CN109443640A - 一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法,所述装置由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成;惯量模拟部分中法兰盘与机械支撑部分的中心转轴同轴连接,基盘和控制盘分别同轴连接在法兰盘两端,扇形的惯量模拟质量块通过夹紧螺栓同轴滑动安装在基盘上的直线放射状滑孔和控制盘上的螺旋放射状滑孔内,并通过夹紧螺母固定,调节控制部分安装在基盘与控制盘之间,通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转。所述惯量调整方法是通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转,进而使惯量模拟质量块相对于轴线外扩或内缩,实现惯量调节。本发明能够根据具体试验要求无级调节转动惯量大小,惯量调节方便易行。
Description
技术领域
本发明属于汽车及其动力总成零部件性能台架测试技术领域,具体涉及一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法。
背景技术
在汽车及其动力总成零部件开发过程中,通常需要进行大量实验来对仿真结果、零部件设计性能进行验证。相比试验周期长、试验成本高昂的实车实验,台架试验由于其试验周期短,试验成本低,试验条件灵活且可控性好以及安全性高等优点成为汽车开发过程中的重要测试技术手段。
在开展多种台架试验时(诸如动力总成台架试验,变速箱台架测试,制动器台架试验等),常常需要对零部件总成所要搭载车型的行驶惯量进行模拟,使得被测零部件的试验负载条件接近于实际工作状态。
现有测试技术中常用金属惯量盘的组合来模拟车辆行驶惯量。具体通常为使用多个圆盘形实心金属盘轴向堆叠在一根转动中心轴上,通过转动轴可旋转地紧固在测试平台(地平铁)上。在金属盘和转动轴之间设置连接使得二者同步旋转,并将中间转动轴与被测零部件总成输出轴端使用联轴器相连,使得二者同步旋转,最终利用实心金属盘组合绕其中心线与被测零部件输出轴同步旋转形成的转动惯量来模拟车辆行驶惯量。
然而,由于车辆的行驶惯量一般较大,会导致采用上述方法制成的惯量盘模组体积以及质量都会较为庞大,一方面会使得台架搭建成本以及安装维护的难度相应较大。另一方面,当进行具体相关试验时,有时需要模拟车辆空载或满载的试验条件,或者当被试零部件需要匹配不同车型,此时所要求模拟的汽车惯量发生变化。此时若采用上述惯量装置时,只能通过配备许多不同厚度的金属盘,并且通过更换使用不同厚度的金属盘组合来达到改变模拟惯量的目的,提高使用成本的同时,又会因为频繁拆装使得测试周期变长。
因此,开发一种转动惯量便于调节且惯量值可以灵活无级设定的惯量模拟装置,有其实用价值和现实意义。
发明内容
基于上述现有金属盘式惯量模拟装置存在的不足,本发明提出一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法。所述惯量模拟装置能够根据具体试验要求,通过调整惯量模拟质量块与旋转轴线的距离实现无级调节惯量模拟装置整体的转动惯量大小,该惯量模拟装置所能模拟的惯量范围宽,惯量值调节过程方便易行,且总体质量较小的特点。结合说明书附图,本发明的技术方案如下:
一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成;
所述机械支撑部分的中心转轴13两端与待测件同轴连接;
所述惯量模拟部分由法兰盘21、基盘22、惯量模拟质量块23、控制盘24、夹紧螺栓27、夹紧螺母28、球轴承29和压紧螺套210组成;
所述法兰盘21与中心转轴13同轴固定连接;
所述基盘22同轴固连在法兰盘21的一端,所述基盘22的端面上均匀开有沿径向的直线放射状滑孔;
所述控制盘24通过球轴承29旋转安装在法兰盘21的另一端,并通过压紧螺套210与法兰盘21端部螺纹配合将控制盘24沿轴向压紧固定,所述控制盘24的端面上均匀开有螺旋放射状滑孔;
所述惯量模拟质量块23为扇形实心质量块,惯量模拟质量块23的一侧面上设有与基盘22的滑孔相匹配的凸块,所述惯量模拟质量块23通过夹紧螺栓27同轴滑动安装在基盘22和控制盘24的滑孔内,随着控制盘24相对于基盘22的旋转,惯量模拟质量块23沿着基盘22的滑孔内外滑动,所述夹紧螺母28分别连接在夹紧螺栓27两端,将惯量模拟质量块23紧固在基盘22和控制盘24之间;
所述调节控制部分安装在基盘22与控制盘24之间,通过调节控制部分带动控制盘24相对于基盘22旋转。
进一步地,所述机械制成部分由轴承支架11、轴承座12、中心转轴13、联轴器14以及法兰紧固螺母15组成;
所述中心转轴13的两端分别安装在轴承座12内,所述轴承座12固定安装在轴承支架11上,所述轴承支架11紧固安装在测试平台上;
所述中心转轴13的两端分别通过联轴器14与待测件同轴连接;
所述中心转轴13与法兰盘21锥面配合定位,并通过平键连接传递扭矩,在所述中心转轴13的外端开有外螺纹与法兰紧固螺母15螺纹连接将法兰盘21压紧在与中心转轴13相配合的锥面上。
进一步地,所述调节控制部分由基盘调节齿环31、控制盘调节齿环32、惯量调节器33、惯量指示条34以及惯量示数指针35组成;
所述基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32分别安装在基盘22和控制盘24的端面外沿,惯量调节器33底部设有与基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32相啮合的调节底盘,惯量调节器33顶部设有调节把手,所述惯量指示条34固连在基盘22的外圆周上,所述惯量示数指针35与控制盘24垂直设置,惯量示数指针35根部连接在控制盘24上,惯量示数指针35指针指向惯量指示条34。
更进一步地,所述惯量示数指针35根部设有磁铁,吸附安装在控制盘24上的安装槽内。
进一步地,所述夹紧螺栓27与基盘22的直线放射状滑孔之间设有基盘衬套25;
所述夹紧螺栓27与控制盘24的螺旋放射状滑孔之间设有控制盘衬套26。
进一步地,所述控制盘24上开设的螺旋放射状滑孔的螺旋曲线为幂函数曲线,曲线上任意两点位置与圆心的径向差值平方与转角差值成正比。
一种可无极调节惯量的转动惯量模拟装置的惯量调整方法,所述惯量调整方法具体过程如下:
当需要调整转动惯量模拟装置的惯量时,旋松释放夹紧螺母28和压紧螺套210,使控制盘24相对于基盘22自由转动,再将惯量示数指针35装配在控制盘24上,使惯量示数指针35指向惯量指示条34,读取当前惯量值,然后将惯量调节器33的调节底盘啮合安装在基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32之间,顺时针或逆时针转动惯量调节器33的调节把手,使惯量调节器33带动基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32旋转,进而带动基盘22与控制盘24同轴相对旋转,从而使惯量模拟质量块23相对于轴线外扩或内缩,实现模拟惯量的增大或减小,使得惯量示数指针35指向惯量指示条34上的目标惯量值;
待调整获得所需的模拟惯量值后,先将螺纹连接在法兰盘21上的压紧螺套210旋合压紧在控制盘24上,使控制盘24与法兰盘21上相对固定,然后将夹紧螺栓27两端的夹紧螺母28旋紧,将惯量模拟质量块23固定在基盘22和控制盘24之间调整好的位置上,最后将惯量调节器33和惯量示数指示针35取下,即完成惯量调整。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明所述惯量模拟装置可通过调整控制盘与基盘的相对转角大小,即可完成装置惯量值大小的调节,无须拆装整个惯量模拟装置总成,效率高且便于操作,减少试验前期工作,缩短试验周期;
2、本发明所述惯量模拟装置通过控制机构,能够对控制盘与基盘的相对角度实现无级调节,进而使得装置所模拟的转动惯量能够实现无级变化,使得装置的适应性更强;
3、由于本发明所述惯性模拟装置的惯量模拟质量块的质心与旋转轴的距离较大,当模拟相同的惯量值大小时,装置总体质量相比实心盘式惯量模拟装置小,减少了所需材料,降低了试验台搭建成本;
4、本发明所述惯性模拟装置通过调整惯量模拟质量块与旋转轴线的距离无级调节惯量模拟装置整体的转动惯量大小,惯量可调节范围宽,惯量值设置灵活,能满足不同测试要求,方便不同试验反复利用。
附图说明
图1为本发明所述惯量模拟装置的整体结构轴测图;
图2为本发明所述惯量模拟装置的局部结构剖视图;
图3为本发明所述惯量模拟装置中,惯量模拟部分的零部件分解示意图;
图4为控制本发明所述惯量模拟装置所模拟的惯量值增大的原理示意图;
图5为控制本发明所述惯量模拟装置所模拟的惯量值减小的原理示意图;
图6为本发明所述惯量模拟装置中惯量调节控制部分的工作原理图。
图中:
11轴承支架, 12轴承座, 13中心转轴, 14联轴器,
15法兰紧固螺母;
21法兰盘, 22基盘, 23惯量模拟质量块, 24控制盘,
25基盘衬套, 26控制盘衬套, 27夹紧螺栓, 28夹紧螺母,
29球轴承; 210压紧螺套;
31基盘调节齿环, 32控制盘调节齿环, 33惯量调节器, 34惯量指示条,
35惯量示数指针。
具体实施方式
为进一步阐述本发明的技术方案及其工作过程,结合说明书附图,本发明的具体实施方式如下:
本发明所述可无极调节惯量的转动惯量模拟装置由三部分组成,分别为:机械支撑部分、惯量模拟部分以及调节控制部分。
所述机械支撑部分为本发明所述惯量模拟装置的载体和基础,为装置整体提供支撑的同时,将整个惯量模拟装置可靠地固定安装在测试平台(地平铁)上。如图1和图2所示,所述机械制成部分由轴承支架11、轴承座12、中心转轴13、联轴器14以及法兰紧固螺母15组成。其中,所述中心转轴13水平设置,中心转轴13的两支撑端分别旋转安装在轴承座12内,所述轴承座12固定安装在轴承支架11上,所述轴承支架11紧固安装在测试平台上;所述中心转轴13的两连接端分别通过平键与联轴器14同轴连接,并通过所述联轴器与外部被测试件的输出轴同轴连接;所述惯性模拟部分安装在中心转轴13的中部,所述惯性模拟部分通过其上的法兰盘21的中心轴孔与中心转轴13锥面配合定位,以实现惯性模拟部分与中心转轴13具有较高同心度,进而使本发明所述惯量模拟装置整体获得较好的高速性能;所述中心转轴13与法兰盘21的中心轴孔之间通过一对平键连接实现径向定位以传递扭矩,使二者能够可靠同步旋转;在所述中心转轴13中部锥面的锥顶(即锥面的小尺寸一端)的外侧开有外螺纹,并与所述法兰紧固螺母15螺纹连接,通过所述法兰紧固螺母15将法兰盘21压紧在与中心转轴13相配合的锥面上,实现轴向定位。
所述惯量模拟部分为本发明所述惯量模拟装置的核心部件,通过法兰盘21与所述机械支撑部分定为配合安装。如图2和图3所示,所述惯量模拟部分由法兰盘21、基盘22、惯量模拟质量块23、控制盘24、基盘衬套25、控制盘衬套26、夹紧螺栓27、夹紧螺母28、球轴承29和压紧螺套210组成。所述惯量模拟部分通过设置有“直线放射”形滑孔的基盘22与设置有“螺旋放射”形滑孔的控制盘24之间相对角度的改变,使滑动安装在基盘22和控制盘24之间的三个惯量模拟质量块23沿基盘22和控制盘24上的滑槽轨迹重合点同步移动,使得三个惯量模拟质量块23相对中间转轴13的轴线同步外扩或内缩,最终实现惯量模拟部分的转动惯量发生改变,并实现惯量的无极调节。所述惯量模拟部分的具体结构如下:
如图2和图3所示,所述法兰盘21为惯量模拟部分的基体,法兰盘21为从左至右外径尺寸依次减小的套筒结构,法兰盘21的内孔为锥面孔,并与中心转轴13的外圆锥面相配合,以保证良好的同心度;法兰盘21最左端设有基盘连接法兰,位于基盘连接法兰右端的是基盘定位段,所述基盘22定位安装在法兰盘21的基盘定位段上,且基盘22与法兰盘21之间采用过渡配合实现内外圆定位,以保证良好的同心度,所述基盘22的外端面顶靠在基盘连接法兰的内端面上实现轴向定位,所述基盘连接法兰的端面上开有环形分布的螺栓孔,法兰盘21的基盘连接法兰与基盘22通过环形分布的螺栓固定连接;位于基盘定位段右端的是过渡段;位于过渡段右端的为控制盘支撑段,所述控制盘24通过球轴承29可旋转安装在法兰盘的控制盘支撑段上,所述球轴承29的内圈端面顶靠在控制盘支撑段左端的过渡段端面上;位于控制盘支撑端右端的为螺纹紧固段,所述螺纹紧固段的外圆周上加工有外螺纹,所述压紧螺套210螺纹连接在法兰盘21的螺纹紧固段上,压紧螺套210的内端面压紧在控制盘24的右端面上,实现对控制盘24的轴向限位锁紧。
所述基盘22的圆心开有通孔供法兰盘21穿过,在基盘22圆心通孔的圆周均布有环形螺栓孔,与法兰盘21的基盘连接法兰端面的螺栓孔相对应,实现与法兰盘21的螺栓连接;在所述基盘22的端面上,圆周方向均匀开有三条沿径向的直线放射状滑孔,所述直线放射状滑孔关于基盘22的轴线中心对称。所述基盘衬套25有三个,其中心沿轴向开有螺栓通孔,一侧为条形的滑块,另一侧为圆形的法兰,所述基盘衬套25的滑块从基盘22的外端面插入,与基盘22端面的直线放射状滑孔相匹配,并通过滑块块沿着基盘22端面的直线放射状滑孔自由滑动,所述基盘衬套25的法兰顶靠在基盘22的外端面上。
所述控制盘24的圆心开有用于安装球轴承29的通孔,所述通孔与球轴承29的外圈相配合;在所述控制盘24的端面圆周方向上,与基盘22上的直线放射状滑孔数量相匹配地,均匀开有三条螺旋放射状滑孔,所述螺旋放射状滑孔关于控制盘24的轴线中心对称,所述螺旋放射状滑孔的螺旋曲线为在极坐标系下的幂函数曲线,曲线上任意两点位置与圆心的径向差值平方与转角差值成正比,即满足如下公式:
式中:R为曲线上的工作点与旋转轴线间的距离;
θ为曲线上的工作点至圆心的连线与基线的夹角;
C为常数。
应特别说明的是,由于质量块整体提供的转动惯量值满足如下公式:
I=mr2
式中:I为质量块所模拟的转动惯量;
m为质量块的质量;
r为质量块质心与圆心间的距离,r与R同步变化;
故,上述幂函数曲线滑孔的设置满足:本发明所述装置转动惯量值的变化量与基盘转动角度的变化量呈线性关系。
所述控制盘衬套26有三个,其中心沿轴向开有螺栓通孔,一侧为圆形的滑块,另一侧为圆形的法兰,所述控制盘衬套26的滑块从控制盘24的外端面插入,与控制盘24端面的螺旋放射状滑孔相匹配,并通过滑块沿着控制盘24端面的螺旋放射状滑孔自由滑动,所述控制盘衬套26的法兰顶靠在控制盘24的外端面上。
所述惯量模拟质量块23的数量与基盘22上的直线放射状滑孔以及控制盘24上的螺旋放射状滑孔的数量相对应,三个形状相同的惯量模拟质量块23装夹在基盘22与控制盘24之间,所述惯量模拟质量块23为扇形实心质量块,在惯量模拟质量块23的一侧扇面上设有条状凸块,所述条状凸块从基盘22的内端面插入,与基盘22端面的直线放射状滑孔相匹配,使得惯量模拟质量块23通过该条状凸块可沿着基盘22端面的直线放射状滑孔自由滑动,所述惯量模拟质量块23的中间还开有贯通其两侧扇面的螺栓通孔。
所述夹紧螺栓27与基盘衬套25、惯量模拟质量块23、控制盘衬套26成套且同轴设置,夹紧螺栓27依次穿过基盘衬套25、惯量模拟质量块23和控制盘衬套26上的螺栓通孔,在夹紧螺栓27两端分别设有夹紧螺母28,待调整好惯量模拟质量块23与基盘22和控制盘24之间的相对位置后,通过旋紧两端的夹紧螺母28使惯量模拟质量块23夹紧固定在基盘22和控制盘24之间。
所述法兰盘21与基盘22始终固连为一体,当夹紧螺母28与压紧螺套210处于释放状态时,所述控制盘24在球轴承29的旋转支撑作用下,与法兰盘21之间发生相对转动,即控制盘24与基盘22之间发生相对转动,此时,夹装在基盘22与控制盘24之间的惯量模拟质量块23的位置发生变化,惯量模拟质量块23在沿着基盘22的直线滑孔滑动的同时,还将沿着控制盘的曲线滑孔滑动,使得三个惯量模拟质量块23在控制盘24与基盘22的相对旋转作用下沿着控制盘24与基盘22的轴线外扩或内缩;当夹紧螺母28与压紧螺套210处于旋紧状态时,在夹紧螺母28与压紧螺套210的共同夹紧作用下,控制盘24被压紧在惯量模拟质量块23上,控制盘24、惯量模拟质量块23和基盘22之间被夹紧固连为无相对运动的一个整体,此时法兰盘21、基盘22、惯量模拟质量块23和控制盘24连接为一体,并随着中心转轴13同步旋转。
基于上述结构,所述惯量模拟部分的变惯量原理如下:由于夹紧螺栓27同时穿过控制盘24的滑孔、控制盘衬套26中心的螺栓孔、惯量质量块23中心的螺栓孔、基盘衬套25中心的螺栓孔以及基盘22的滑孔,因此上述各部件在夹紧螺栓27的限制下始终同轴布置的状态。由于惯量模拟质量块23的螺栓孔的中心线必须同时经过基盘22与控制盘24的滑孔中心,因此惯量模拟质量块23在某个状态下的径向位置取决于控制盘24与基盘22的相对角度所决定的滑孔交点位置;此外,由于基盘22与控制盘24上的滑孔关于轴线中心对称,因此,多个惯量模拟质量块23的位置同时也关于轴线中心对称。
如图4所示,当需要惯量模拟装置的转动惯量增大时,改变控制盘24与基盘22之间的相对转角,即控制控制盘24相对基盘22逆时针转动一定角度,使得控制盘24与基盘2上的滑孔交点相对于轴线外扩,对应的三个惯量模拟质量块23也同步向远离轴线的方向移动相同的距离,装置总体所模拟的转动惯量增大;
如图5所示,当需要惯量模拟装置的转动惯量减小时,反向改变控制盘24与基盘22之间的相对转角,即控制控制盘24相对基盘22顺时针转动一定角度,使得控制盘24与基盘2上的滑孔交点相对于轴线内缩,对应的三个惯量模拟质量块23也同步向靠近轴线的方向移动相同的距离,装置总体所模拟的转动惯量减小。
需要特别说明的是,由于所述控制盘24上的滑孔曲线为幂函数曲线,故本发明所述装置的的总体转动惯量的变化量与惯量模拟质量块23在控制盘24滑孔内的相对转角变化值的大小成正比。
所述调节控制部分为本发明所述惯量模拟装置的惯量调节控制机构,实验者通过所述控制调节部分即可方便且精准地调整装置总体惯量值。如图6所示,所述调节控制部分由基盘调节齿环31、控制盘调节齿环32、惯量调节器33、惯量指示条34以及惯量示数指针35组成。其中,如图1和图3所示,所述基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32为参数相同的环形端面齿圈,所述基盘调节齿环31固定安装在基盘22的内端面外沿处,所述控制盘调节齿环32固定安装在控制盘24的内端面外沿处,且基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32相对设置。如图6所示,所述惯量调节器33的底部为圆形的调节底盘,在调节底盘的外圆周上设有一圈调节齿圈,所述调节齿圈的调节齿为锥形齿,调节齿圈的节圆直径与安装在基盘调节齿环31和安装在控制盘24上的控制盘调节齿环32的节线距离相同,即所述惯量调节器33的调节底盘案插在基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32之间,调节底盘圆周上的调节齿与基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32上的调节齿相啮合;所述惯量调节器33的顶部平行于调节底盘设置有直线型调节把手,所述调节把手同轴固定安装在调节底盘的顶部。通过旋转惯量调节器33顶部的调节把手,带动底部的调节底盘旋转,惯量调节器33的调节底盘分别与基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32相啮合,带动基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32之间的相对角度发生改变。所述惯量指示条34黏贴设置在所述基盘22的外圆周面上,惯量指示条34上线性地设有惯量变化量的刻度值;所述惯量示数指针35的指针根部设有磁铁,当调整惯量模拟装置的模拟惯量时,惯量示数指针35垂直安装在控制盘24上,惯量示数指针35的指针根部吸附在控制盘24的指针安装槽内,惯量示数指针35的指针指示在基盘调节齿环31外圆周的惯量指示条34上,当模拟惯量调整完毕后,所述惯量模拟装置开始工作时,惯量调节器33和惯量示数指针35从所述惯量模拟部分上拆离。
结合上述可无极调节惯量的转动惯量模拟装置的组成结构及连接关系,本发明还提供了一种可无极调节惯量的转动惯量模拟装置的惯量调整方法,所述惯量调整方法具体过程如下:
当需要改变转动惯量模拟装置总体惯量时,旋松释放夹紧螺母28和压紧螺套210,使控制盘24相对于基盘22可自由转动,再将惯量示数指针35装配吸附在控制盘24上的指针安装槽内,使惯量示数指针35指向惯量指示条34,读取惯量示数指针35在惯量指示条34上的指数,获得当前惯量值,然后将惯量调节器33的调节底盘插装在基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32之间,使三者的调节齿啮合良好,顺时针或逆时针转动惯量调节器33的调节把手,使惯量调节器33带动基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32旋转,进而带动基盘22与控制盘24同轴相对旋转,从而使惯量模拟质量块23相对于轴线外扩或内缩,实现模拟惯量的增大或减小,即通过调节惯量调节器33的调节把手即可增大或减小装置模拟的惯量,使得惯量示数指针35在惯量指示条34上的指数与所需的目标惯量值相吻合;待调整获得所需的模拟惯量值后,先将螺纹连接在法兰盘21上的压紧螺套210旋合压紧在控制盘24上,使控制盘24与法兰盘21上相对固定,然后将夹紧螺栓27两端的夹紧螺母28旋紧,将惯量模拟质量块23可靠固定在基盘22和控制盘24之间的对应位置上,最后将惯量调节器33和惯量示数指示针35拆下,完成转动惯量模拟装置的惯量调整。
Claims (7)
1.一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成;
所述机械支撑部分的中心转轴(13)两端与待测件同轴连接;
所述惯量模拟部分由法兰盘(21)、基盘(22)、惯量模拟质量块(23)、控制盘(24)、夹紧螺栓(27)、夹紧螺母(28)、球轴承(29)和压紧螺套(210)组成;
所述法兰盘(21)与中心转轴(13)同轴固定连接;
所述基盘(22)同轴固连在法兰盘(21)的一端,所述基盘(22)的端面上均匀开有沿径向的直线放射状滑孔;
所述控制盘(24)通过球轴承(29)旋转安装在法兰盘(21)的另一端,并通过压紧螺套(210)与法兰盘(21)端部螺纹配合将控制盘(24)沿轴向压紧固定,所述控制盘(24)的端面上均匀开有螺旋放射状滑孔;
所述惯量模拟质量块(23)为扇形实心质量块,惯量模拟质量块(23)的一侧面上设有与基盘(22)的滑孔相匹配的凸块,所述惯量模拟质量块(23)通过夹紧螺栓(27)同轴滑动安装在基盘(22)和控制盘(24)的滑孔内,随着控制盘(24)相对于基盘(22)的旋转,惯量模拟质量块(23)沿着基盘(22)的滑孔内外滑动,所述夹紧螺母(28)分别连接在夹紧螺栓(27)两端,将惯量模拟质量块(23)紧固在基盘(22)和控制盘(24)之间;
所述调节控制部分安装在基盘(22)与控制盘(24)之间,通过调节控制部分带动控制盘(24)相对于基盘(22)旋转。
2.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
所述机械制成部分由轴承支架(11)、轴承座(12)、中心转轴(13)、联轴器(14)以及法兰紧固螺母(15)组成;
所述中心转轴(13)的两端分别安装在轴承座(12)内,所述轴承座(12)固定安装在轴承支架(11)上,所述轴承支架(11)紧固安装在测试平台上;
所述中心转轴(13)的两端分别通过联轴器(14)与待测件同轴连接;
所述中心转轴(13)与法兰盘(21)锥面配合定位,并通过平键连接传递扭矩,在所述中心转轴(13)的外端开有外螺纹与法兰紧固螺母(15)螺纹连接将法兰盘(21)压紧在与中心转轴(13)相配合的锥面上。
3.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
所述调节控制部分由基盘调节齿环(31)、控制盘调节齿环(32)、惯量调节器(33)、惯量指示条(34)以及惯量示数指针(35)组成;
所述基盘调节齿环(31)和控制盘调节齿环(32)分别安装在基盘(22)和控制盘(24)的端面外沿,惯量调节器(33)底部设有与基盘调节齿环(31)和控制盘调节齿环(32)相啮合的调节底盘,惯量调节器(33)顶部设有调节把手,所述惯量指示条(34)固连在基盘(22)的外圆周上,所述惯量示数指针(35)与控制盘(24)垂直设置,惯量示数指针(35)根部连接在控制盘(24)上,惯量示数指针(35)指针指向惯量指示条(34)。
4.如权利要求3所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
所述惯量示数指针(35)根部设有磁铁,吸附安装在控制盘(24)上的安装槽内。
5.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
所述夹紧螺栓(27)与基盘(22)的直线放射状滑孔之间设有基盘衬套(25);
所述夹紧螺栓(27)与控制盘(24)的螺旋放射状滑孔之间设有控制盘衬套(26)。
6.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置,其特征在于:
所述控制盘(24)上开设的螺旋放射状滑孔的螺旋曲线为幂函数曲线,曲线上任意两点位置与圆心的径向差值平方与转角差值成正比。
7.如权利要求3所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置的惯量调整方法,其特征在于:
所述惯量调整方法具体过程如下:
当需要调整转动惯量模拟装置的惯量时,旋松释放夹紧螺母(28)和压紧螺套(210),使控制盘(24)相对于基盘(22)自由转动,再将惯量示数指针(35)装配在控制盘(24)上,使惯量示数指针(35)指向惯量指示条(34),读取当前惯量值,然后将惯量调节器(33)的调节底盘啮合安装在基盘调节齿环(31)与控制盘调节齿环(32)之间,顺时针或逆时针转动惯量调节器(33)的调节把手,使惯量调节器(33)带动基盘调节齿环(31)与控制盘调节齿环(32)旋转,进而带动基盘(22)与控制盘(24)同轴相对旋转,从而使惯量模拟质量块(23)相对于轴线外扩或内缩,实现模拟惯量的增大或减小,使得惯量示数指针(35)指向惯量指示条(34)上的目标惯量值;
待调整获得所需的模拟惯量值后,先将螺纹连接在法兰盘(21)上的压紧螺套(210)旋合压紧在控制盘(24)上,使控制盘(24)与法兰盘(21)上相对固定,然后将夹紧螺栓(27)两端的夹紧螺母(28)旋紧,将惯量模拟质量块(23)固定在基盘(22)和控制盘(24)之间调整好的位置上,最后将惯量调节器(33)和惯量示数指示针(35)取下,即完成惯量调整。
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