本實(shí)用新型屬于汽車底盤離合器系統(tǒng)測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)。

背景技術(shù)：

汽車離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺栓將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。

離合器踏板自由行程過大，離合器分離不徹底。導(dǎo)致掛擋有齒輪撞擊聲且難以掛入，如果勉強(qiáng)掛上，則在離合器踏板尚未完全放松時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)完全熄火。離合器踏板自由行程太小，離合器分離不徹底。導(dǎo)致在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)下，踩下離合器踏板幾乎觸底時(shí)，才能切斷離合器。踩下離合器踏板，感到掛擋困難或變速器齒輪出現(xiàn)刺耳的撞擊聲，或掛擋后不抬離合器踏板，車輛開始行駛。故：在汽車出廠前，應(yīng)對離合器系統(tǒng)的性能進(jìn)行測試。

現(xiàn)有的離合器測試設(shè)備，無法準(zhǔn)確地測量采集離合器踏板初始力、空行程、最大踏板力、回程最小力點(diǎn)和回程最大踏板力等設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)備精度差、手動(dòng)測試、人工記錄數(shù)據(jù)、誤差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)，其解決了現(xiàn)有的離合器測試設(shè)備，無法準(zhǔn)確地測量采集離合器踏板初始力、空行程、最大踏板力、回程最小力點(diǎn)和回程最大踏板力等設(shè)計(jì)參數(shù)且現(xiàn)有測試設(shè)備精度差、手動(dòng)測試、人工記錄數(shù)據(jù)、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、誤差大的問題。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案：

一種汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)，包括汽車離合器系統(tǒng)，其特征在于：還包括工作臺(tái)（1）、角度可調(diào)支架（2）、伺服加載系統(tǒng)、位移和力傳感器（6）和上位機(jī)，角度可調(diào)支架（2）設(shè)置在工作臺(tái)（1）上，伺服加載系統(tǒng)設(shè)置在角度可調(diào)支架（2）上，伺服加載系統(tǒng)的輸出端和汽車離合器系統(tǒng)的離合器踏板（7）連接，位移和力傳感器（6）設(shè)置在離合器踏板（7）上；上位機(jī)控制伺服加載系統(tǒng)給離合器踏板（7）加載、采集位移和力傳感器（6）的測量數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、顯示和存儲(chǔ)。

進(jìn)一步，伺服加載系統(tǒng)包括伺服電機(jī)控制器（3）、伺服電機(jī)（4）和滾珠絲杠（5），伺服電機(jī)控制器（3）和伺服電機(jī)（4）設(shè)置在角度可調(diào)支架（2）上，滾珠絲杠（5）一端和伺服電機(jī)（4）的輸出端連接，滾珠絲杠（5）的另一端和離合器踏板（7）連接。

進(jìn)一步，角度可調(diào)支架（2）是一個(gè)三角結(jié)構(gòu)，三角結(jié)構(gòu)的底邊固定在工作臺(tái)（1）上，三角結(jié)構(gòu)的一條斜邊上設(shè)置有若干調(diào)節(jié)孔（21），伺服加載系統(tǒng)設(shè)置在三角結(jié)構(gòu)的另一條斜邊上，且該斜邊和底邊可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；三角結(jié)構(gòu)的兩條斜邊搭接并通過調(diào)節(jié)孔（21）來調(diào)節(jié)其中另一條斜邊的傾斜角度。

進(jìn)一步，三角結(jié)構(gòu)的底邊通過支撐固定在工作臺(tái)（1）上。

進(jìn)一步，工作臺(tái)（1）底部設(shè)置有移動(dòng)輪。

進(jìn)一步，上位機(jī)包括工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

進(jìn)一步，位移和力傳感器（6）對離合器踏板（7）的初始力、空行程、最大踏板力、回程最小力點(diǎn)和回程最大踏板力進(jìn)行測量。

進(jìn)一步，汽車離合器系統(tǒng)固定在安裝臺(tái)（13）上。

進(jìn)一步，汽車離合器系統(tǒng)包括離合器踏板（7）、液壓管路（8）、工作缸（9）、分離軸承（10）、離合器（11）和飛輪（12）。

進(jìn)一步，液壓管路（8）、工作缸（9）和分離軸承（10）上還分別設(shè)置有力和位移傳感器以對工作缸（9）受力及行程、拔叉行程、分離軸承（10）受力及運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行測量并實(shí)時(shí)傳給上位機(jī)。

該汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)具有以下有益效果：

（1）本實(shí)用新型汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠模仿人腳作用力作用在離合器踏板上，且離合器踏板前端增加了力和位移傳感器采集作用力方式對包括踏板初始力、空行程、最大踏板力、回程最小力點(diǎn)和回程最大踏板力等在內(nèi)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、顯示和存儲(chǔ)，為汽車離合器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了參考。

（2）本實(shí)用新型提出新型的測試設(shè)備，采集精度高、整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作通過工控機(jī)控制, 可按規(guī)定的試驗(yàn)條件自動(dòng)完成規(guī)定的動(dòng)作程序, 準(zhǔn)確地測量采集數(shù)據(jù)、解決人工記錄和測試數(shù)據(jù)誤差問題，從而指導(dǎo)汽車離合器系統(tǒng)等優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高開發(fā)效率。

（3）本實(shí)用新型采用了角度可調(diào)支架，可以調(diào)節(jié)離合器踏板的角度，從而逼真的模擬各種高度的司機(jī)以各種角度踩踏離合器踏板的情況，試驗(yàn)全面，數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確。

（4）本實(shí)用新型在離合器系統(tǒng)的液壓管路、工作缸和分離軸承上均設(shè)置有力和位移傳感器，對工作缸受力及行程、拔叉行程、分離軸承受力及運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行測量并傳給上位機(jī)，進(jìn)一步為汽車離合器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了參考。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型的測控系統(tǒng)圖；

圖3：本實(shí)用新型的離合器踏板行程示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—工作臺(tái)；2—角度可調(diào)支架；21—調(diào)節(jié)孔；3—伺服電機(jī)控制器；4—伺服電機(jī)；5—滾珠絲杠；6—位移和力傳感器；7—離合器踏板；8—液壓管路；9—工作缸；10—分離軸承；11—離合器；12—飛輪；13—安裝臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

圖1表示一種汽車離合器系統(tǒng)測試臺(tái)結(jié)構(gòu)，包括工作臺(tái)1、角度可調(diào)支架2、伺服電機(jī)控制器3、伺服電機(jī)4、滾珠絲杠5、位移和力傳感器6、離合器踏板7、液壓管路8、工作缸9、分離軸承10、離合器11、飛輪12、安裝臺(tái)13、上位機(jī)（圖1中沒有體現(xiàn)，可于位移和力傳感器6進(jìn)行線路連接）以及設(shè)置在液壓管路8、工作缸9和分離軸承10上的力和位移傳感器。角度可調(diào)支架2設(shè)置在工作臺(tái)1上，伺服電機(jī)控制器3和伺服電機(jī)4設(shè)置在角度可調(diào)支架2上。滾珠絲杠5一端和伺服電機(jī)4的輸出端連接，滾珠絲杠5另一端和汽車離合器系統(tǒng)的離合器踏板7連接，離合器踏板7的另一端通過液壓管路8和工作缸9連接。汽車離合器系統(tǒng)固定在安裝臺(tái)13上，汽車離合器系統(tǒng)包括離合器踏板7、液壓管路8、工作缸9、分離軸承10、離合器11和飛輪12。伺服電機(jī)4驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠5模仿人腳作用力作用在離合器踏板7上，離合器踏板7上設(shè)置有位移和力傳感器6。位移和力傳感器6對包括踏板初始力、空行程、最大踏板力、回程最小力點(diǎn)和回程最大踏板力等在內(nèi)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并傳給上位機(jī)。設(shè)置在液壓管路8、工作缸9和分離軸承10上的力和位移傳感器還可以對主缸受力及行程、拔叉行程、分離軸承受力及運(yùn)動(dòng)行程等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并傳給上位機(jī)。

工作臺(tái)1底部設(shè)置有滾輪使得工作臺(tái)1可移動(dòng)以方便使用。角度可調(diào)支架2是一三角結(jié)構(gòu)，三角結(jié)構(gòu)的底邊通過支撐固定在工作臺(tái)1上，三角結(jié)構(gòu)的一條斜邊上設(shè)置有若干調(diào)節(jié)孔21且該斜邊和底邊可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。伺服電機(jī)控制器3和伺服電機(jī)4設(shè)置在三角結(jié)構(gòu)的另一條斜邊上，且該斜邊和底邊可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。三角結(jié)構(gòu)的另一條斜邊通過和調(diào)節(jié)孔21配合工作來調(diào)節(jié)該斜邊的傾斜角度以便調(diào)節(jié)離合器踏板7的角度，從而逼真的模擬各種高度的司機(jī)踩踏離合器踏板7。圖3示出了離合器踏板行程示意圖。

上位機(jī)包括工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本實(shí)用新型利用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制部分。上位機(jī)利用LabView編程實(shí)現(xiàn)。測試過程中，用戶通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對伺服電機(jī)控制器3的控制對離合器踏板7加力，并通過離合器踏板7前端的力和位移傳感器6實(shí)現(xiàn)對離合器踏板7在各工作段作用力以及位移的測量，并反饋給上位機(jī)，并實(shí)時(shí)的以曲線方式記錄在上位機(jī)軟件界面上。測控系統(tǒng)圖如圖2所示。

本實(shí)用新型由于采用了伺服電機(jī)控制器3、伺服電機(jī)4以及測控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確加載，測控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對加載過程中力和位移的采集，以及記錄離合器7所處各種狀態(tài)下所對應(yīng)的力和位移量，完成對離合器基本性能的評價(jià)，測控系統(tǒng)還包含數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)顯示和故障報(bào)警、數(shù)據(jù)保存和后處理等。

伺服電機(jī)4可以實(shí)現(xiàn)精確加載。伺服電機(jī)4及控制系統(tǒng)指標(biāo)：最大速度：0.7m/s，最大推力：3500N，重復(fù)精度0.05mm最大行程500mm。

整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作通過工控機(jī)控制, 可按規(guī)定的試驗(yàn)條件自動(dòng)完成規(guī)定的動(dòng)作程序, 并由計(jì)算機(jī)完成試驗(yàn)過程中有關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析、顯示及存儲(chǔ)。

本實(shí)用新型系統(tǒng)軟件采用labview語言進(jìn)行編寫，具有操作簡便、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖表、曲線顯示功能清晰、直觀、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)調(diào)用方便快捷；人機(jī)界面易操作。能與計(jì)算機(jī)建立良好的數(shù)據(jù)傳輸，配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)后處理軟件（具備數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、導(dǎo)入、分析功能），并可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Excel等格式 。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用美國NI公司的數(shù)據(jù)采集卡，安裝于工控機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對力、位移測量，并能實(shí)時(shí)顯示在主界面上面，并可將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。同時(shí)能得到完整的踏板特性曲線，能對踏板曲線上的各點(diǎn)進(jìn)行記錄和分析。能針對踏板力、踏板行程在控制屏上顯示圖形（曲線）、記錄和分析，同時(shí)具有報(bào)警功能，能方便清零也亦查看歷史數(shù)據(jù)。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。