CN105223018A - 试验系统 - Google Patents

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薛皓文
马维忍
孙洪飞
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Beiqi Foton Motor Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种试验系统，包括驱动系统(1)、传动系统、负载系统(8)和试验件(14)，传动系统包括传动连接在驱动系统(1)和试验件(14)之间的碳纤维驱动轴(3)，以及传动连接在负载系统(8)和试验件(14)之间的碳纤维负载轴(6)。采用的柔性碳纤维轴质量轻，旋转惯量较小，特别是在轴较长时，扭振特性优良，具有良好的吸振功能，能够减少传动轴本身对试验件(14)振动的影响，从而可以准确地测试试验件(14)的性能，特别适用于变速箱等动力总成装置。

Description

试验系统
技术领域
本发明涉及汽车工业领域，具体地，涉及一种试验系统，特别是一种用于变速箱等动力总成装置的试验系统。
背景技术
汽车变速箱等动力总成装置作为汽车的核心部件，直接影响着整车质量，用于测试其性能的试验系统通过模拟其在不同工况下的状态检测其各方面的性能指标。传动轴用于连接系统中的测试件与其他结构，其可靠性至关重要，既能够平稳地传递扭矩，本身也不会对系统造成额外的影响。在现有技术手段中，传动轴为刚性轴，旋转惯量较大，产生的振动噪声也较大，尤其在传动抽较长时，其影响更为明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种试验系统，该试验系统可以增强传动轴的平稳性，减轻测试过程中传动轴本身的振动对试验件的影响。
为了实现上述目的，本发明提供一种试验系统，包括驱动系统、传动系统、负载系统和试验件，所述传动系统包括传动连接在所述驱动系统和所述试验件之间的碳纤维驱动轴，以及传动连接在所述负载系统和所述试验件之间的碳纤维负载轴。
优选地，所述驱动系统和所述负载系统分别为直流电机。
优选地，所述试验件为变速箱。
优选地，所述试验件固定在支撑架上。
优选地，所述碳纤维驱动轴和/或所述碳纤维负载轴为空心轴，该空心轴包括钢管和缠绕在钢管外侧的碳纤维层。
优选地，所述碳纤维驱动轴和/或所述碳纤维负载轴形成为中空圆轴体，并且两端依次设置有联轴器和法兰盘。
优选地，所述碳纤维驱动轴和/或所述碳纤维负载轴为碳纤维材料制成的实心轴。
优选地，所述碳纤维驱动轴和/或所述碳纤维负载轴为单段结构或多段相联结构。
优选地，所述试验系统还包括支撑在所述驱动系统和所述碳纤维驱动轴之间的第一支架、支撑在所述碳纤维驱动轴和所述试验件之间的第二支架、支撑在所述碳纤维负载轴和所述试验件之间的第三支架以及支撑在所述负载系统和所述碳纤维负载轴之间的第四支架。
优选地，所述碳纤维驱动轴与所述试验件之间设置有驱动过渡轴，所述碳纤维负载轴与所述试验件之间设置有负载过渡轴。
通过上述技术方案，传动轴采用柔性的碳纤维轴，由于其质量轻，旋转惯量较小，特别是在轴较长时，扭振特性优良，具有良好的吸振功能，能够减少传动轴本身对试验件振动的影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明优选实施方式提供的试验系统的结构示意图。
图2是本发明优选实施方式提供的碳纤维驱动轴和/或碳纤维负载轴的结构示意图。
附图标记说明
1驱动系统2联轴器3碳纤维驱动轴
4驱动过渡轴5负载过渡轴6碳纤维负载轴
7联轴器8负载系统9第一支架
10第二支架11第三支架12第四支架
13支撑架14试验件21中空圆轴体
22联轴器23法兰盘
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明优选实施方式提供一种试验系统，该试验系统可以用于对变速箱、差速器、离合器等动力总成装置或其他待测试性能的装置进行试验，以测试相关数据。为了实现本发明的目的，该试验系统包括驱动系统1、传动系统、负载系统8和试验件14，其中，传动系统包括连接在驱动系统1和试验件14之间的碳纤维驱动轴3，以及连接在负载系统8和试验件14之间的碳纤维负载轴6。这样，由于用于传动扭矩的传动轴采用的柔性碳纤维轴质量轻，旋转惯量较小，特别是在轴较长时，扭振特性优良，具有良好的吸振功能，能够减少传动轴本身对试验件振动的影响，从而可以准确地测试试验件14的性能。
优选地，本发明优选实施方式提供的试验系统中，驱动系统1和负载系统8可以分别为直流电机，二者分别对试验件施加驱动力和制动力，以模拟试验件14在不同工况下的状态，从而对不同状态下的试验件分别检测。驱动系统1的输出轴端可以设置联轴器2，以方便轴系的连接，相应地，负载系统8的输入轴端也可以设置联轴器7。
优选地，本发明优选实施方式提供的试验系统中，试验件14为变速箱，在试验时，变速箱随着上述碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6一同旋转，在不同的工况下具有不同的特性。
优选地，上述试验件14固定在支撑架13上，以维持试验件14的稳定，其中，支撑架13可以根据试验件14的不同的重量、尺寸等参数进行非标设计加工。
本发明优选实施方式提供的试验系统中，碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6为空心轴，该空心轴包括钢管和缠绕在钢管外侧的碳纤维层。轴的长短及粗细根据试验系统的不同需要而定，其中，钢管起到支撑定型的作用，可以是薄钢管，碳纤维层包裹在钢管外侧，由于其质量轻，旋转惯量较小，转动时具有良好的吸振功能。
如图2所示，上述碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6形成为中空圆轴体21，并且两端依次设置有联轴器22和法兰盘23。其中，中空圆轴体21构成碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6的主体，通过联轴器22和法兰盘23与系统中其他轴系相连，能够降低驱动系统1和/或负载系统8传递到试验件的振动。优选地，联轴器22采用膜片联轴器，其具有明显的减振作用同时具有较强的补偿两轴线不对中的能力。
在其他实施方式中，上述碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6也可以为碳纤维材料制成的实心轴，该实心轴适用于轴较短的情况，此时该实心轴具有足够的刚性以保证轴的平稳转动。相应的，上述空心轴适用于轴较长的情况。
优选地，碳纤维驱动轴3和/或碳纤维负载轴6为单段结构或多段相联结构，当轴较短时可以使用单段结构，当轴较长时，采用多段相联结构，这样可以减小因为轴系对中不足而带来的不必要的振动。
如图1所示，本发明优选实施方式提供的试验系统还包括支撑在驱动系统1和碳纤维驱动轴3之间的第一支架9、支撑在碳纤维驱动轴3和试验件14之间的第二支架10、支撑在碳纤维负载轴6和试验件14之间的第三支架11以及支撑在负载系统8和碳纤维负载轴6之间的第四支架12。上述支架区别于前述固定试验件14的支撑架13，可以采用标准设计，包括底座、轴承座和轴承，起到支撑系统中轴系的作用。优选地，轴承座内安装有双轴承，起到承载和止推作用。
优选地，碳纤维驱动轴3与试验件14之间设置有驱动过渡轴4，碳纤维负载轴6与试验件14之间设置有负载过渡轴5。在本发明优选实施方式提供的试验系统中，上述驱动过渡轴4和负载过渡轴5根据实际需要设置，起过渡作用，可以采用刚性轴，也可以采用柔性轴。在碳纤维驱动轴3较短时，可以不设置驱动过渡轴4，相应的，在碳纤维负载轴6较短时，可以不设置负载过渡轴5。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种试验系统，包括驱动系统(1)、传动系统、负载系统(8)和试验件(14)，其特征在于，所述传动系统包括传动连接在所述驱动系统(1)和所述试验件(14)之间的碳纤维驱动轴(3)，以及传动连接在所述负载系统(8)和所述试验件(14)之间的碳纤维负载轴(6)。
2.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述驱动系统(1)和所述负载系统(8)分别为直流电机。
3.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述试验件(14)为变速箱。
4.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述试验件(14)固定在支撑架(13)上。
5.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述碳纤维驱动轴(3)和/或所述碳纤维负载轴(6)为空心轴，该空心轴包括钢管和缠绕在钢管外侧的碳纤维层。
6.根据权利要求5所述的试验系统，其特征在于，所述碳纤维驱动轴(3)和/或所述碳纤维负载轴(6)形成为中空圆轴体(21)，并且两端依次设置有联轴器(22)和法兰盘(23)。
7.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述碳纤维驱动轴(3)和/或所述碳纤维负载轴(6)为碳纤维材料制成的实心轴。
8.根据权利要求1或5或7所述的试验系统，其特征在于，所述碳纤维驱动轴(3)和/或所述碳纤维负载轴(6)为单段结构或多段相联结构。
9.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述试验系统还包括支撑在所述驱动系统(1)和所述碳纤维驱动轴(3)之间的第一支架(9)、支撑在所述碳纤维驱动轴(3)和所述试验件(14)之间的第二支架(10)支撑在所述碳纤维负载轴(6)和所述试验件(14)之间的第三支架(11)以及支撑在所述负载系统(8)和所述碳纤维负载轴(6)之间的第四支架(12)。
10.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述碳纤维驱动轴(3)与所述试验件(14)之间设置有驱动过渡轴(4)，所述碳纤维负载轴(6)与所述试验件(14)之间设置有负载过渡轴(5)。
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