击方向与多片摩擦离合器4的中心线垂直设置，第一驱动器1用以调节多片摩擦离合器4输入轴转速。第二驱动器11用以调节多片摩擦离合器4输出轴转速。激光发射组件位于离合器箱5外固定位置。所述离合器箱5可以控制多片摩擦离合器4接排。
22.本实施方式试验时控制冲击部件12在多片摩擦离合器4输入端轴向、径向，输出端轴向、径向分别或同时对处于脱开状态的多片摩擦离合器4轴系施加冲击载荷，轴端的冲击部件12用以施加轴向冲击载荷，侧面的冲击部件12用以施加径向冲击载荷。所述冲击部件12可以为冲击试验机、活塞震动器、弹簧冲击锤、气动冲击器，并可以实现设置或调节冲击能量、冲击速度。
23.具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，离合器箱5前方激光发射组件发射端朝向离合器箱5垂直设置，离合器箱5后方激光发射组件发射端朝向离合器箱5垂直设置，左侧激光发射组件发射端朝向离合器箱5左侧垂直设置，右侧激光发射组件发射端朝向离合器箱5右侧垂直设置。其它结构与组成部分与具体实施方式一相同。
24.具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，多多片摩擦离合器4包括摩擦离合器输入轴21、摩擦离合器输出轴24、摩擦片座25、离合器外壳22、活塞23、多个外摩擦片26和多个内摩擦片27；摩擦离合器输入轴21与离合器外壳22固定连接，摩擦离合器输出轴24与摩擦片座25右端固定连接，多个内摩擦片27沿直线并排安装在摩擦片座25上，多个外摩擦片26沿直线并排安装在离合器外壳22的内侧壁上，且多个外摩擦片26和多个内摩擦片27交错设置，活塞23安装在离合器外壳22的内，活塞23套装在摩擦离合器输入轴21上。其它结构与组成部分与具体实施方式一相同。
25.本实施方式中摩擦离合器输入轴21与摩擦离合器输出轴24同轴布置。外摩擦片26和内摩擦片27在摩擦片座25和离合器外壳22内孔形成的圆环形内腔中依次排列，成为摩擦片组。活塞23结构为旋转体，套在摩擦离合器输入轴21或摩擦离合器输出轴24上，可以在外力作用下沿多片摩擦离合器4轴做轴向运动，可以压紧摩擦片组。
26.具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，活塞23的外侧环面安装有反光膜29，且多个反光膜29沿圆周均布设置，离合器箱5前方激光发射组件发射端朝向活塞23上的一个反光膜29设置，离合器箱5后方激光发射组件发射端朝向活塞23上的另一个反光膜29设置，离合器箱5左侧激光发射组件发射端朝向活塞23侧面设置，活塞23左侧外端面沿圆周方向均布设置有多个反光膜29，且离合器箱5与激光发射组件发射端对应的位置加工有通槽28，位于右侧摩擦片的外侧沿
圆周均布安装有多个反光膜29，离合器箱5右侧激光发射组件发射端朝向多片摩擦离合器4右侧的外摩擦片26上的反光膜29设置。其它结构与组成部分与具体实施方式一相同。
27.具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，激光发射组件包括激光发射器6、激光接收器7和激光测距仪8；激光发射器6和激光接收器7安装在激光测距仪8上，且激光发射器6和激光接收器7位于激光测距仪8的同一端面上。其它结构与组成部分与具体实施方式二、三或四相同。
28.本实施方式中多片摩擦离合器4两端激光测距仪8的激光发射器6可以通过通槽28向活塞23端面和最外侧的摩擦片端面上发射脉冲激光束，多片摩擦离合器4轴系侧面的激光测距仪8可以通过通槽28向活塞23外侧圆柱面上发射脉冲激光束。活塞23端面、外侧圆柱面以及最外侧的一个摩擦片端面上贴有反光膜29。激光束可以射在反光膜29上，经目标反射后被激光接收器7接收，激光测距仪8测定激光束从发射到接收的时间，计算出激光测距仪8与目标之间的距离以及目标的速度。
29.具体实施方式六：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，第一驱动器1和第二驱动器11结构相同，且第一驱动器1为驱动电机。其它结构与组成部分与具体实施方式一相同。
30.具体实施方式七：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，摩擦片座25上沿轴线方向加工有外花键，每个内摩擦片27上加工有内花键，摩擦片座25和多个内摩擦片27通过花键连接。其它结构与组成部分与具体实施方式七三相同。
31.具体实施方式八：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，离合器外壳22上沿轴线方向加工有内花键，每个外摩擦片26上加工有外花键，离合器外壳22和多个外摩擦片26通过花键连接。其它结构与组成部分与具体实施方式三相同。
32.具体实施方式九：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，它还包括第一联轴器2和第二联轴器10；第一驱动器1通过第一联轴器2与第一大齿轮3固定连接，第二驱动器11通过第二联轴器10与第二大齿轮9固定连接。其它结构与组成部分与具体实施方式三相同。
33.工作原理
34.本技术在图3、图4所示实施例中，活塞23、摩擦片经冲击位置、角度发生变化，反射回的激光光路也会发生变化，激光测距仪8接收到激光的时间、接收位置会发生变化。激光测距仪8可以通过接收时间计算与被测目标间的距离，并能对图像信号进行处理，提取激光光斑的中心，计算激光光斑的移动量，再根据距离得到被测目标的倾斜角α。通过目标位移、角度及速度、加速度变化情况，可分析其受到冲击后的动态响应。
35.如冲击时目标只发生了平动，设冲击前激光自激光发射器6发射至激光接收器7接收时间为t1，冲击后接收时间为t2，设光速为c，则被测摩擦片运动位移为c(t2-t1)/2。
36.如冲击时目标只发生了转动，激光光斑的移动量为x，激光返回时间为t，则目标倾斜角α≈arctan[x/(ct/2)]/2。
[0037]
如冲击时目标同时发生平动和转动，则将上面两式结合，迭代计算出准确运动位移及倾斜角。
[0038]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：它包括第一大齿轮(3)、第二大齿轮(9)、第一小齿轮(14)、第二小齿轮(13)、多片摩擦离合器(4)、离合器箱(5)、第一驱动器(1)、第二驱动器(11)、四个冲击部件(12)和四个激光发射组件；多片摩擦离合器(4)安装在离合器箱(5)内，四个激光发射组件分别设置在离合器箱(5)前方、后方、左侧和右侧，激光发射组件朝向离合器箱(5)设置，第一小齿轮(14)固定安装在多片摩擦离合器(4)的输入轴上，两个冲击部件(12)与多片摩擦离合器(4)的输入轴固定连接，第一驱动器(1)与第一大齿轮(3)固定连接，第一大齿轮(3)与第一小齿轮(14)齿啮合，且两个冲击部件(12)位于第一小齿轮(14)两侧设置，多片摩擦离合器(4)的输出轴与另外两个冲击部件(12)固定连接，第二小齿轮(13)固定安装在多片摩擦离合器(4)的输出轴上，第二驱动器(11)与第二大齿轮(9)固定连接，第二大齿轮(9)与第二小齿轮(13)齿啮合，另外两个冲击部件(12)位于第二小齿轮(13)两侧设置。2.根据权利要求1所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：离合器箱(5)前方激光发射组件发射端朝向离合器箱(5)垂直设置，离合器箱(5)后方激光发射组件发射端朝向离合器箱(5)垂直设置，左侧激光发射组件发射端朝向离合器箱(5)左侧垂直设置，右侧激光发射组件发射端朝向离合器箱(5)右侧垂直设置。3.根据权利要求1所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：多片摩擦离合器(4)包括摩擦离合器输入轴(21)、摩擦离合器输出轴(24)、摩擦片座(25)、离合器外壳(22)、活塞(23)、多个外摩擦片(26)和多个内摩擦片(27)；摩擦离合器输入轴(21)与离合器外壳(22)固定连接，摩擦离合器输出轴(24)与摩擦片座(25)右端固定连接，多个内摩擦片(27)沿直线并排安装在摩擦片座(25)上，多个外摩擦片(26)沿直线并排安装在离合器外壳(22)的内侧壁上，且多个外摩擦片(26)和多个内摩擦片(27)交错设置，活塞(23)安装在离合器外壳(22)的内，活塞(23)套装在摩擦离合器输入轴(21)上。4.根据权利要求1所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：活塞(23)的外侧环面安装有反光膜(29)，且多个反光膜(29)沿圆周均布设置，离合器箱(5)前方激光发射组件发射端朝向活塞(23)上的一个反光膜(29)设置，离合器箱(5)后方激光发射组件发射端朝向活塞(23)上的另一个反光膜(29)设置，离合器箱(5)左侧激光发射组件发射端朝向活塞(23)侧面设置，活塞(23)左侧外端面沿圆周方向均布设置有多个反光膜(29)，且离合器箱(5)与激光发射组件发射端对应的位置加工有通槽(28)，位于右侧摩擦片的外侧沿圆周均布安装有多个反光膜(29)，离合器箱(5)右侧激光发射组件发射端朝向多片摩擦离合器(4)右侧的外摩擦片(26)上的反光膜(29)设置。5.根据权利要求2、3或4所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：激光发射组件包括激光发射器(6)、激光接收器(7)和激光测距仪(8)；激光发射器(6)和激光接收器(7)安装在激光测距仪(8)上，且激光发射器(6)和激光接收器(7)位于激光测距仪(8)的同一端面上。6.根据权利要求1所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：第一驱动器(1)和第二驱动器(11)结构相同，且第一驱动器(1)为驱动电机。7.根据权利要求3所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：摩擦片座(25)上沿轴线方向加工有外花键，每个内摩擦片(27)上加工有内花键，摩擦片座(25)和多个内摩擦片(27)通过花键连接。
8.根据权利要求3所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：离合器外壳(22)上沿轴线方向加工有内花键，每个外摩擦片(26)上加工有外花键，离合器外壳(22)和多个外摩擦片(26)通过花键连接。9.根据权利要求1所述一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，其特征在于：它还包括第一联轴器(2)和第二联轴器(10)；第一驱动器(1)通过第一联轴器(2)与第一大齿轮(3)固定连接，第二驱动器(11)通过第二联轴器(10)与第二大齿轮(9)固定连接。

技术总结
一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，本发明涉及一种抗冲击试验装置，本发明的目的是提供一种多片摩擦离合器抗冲击试验装置，用于解决上述摩擦离合器抗冲击试验的问题，多片摩擦离合器安装在离合器箱内，四个激光发射组件分别设置在离合器箱前方、后方、左侧和右侧，激光发射组件朝向离合器箱设置，第一小齿轮固定安装在多片摩擦离合器的输入轴上，两个冲击部件与多片摩擦离合器的输入轴固定连接，第一驱动器与第一大齿轮固定连接，多片摩擦离合器的输出轴与另外两个冲击部件固定连接，第二小齿轮固定安装在多片摩擦离合器的输出轴上，第二驱动器与第二大齿轮固定连接。本发明属于摩擦离合器冲击试验领域。合器冲击试验领域。合器冲击试验领域。


技术研发人员：战庆欣 闫泽 王鑫 赵松涛 王勇帆 赵明达 曲盛楠 王学志 陈克鑫 张祥 王春玲 戴维泽
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七0三研究所
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/8