一种塑料拨叉强度检测装置及强度、耐久性验证方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件测试技术领域，具体涉及一种塑料拨叉强度检测装置及强度、耐久性验证方法。

背景技术

现有技术中，拨叉作为起动机的重要组成部件，主要负责单向器齿轮的拨出与退回，从而实现起动机与发动机飞轮齿圈的啮合、分离，完成发动机的起动。其结构如图1所示，包括大开叉端、中部连接部分和小开叉端。拨叉的材料一般为钢件，随着整车行业轻量化发展趋势的要求，拨叉材料逐渐由新型塑料代替，相比较钢件拨叉，塑料拨叉的强度相对较低，而拨叉的强度直接影响起动机的可靠性。

目前验证塑料拨叉的强度、可靠性均通过起动机台架耐久试验来验证，台架耐久试验周期较长，试验费用成本高，且受试验样本数量存在一定的局限性，所以急需发明一种快速检测、判断塑料拨叉强度及耐久性的检测方法及检测装置。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种塑料拨叉强度检测装置及强度、耐久性验证方法，能快速、有效地检测和判断塑料拨叉的强度及可靠性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种塑料拨叉强度检测装置，包括：

拨叉安装机构，用于对拨叉的中部以及大开叉端进行限位；

压力机构，用于对拨叉的小开叉端施加压力；

数据采集机构，与所述压力机构电连接，用于对压力机构施加的压力数据进行处理。

进一步的，所述拨叉安装机构包括：

底座，

挡块，固定安装在所述底座上，挡块一侧设有限位槽，用于在检测时，容纳拨叉的大开叉端并对所述大开叉端进行限位；

支座，固定安装在所述底座上，用于在检测时，对拨叉的中部进行支撑与限位。

进一步的，所述底座上设有多排用于安装所述挡板和支座的安装孔。

进一步的，所述限位槽为一“工”字型槽，两侧的槽腔分别用于容纳拨叉的大开叉端的两个自由端。

进一步的，所述支座为一倒“╥”型结构，包括一个底板和两个平行间隔设置的侧板，侧板与底板一体式连接；所述底板与所述底座固定连接。

进一步的，所述两个侧板上均设有销孔，拨叉的中部位于在两个侧板之间并通过一销轴与支座活动连接，所述销轴穿设在所述销孔和拨叉中部的拨叉孔中。

进一步的，所述压力机构包括一压棒和压力机，所述压棒的纵截面为“T”型，包括插杆和位于插杆顶端的压帽，所述压力机的压力输出端与压帽接触式连接，所述压力机内设有压力传感器，所述压力传感器与数据采集机构电连接。

在上述检测装置的基础上，本发明还提供一种塑料拨叉强度验证方法，包括以下步骤：

将拨叉放置于拨叉安装机构上，其中拨叉大开叉端置于挡块的限位槽内，拨叉另一侧通过销轴与支座连接，

通过压力装置在压棒上施加正向压力，直至拨叉断裂，此时的力即为拨叉的压溃力F1千牛；

计算拨叉工作时受电磁开关的拉力，然后根据拨叉变比的杠杆作用，计算出拨叉的实际受力值为F2千牛，按照设计余量确定安全系数为2.5倍，则拨叉的强度(压溃力)F1≥2.5F2千牛，即为合格。

在上述检测装置的基础上，本发明还提供一种塑料拨叉耐久性验证方法，包括：

将拨叉放置于拨叉安装机构上，通过数据采集机构控制压力机构给拨叉施加设定的压力，按照设定试验方法，对拨叉开叉端施加压力，并保压一段时间后，再取消压力，如此循环，直至完成设定的耐久试验周期，从而完成拨叉的可靠性验证。

本发明的有益效果是：可以快速、高效检测出拨叉的强度及可靠性，试验成本也较低。

附图说明

图1为拨叉结构示意图；

图2为本发明实施例提供的拨叉安装机构结构示意图；

图3为本发明实施例提供的底座结构示意图；

图4为本发明实施例提供的挡块结构示意图；

图5为本发明实施例提供的支座结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、拨叉，2、底座，3、挡块，4、支座，5、压棒，6、销轴；

21、安装孔，41、底板，42、侧板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2-5所示，本发明提供一种塑料拨叉强度检测装置，包括：拨叉安装机构、压力机构(图中未示出)和数据采集机构(图中未示出)。

拨叉安装机构，用于对拨叉1的中部以及大开叉端进行限位。

拨叉安装机构包括：底座2，挡块3和支座4。

本实施例中底座2的长宽高分别为200mm、200mm、25mm的长方体，其四角上开设有用于固定底座2的安装孔，中部开设有两排分别用于固定挡块3和支座4的安装孔，两排安装孔的间隔可以根据拨叉1的中心距尺寸进行设计，在测试时通过更换不同规格的底座即可以实现不同品种、不同变比拨叉的强度检测。同时应当理解的是，在底座上还可以预先开设多排用于安装所述挡板3和支座4的安装孔，即可实现一块底座适配多种规格的拨叉的测试。

挡块3的一侧设有限位槽，限位槽为一“工”字型槽，两侧的槽腔分别用于容纳拨叉的大开叉端的两个自由端并对所述大开叉端进行限位。挡块内侧宽度根据拨叉大开叉端的开叉宽度尺寸设计，留有一定裕量，工字槽高度尺寸略高于拨叉大开叉端的尺寸。

支座4为一倒“╥”型结构，包括一个底板41和两个平行间隔设置的侧板42，所述底板41与所述底座2通过螺栓固定连接，侧板42与底板41一体式连接。两个侧板间的距离根据拨叉中部的宽度进行设计，保证拨叉安装后能够灵活转动。

所述两个侧板42上均设有销孔，拨叉的中部位于在两个侧板之间并通过一销轴6与支座活动连接，所述销轴6穿设在所述销孔和拨叉中部的拨叉孔中。

压力机构包括一压棒5和压力机。所述压棒5的纵截面为“T”型，包括插杆和位于插杆顶端的压帽，插杆直径小于拨叉小开叉端槽尺寸，压帽直径大于拨叉小开叉端外缘尺寸。所述压力机的压力输出端与压帽接触式连接，所述压力机内设有压力传感器，所述压力传感器与数据采集机构电连接。压力传感器为霍尔元件传感器，量程为500N；压力机为伺服压力机，具有压力设置和闭环检测功能，可以准确的施加设顶的压力，压力公差范围为±5N。

数据采集机构包括数据收集和数据判断分析，可以记录拨叉的批次，压溃力值F1千牛，判断拨叉数据的合格与否，统计分析拨叉压溃力值，并存档。

数据采集机构还可以进行可靠性试验验证，拨叉试验件安装好后，通过数据采集机构控制伺服压力机给拨叉施加设定的压力，按照试验标准，对拨叉小端施加压力，保压设定时间后，伺服压力机取消压力，如此循环，直至完成设定的周期，从而完成拨叉的可靠性验证。

数据采集机构中程序设定有施加压力的加速度，以给拨叉施加一定的冲击力，加强验证的试验苛刻性。

检测拨叉强度时，需将拨叉放置于检测装置上，其中拨叉大开叉端置于挡块的“工字型槽”内，拨叉另一侧置于支座的两侧板之间，并用销轴穿过拨叉孔、侧板销孔实现对拨叉的安装、固定，然后通过压力装置在压棒上施加正向压力，直至拨叉断裂，此时的力即为拨叉的压溃力F1千牛。

数据采集装置程序中，已设置拨叉的理论压溃力要求，该数据通过计算拨叉工作时受电磁开关的拉力，然后根据拨叉变比的杠杆作用，计算出拨叉的实际受力值为F2千牛，按照设计余量确定安全系数为2.5倍，则拨叉的强度(压溃力)F1≥2.5F2千牛，即为合格。

数据采集装置可以修改拨叉的变比，以适应不同变比拨叉的强度(压溃力)检测。

数据采集机构可以对拨叉进行耐久性验证，设定以适应不同变比拨叉的强度(压溃力)检测。

拨叉耐久性试验时，拨叉试验件安装好后，通过数据采集机构控制伺服压力机给拨叉施加设定的压力，按照设定试验方法，对拨叉小端施加压力，并保压一段时间后，再取消压力，如此循环，直至完成设定的耐久试验周期，从而完成拨叉的可靠性验证。

数据采集机构中程序设定有施加压力的加速度，以给拨叉施加一定的冲击力，加强拨叉强度验证的苛刻性。

采用这种检测装置可以快速、高效检测出拨叉的强度及可靠性，试验成本也较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。