CN109470476B

CN109470476B - 一种减振齿轮的扭转疲劳试验装置及其方法

Info

Publication number: CN109470476B
Application number: CN201910030661.1A
Authority: CN
Inventors: 韦源源; 王万里; 龚俊杰; 高建和; 王卫; 陆永乐; 杨过
Original assignee: Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou University
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2039-01-14
Also published as: CN109470476A

Abstract

本发明提供了疲劳测试技术领域内的一种减振齿轮的扭转疲劳试验装置及其方法，包括试验箱和测试电机，试验箱内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，齿轮上连接有测试轴，测试电机与伸出试验箱外的测试轴所在的端部传动连接，在试验箱外的测试轴上连接有用于测试轴扭矩信号的扭矩传感器和用于测试轴扭转角度信号的角度传感器，试验夹具上开有容纳槽，容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，容纳槽外侧对应的试验夹具内设有弹性圈，弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，压紧区内过盈配合有压紧组件，压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，测试箱的内壁上排布有至少一个制冷片；本发明可准确确认最薄弱零件是否满足设计要求，测试准确性高。

Description

一种减振齿轮的扭转疲劳试验装置及其方法

技术领域

本发明属于疲劳测试技术领域，特别涉及一种减振齿轮的扭转疲劳试验装置及其方法。

背景技术

汽车发动机工作时由于转速波动，平衡轴产生交变的惯性负载，作用于平衡轴的平衡齿轮，平衡齿轮无论是在产品开发阶段还是在生产检验阶段，都要求对疲劳性能进行检验。在发动机实际运行过程中，平衡齿轮所承受的载荷主要是交变的扭转/拉压复合载荷。

现有技术中，对平衡齿轮的测试装置包括试验箱和测试电机，试验箱内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，齿轮上连接有测试轴，测试电机与伸出试验箱外的测试轴所在的端部传动连接，测试轴上安装有扭矩传感器，扭矩传感器将采集到的扭矩信号传输给数据采集分析系统，数据采集分析系统根据接收到的扭矩信号得到测试轴的扭矩值，该测试装置在室温下进行，无法准确模拟出平衡齿轮工况下的实际情况，通过该试验得到的结果不准确。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种减振齿轮的扭转疲劳试验装置及其方法，解决了现有技术中试验结果准确率不高的技术问题，本发明可准确确认最薄弱零件是否满足设计要求，测试准确性高。

本发明的目的是这样实现的: 一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置，包括试验箱和测试电机，所述试验箱内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，所述齿轮上连接有测试轴，所述测试电机与伸出试验箱外的测试轴所在的端部传动连接，在试验箱外的测试轴上连接有用于测试扭矩信号的扭矩传感器和用于测试扭转角度信号的角度传感器，所述试验夹具上开有容纳槽，所述容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，所述容纳槽外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈，所述弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，所述压紧区内过盈配合有压紧组件，所述压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；所述试验箱的内壁上排布有至少一个制冷片。

为了进一步使发热片紧密贴合在抱紧件上以提高抱紧件向齿轮的导热效果，所述压紧单元上排布有若干压紧槽，相邻层压紧单元上的各个压紧槽错开设置；此设计使得压紧组件可顺利压入压紧区，将压紧组件向外拉时，相邻压紧槽之间的扇形体逆向将压紧单元压紧在发热片外侧，使发热片紧紧贴合在抱紧件上，同时，压紧单元抱死在弹性圈内边缘。

为了进一步提高试验箱内的保温性能，还包括保温箱，所述试验箱固定在保温箱内，保温箱内壁和试验箱外壁之间设有保温层。

为了抱死齿轮，所述试验夹具包括抱紧件和紧固件，所述抱紧件为内齿轮，抱紧件与汽车发动机减振齿轮啮合，所述紧固件的一端与抱紧件可拆卸地连接在一起，紧固件的另一端与试验箱固连；抱紧件上开有环形的容纳槽。

作为本发明的进一步改进，所述发热片的宽度与容纳槽的宽度相同，弹性圈与发热片之间的容纳槽对应的抱紧件上开有过渡槽，所述过渡槽与容纳槽连通，在轴向方向上，过渡槽的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽和容纳槽对应的宽度设为a，压紧组件的轴向宽度大于容纳槽的宽度且小于a。

为了实现高温和低温测试，所述抱紧件上开有穿线孔，所述发热片上的通电线穿过穿线孔与试验箱外部的数据采集分析控制系统电连接，靠近齿轮与抱紧件啮合处的抱紧件上排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔，所述试验箱内固连有温度传感器二，温度传感器一和温度传感器二将采集到的温度信号传输给数据采集分析控制系统，数据采集分析控制系统根据接收到的温度信号控制制冷片和发热片的动作，所述抱紧件的一端为抱紧件相对紧固件设置的一端，容纳槽设置在抱紧件的一端。

使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，包括以下步骤：

（1）将抱紧件安装进试验箱内之前，先将发热片按次序粘贴到抱紧件上，弹性圈放置到容纳槽外边缘对应的抱紧件内，将压紧组件插进弹性圈内边缘与发热片外边缘之间的压紧区，各层压紧单元发生弹性形变，压紧组件抵触到过渡槽对应的抱紧件上后，将压紧组件向外拉，使压紧组件的朝外的一侧与抱紧件的一端齐平，压紧单元逆向使发热片紧密贴合在抱紧件上；

（2）将抱紧件放入试验箱内，使抱紧件与齿轮啮合，紧固件固定安装在试验箱上，抱紧件上安装上温度传感器一，使用紧固螺栓将抱紧件与紧固件连接在一起；

（3）数据分析控制系统控制制冷片降温，温度传感器二采集试验箱内的温度，当采集到的温度值至设定的低温范围内时，控制制冷片停止降温，否则继续控制制冷片继续降温，使试验箱内的温度维持在设定的低温范围内；

（4）疲劳测试：

（401）打开测试电机，控制测试电机的输出力矩为M_j，j的初始值为1，M_j=M₀+（j-1）*10，j++，令i=1；

（402）使测试轴在[0，3.5°]的角度范围内来回扭转一次，同时，数据采集分析控制系统计算出每一时刻下的扭矩值和角位移值，以扭转角为横向坐标，扭矩值为纵向坐标，将该扭转次数下测试得到的扭矩值和角位移值做线性拟合曲线，计算出同一扭转次数下曲线围成的面积大小，数据采集分析控制系统根据最大扭转角和面积给出测试结果；

（403）若测试结果为合格，若i≤Nj，++i，返回步骤（402），若i＞Nj，判断j是否大于k，若j≤k，返回步骤（401）；若j＞k，关闭制冷片；

（404）控制测试电机停止动作，控制发热片开始发热，温度传感器一采集抱紧件的温度，当采集到的温度值至设定的高温测试范围内时，控制测试电机开始动作，重新控制测试电机的输出力矩为M_j-m，m=k-1，m--，令i’=1，判断m是否不小于0，若m≥0，控制发热片继续发热，当抱紧件的温度至设定的高温范围内时，控制发热片停止加热，否则继续控制发热片升温，使抱紧件的温度维持在设定的高温范围内；

（405）使测试轴在[0，3.5°]的角度范围内来回扭转一次，同时，数据采集分析控制系统计算出每一时刻下的扭矩值和角位移值，以扭转角为横向坐标，扭矩值为纵向坐标，将该扭转次数下测试得到的扭矩值和角位移值做线性拟合曲线，计算出同一扭转次数下曲线围成的面积大小，数据采集分析控制系统根据最大扭转角和面积给出测试结果；

（406）若步骤（405）中的测试结果为合格，若i’≤N_（j-m）’，++i’，返回步骤（405），若i’＞N_（j-m）’，判断j-m是否大于k，若j-m≤k，返回步骤（404）；若j-m＞k，则疲劳测试结束，关闭发热片、制冷片和测试电机；若测试结果为不合格，则该齿轮的疲劳测试结束，关闭发热片、制冷片和测试电机。

其中，以测试轴的转动角度从0°转动至3.5°再从3.5°转动至0°的扭转为扭转一次；k为常数，M_j为测试电机第j次的输出力矩值，M_j-m为测试电机第j-m次的输出力矩值；i为扭转次数；N_j为齿轮在低温下的疲劳寿命，N_（j-m）’为高温条件下输出力矩为第j-m次时的疲劳寿命。

为了进一步提高齿轮的质量，所述步骤（4）中，若当前扭转次数下的最大扭转角大于设定的扭转角阈值范围或面积不在设定的范围内时，则测试结果为不合格；若最大扭转角和面积同时在设定的范围内时，则测试结果为合格。

为了进一步计算出拟合出的曲线围成的面积，所述步骤（4）中，取拟合曲线方程为三次曲线方程，测试轴逆时针转动的角度为正，以初始状态下测试轴的转动角度为0°，当测试轴转动至+3.5°时，拟合得到的曲线方程为

；测试轴从 +3.5°转动至-3.5°时，拟合得到的曲线方程为

，扭转次数为i时，Y_i1和Y_i2围成的面积为

，其中，

为扭转次数 i下的最大扭转角；测试轴从0°转动至3.5°且扭转次数为i时，Y_i1为扭矩值，a_i1为最高次项系数，b_i1为次高次项系数，c_i1为最低次项系数，d_i1为常数；测试轴从+3.5°转动至0°且扭转次数为i时，Y_i2为扭矩值，a_i2为最高次项系数，b_i2为次高次项系数，c_i2为最低次项系数，d_i2 为常数。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明中隐藏掉试验箱的上盖后的立体结构图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明中抱紧件的结构示意图。

图5是图4中B处的局部放大图。

图6为本发明中一个压紧单元的立体结构示意图。

图7为本发明中升温驱动电路的结构示意图。

图8为本发明中降温驱动电路的结构示意图。

图9为本发明中扭转一次时扭转角和扭矩之间的拟合曲线示意图。

图10为本发明中抱紧件的立体结构示意图。

图11为图10中C处的局部放大图。

图12为本发明中保温箱隐藏掉上盖后的结构示意图。

图中：1测试电机，2扭矩传感器，3角度传感器，4试验箱，5轴承座，6测试轴，7联轴器，8抱紧件，9紧固件，10通电线，11齿轮，1101齿轮本体，1102橡胶连接圈，12压紧组件，1201压紧单元，1202压紧槽一，1203压紧槽二，13弹性圈，14穿线孔，15发热片，16安装孔，17制冷片，18容纳槽，19过渡槽，20温度传感器二，21试验箱，22保温层，23紧固螺栓。

具体实施方式

如图1～图6所示的一种汽车发动机减振齿轮11的疲劳试验装置，包括保温箱4和测试电机1，保温箱4内固定设有试验箱21，保温箱4外侧固连有轴承座5，保温箱4内壁和试验箱21外壁之间设有保温层22，试验箱内固连有用于夹紧齿轮11的试验夹具，齿轮11上连接有测试轴6，测试轴6与轴承座5可转动地连接，测试电机1的输出端经联轴器7与伸出试验箱外的测试轴6传动连接，在试验箱外的测试轴6上连接有用于测试扭矩信号的扭矩传感器2和用于测试扭转角度信号的角度传感器3，试验夹具上开有容纳槽18，容纳槽18里侧对应的试验夹具上粘贴有四个发热片15，相邻两个发热片15的端部贴合在一起，容纳槽18外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈13，弹性圈13和发热片15之间形成的空间为压紧区，压紧区内过盈配合有压紧组件12，压紧组件12有若干层具有弹性的压紧单元1201组成，相邻层压紧单元1201粘接在一起；试验箱21的内壁上排布有三个制冷片17。

为了使发热片15紧紧贴合在抱紧件9上，压紧单元1201的两端分别排布有若干压紧槽一1202和压紧槽二1203（如图6所示），压紧槽一1202和压紧槽二1203在径向方向上错开设置，相邻层压紧单元1201上的各个压紧槽一1202在径向方向上错开设置，相邻层压紧单元1201上的各个压紧槽二1203在径向方向上错开设置。

为了抱死齿轮11，试验夹具包括抱紧件9和紧固件9，抱紧件9为内齿轮11，抱紧件9与汽车发动机减振齿轮11啮合，紧固件9的一端与抱紧件9可拆卸地连接在一起，紧固件9的另一端与试验箱固连；抱紧件9上开有环形的容纳槽18；其中，发热片15的宽度与容纳槽18的宽度相同，弹性圈13与发热片15之间的容纳槽18对应的抱紧件9上开有过渡槽19，过渡槽19与容纳槽18连通，在轴向方向上，过渡槽19的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽19和容纳槽18对应的宽度设为a，压紧组件12的轴向宽度大于容纳槽18的宽度且小于a；为了实现低温和高温测试，抱紧件9上开有穿线孔14，发热片15上的通电线10穿过穿线孔14与试验箱外部的数据采集分析控制系统电连接，靠近齿轮11与抱紧件9啮合处的抱紧件9上排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔16，试验箱21内固连有温度传感器二20，温度传感器一和温度传感器二20将采集到的温度信号传输给数据采集分析控制系统，数据采集分析控制系统根据接收到的温度信号控制制冷片17和发热片15的动作，抱紧件9的一端为抱紧件9相对紧固件9设置的一端，容纳槽18设置在抱紧件9的一端。

其中，测试电机1为力矩电机，发热片15为硅胶发热片15，制冷片17为半导体制冷片17，本发明中的齿轮11为汽车发动机内的平衡齿轮，齿轮11包括齿轮本体1101，齿轮本体1101内固连有橡胶连接圈1102，橡胶连接圈1102与测试轴6连接；数据采集分析控制系统包括控制芯片，控制芯片为单片机，由控制芯片经升温驱动电路和降温驱动电路分别驱动制冷片17制冷和发热片15加热；升温驱动电路如图7所示，降温驱动电路如图8所示，四个发热片15并联在一起后为RP1，三个制冷片17（RP2、RP3和RP4）并联，三极管Q1和Q2均为NPN型三极管，K1和K2均为ＤＣ－ＤＣ型固态继电器，控制芯片通过三极管Q1控制K1的开关，系统需要升温时，控制芯片控制与R1相连的输出引脚端的电流增大，使三极管Q1导通，继电器K1闭合，不需要加热时，控制芯片控制与R1相连的输出引脚端的电流为0，三极管Q1截止，继电器断开，发热片15停止加热；VCC、VDD、VCC1和VDD1分别为供电电源；降温驱动电路的工作原理与升温驱动电路的工作原理相同，在此不再赘述。

使用一种汽车发动机减振齿轮11的疲劳试验装置进行试验的方法，包括以下步骤：

（1）将抱紧件9安装进试验箱21内之前，先将发热片15按次序粘贴到抱紧件9上，弹性圈13放置到容纳槽18外边缘对应的抱紧件9内，将压紧组件12插进弹性圈13内边缘与发热片15外边缘之间的压紧区，各层压紧单元1201发生弹性形变，压紧组件12抵触到过渡槽19对应的抱紧件9上后，将压紧组件12向外拉，使压紧组件12的朝外的一侧与抱紧件9的一端齐平，压紧单元1201逆向使发热片15紧密贴合在抱紧件9上；

（2）将抱紧件9放入试验箱21内，使抱紧件9与齿轮11啮合，紧固件9固定安装在试验箱21上，抱紧件9上安装上温度传感器一，使用紧固螺栓23将抱紧件9与紧固件9连接在一起；

（3）数据分析控制系统控制制冷片17降温，温度传感器二20采集试验箱21内的温度，当采集到的温度值至设定的低温范围内时，控制制冷片17停止降温，否则继续控制制冷片17继续降温，使试验箱21内的温度维持在设定的低温范围内；

（4）疲劳测试：

（401）打开测试电机1，控制测试电机1的输出力矩为M_j，j的初始值为1，M_j=M₀+（j-1）*10，j++，令i=1；

（402）使测试轴6在[0，3.5°]的角度范围内来回扭转一次，同时，数据采集分析控制系统根据接收到的扭矩信号和角位移信号分别计算出对应的扭矩值和角位移值，以扭转角为横向坐标，扭矩值为纵向坐标，将该扭转次数下测试得到的扭矩值和角位移值做线性拟合曲线，计算出同一扭转次数下曲线围成的面积大小，数据采集分析控制系统根据最大扭转角和面积给出测试结果；

（403）若测试结果为合格，若i≤Nj，++i，返回步骤（402），若i＞Nj，判断j是否大于k，若j≤k，返回步骤（401）；若j＞k，关闭制冷片17；

（404）控制测试电机1停止动作，控制发热片15开始发热，温度传感器一采集抱紧件8的温度，当采集到的温度值至设定的高温测试范围内时，控制测试电机1开始动作，重新控制测试电机1的输出力矩为M_j-m，m=k-1，m--，令i’=1，判断m是否不小于0，若m≥0，控制发热片15继续发热，当抱紧件8的温度至设定的高温范围内时，控制发热片15停止加热，否则继续控制发热片15升温，使抱紧件8的温度维持在设定的高温范围内；

（405）使测试轴6在[0，3.5°]的角度范围内来回扭转一次，同时，数据采集分析控制系统计算出每一时刻下的扭矩值和角位移值，以扭转角为横向坐标，扭矩值为纵向坐标，将该扭转次数下测试得到的扭矩值和角位移值做线性拟合曲线，计算出同一扭转次数下曲线围成的面积大小，数据采集分析控制系统根据最大扭转角和面积给出测试结果；

（406）若步骤（405）中的测试结果为合格，若i’≤Nj’，++i’，返回步骤（405），若i’＞Nj’，判断j-m是否大于k，若j-m≤k，返回步骤（404）；若j-m＞k，则疲劳测试结束，关闭发热片15和测试电机1；若测试结果为不合格，则该齿轮11的疲劳测试结束，关闭发热片15和测试电机1；

其中，以测试轴6的转动角度从0°转动至3.5°再从3.5°转动至0°的扭转为扭转一次；k为常数，M_j为测试电机1第j次的输出力矩值，M_j-m为测试电机1第j-m次的输出力矩值，M₀=10 Nm；i为扭转次数；N_j为齿轮11在低温下的疲劳寿命，N_（j-m）’为高温条件下输出力矩为第j-m次时的疲劳寿命。

为了进一步提高齿轮11的质量，步骤（4）中，若当前扭转次数下的最大扭转角大于设定的扭转角阈值范围或面积不在设定的范围内时，则测试结果为不合格；若最大扭转角和面积同时在设定的范围内时，则测试结果为合格。

为了进一步计算出拟合出的曲线围成的面积，步骤（403）中，取拟合曲线方程为三次曲线方程，测试轴6逆时针转动的角度为正，以初始状态下测试轴6的转动角度为0°，当测试轴6转动至+3.5°时，拟合得到的曲线方程为

；测试轴6 从+3.5°转动至0°时，拟合得到的曲线方程为

，扭转次数为i时，Yi1和Yi2围成的面积为

，其中，

为扭转次数i 下的最大扭转角；测试轴6从0°转动至3.5°且扭转次数为i时，Y_i1为扭矩值，a_i1为最高次项系数，b_i1为次高次项系数，c_i1为最低次项系数，d_i1为常数；测试轴6从+3.5°转动至0°且扭转次数为i时，Y_i2为扭矩值，a_i2为最高次项系数，b_i2为次高次项系数，c_i2为最低次项系数，d_i2 为常数；如图9所示为扭转一次时的拟合曲线示意图，该图仅仅是方便社会公众理解，阴影处为由拟合曲线围成的面积；步骤（405）中，取拟合曲线方程为三次曲线方程，测试轴6逆时针转动的角度为正，以初始状态下测试轴6的转动角度为0°，当测试轴6从0°转动至+3.5° 时，拟合得到的曲线方程为

；测试轴6从+3.5° 转动至0°时，拟合得到的曲线方程为

，扭转次数为i时，Y_i’1’和Y_i’2’围成的面积为

，其中，

为高温条件下扭转次数i’下的最大扭转角；测试轴6从0°转动至3.5°且扭转次数为i’时，Y_i’1’为扭矩值，a_i’1’为最高次项系数，b_i’1’为次高次项系数，c_i’1’为最低次项系数，d_i’1’为常数；测试轴6从+3.5°转动至0°且扭转次数为i’时，Y_i’2’为扭矩值，a_i’2’为最高次项系数，b_i’2’为次高次项系数，c_i’2’为最低次项系数，d_i’2’为常数。

其中，低温范围为[-25℃,-15℃],在实际测试时取-20℃作为设定的低温测试温度；高温测试范围为[75℃,85℃],在实际测试时取80℃作为控制测试电机1开始动作的高温测试温度，高温范围为[110℃，120℃]，在实际测试时，抱紧件9加热至120℃后，维持抱紧件9的温度在120℃；本发明中的齿轮11为汽车发动机内的平衡齿轮11，平衡齿轮11包括齿轮本体1101，齿轮本体1101内固连有橡胶连接圈1102，橡胶连接圈1102与测试轴6连接。

控制测试电机1输出的力矩大小分别为10Nm、20Nm、30Nm、40Nm和50Nm；试验箱21内为低温且没有给齿轮11加热时（试验箱21内的温度为-20℃），力矩电机加载扭矩10Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.0332 rad,0.00393rad],耗能范围为[0.2024J,0.2474J]，N1为150万次；力矩电机加载扭矩20 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.0531 rad,0.0679 rad],耗能范围为[0.3743J,0.6346 J]，N2为1.8万次；力矩电机加载扭矩30 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.0855 rad,0.1039rad],耗能范围为[1.6715 J,2.043 J]，N3为0.6万次；力矩电机加载扭矩40 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.1146 rad,0.1421 rad],耗能范围为[2.9463 J,3.6547 J]， N4为0.18万次；力矩电机加载扭矩50 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.1316 rad,0.1608 rad],耗能范围为[3.9682J,4.8572 J]，N6为60次；试验箱21内给抱紧件9加热至120℃，力矩电机加载扭矩10Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.0495rad,0.0605rad],耗能范围为[0.3114J,0.3806J]，N1’为150万次；力矩电机加载扭矩20 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.081rad,0.099rad],耗能范围为[0.5706J,0.9674J]，N2’为3万次；力矩电机加载扭矩30 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.1296rad,0.1574rad],耗能范围为[2.5326J,3.0954J]，N3’为1万次；力矩电机加载扭矩40 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.171rad,0.209rad],耗能范围为[4.3974J,5.3746J]，N4’为0.3万次；力矩电机加载扭矩50 Nm时，齿轮11合格的最大扭转角范围为[0.1935rad,0.2365rad],耗能范围为[5.8356J,7.1324J]， N5’为100次。

本发明与现有技术相比，发热片15发热，给抱紧件9和齿轮11的啮合部升温至实际工况下的工作温度，模拟出在工作温度时的疲劳性能，提高测试的准确性；通过压紧组件12的设置将发热片15紧紧贴合在抱紧件9上，提高导热效果；通过对试验箱21内低温的控制，模拟测试出在寒冷地区（例如室外温度环境在-20℃的地区）汽车发动机刚启动时的疲劳性能；通过本测试方法的设计，准确反应齿轮11在低温下和高温下的疲劳性能以及减振性能，进一步提高齿轮11疲劳测试的准确性；可应用于汽车发动机平衡齿轮11的疲劳测试的工作中。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims

1.使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，其特征在于，疲劳试验装置包括试验箱和测试电机，所述试验箱内固连有用于夹紧齿轮的试验夹具，所述齿轮上连接有测试轴，所述测试电机与伸出试验箱外的测试轴所在的端部传动连接，其特征在于，在试验箱外的测试轴上连接有用于测试扭矩信号的扭矩传感器和用于测试扭转角度信号的角度传感器，所述试验夹具上开有容纳槽，所述容纳槽里侧对应的试验夹具上粘贴有发热片，所述容纳槽外侧对应的试验夹具内固连有弹性圈，所述弹性圈和发热片之间形成的空间为压紧区，所述压紧区内过盈配合有压紧组件，所述压紧组件有若干层具有弹性的压紧单元组成，相邻层压紧单元粘接在一起；所述试验箱的内壁上排布有至少一个制冷片，所述试验夹具包括抱紧件和紧固件，所述抱紧件为内齿轮，抱紧件与汽车发动机减振齿轮啮合，所述紧固件的一端与抱紧件可拆卸地连接在一起，紧固件的另一端与试验箱固连；抱紧件上开有环形的容纳槽，所述发热片的宽度与容纳槽的宽度相同，弹性圈与发热片之间的容纳槽对应的抱紧件上开有过渡槽，所述过渡槽与容纳槽连通，在轴向方向上，过渡槽的宽度不小于压紧区的宽度，过渡槽和容纳槽对应的宽度设为a，压紧组件的轴向宽度大于容纳槽的宽度且小于a，所述抱紧件上开有穿线孔，所述发热片上的通电线穿过穿线孔与试验箱外部的数据采集分析控制系统电连接，靠近齿轮与抱紧件啮合处的抱紧件上排布有至少一个方便安装温度传感器一的安装孔，所述试验箱内固连有温度传感器二，温度传感器一和温度传感器二将采集到的温度信号传输给数据采集分析控制系统，数据采集分析控制系统根据接收到的温度信号控制制冷片和发热片的动作，所述抱紧件的一端为抱紧件相对紧固件设置的一端，容纳槽设置在抱紧件的一端；包括以下步骤：

（4）疲劳测试：

（406）若步骤（405）中的测试结果为合格，若i’≤N_（j-m）’，++i’，返回步骤（405），若i’＞N_（j-m）’，判断j-m是否大于k，若j-m≤k，返回步骤（404）；若j-m＞k，则疲劳测试结束，关闭发热片、制冷片和测试电机；若测试结果为不合格，则该齿轮的疲劳测试结束，关闭发热片、制冷片和测试电机；

2.根据权利要求1所述的使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，其特征在于，所述步骤（4）中，若当前扭转次数下的最大扭转角大于设定的扭转角阈值范围或面积不在设定的范围内时，则测试结果为不合格；若最大扭转角和面积同时在设定的范围内时，则测试结果为合格。

3.根据权利要求2所述的使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，其特征在于，所述步骤（401）中，取拟合曲线方程为三次曲线方程，测试轴逆时针转动的角度为正，以初始状态下测试轴的转动角度为0°，当测试轴转动至+3.5°时，拟合得到的曲线方程为

；测试轴从+3.5°转动至-3.5°时，拟合得到的曲线方程为/>

，扭转次数为i时，Y_i1和Y_i2围成的面积为

，其中，/>

为扭转次数i下的最大扭转角；测试轴从0°转动至3.5°且扭转次数为i时，Y_i1为扭矩值，a_i1为最高次项系数，b_i1为次高次项系数，c_i1为最低次项系数，d_i1为常数；测试轴从+3.5°转动至0°且扭转次数为i时，Y_i2为扭矩值，a_i2为最高次项系数，b_i2为次高次项系数，c_i2为最低次项系数，d_i2为常数。

4.根据权利要求1～3任一项所述的使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，其特征在于，所述压紧单元上排布有若干压紧槽，相邻层压紧单元上的各个压紧槽错开设置。

5.根据权利要求1～3任一项所述的使用一种汽车发动机减振齿轮的疲劳试验装置进行试验的方法，其特征在于，还包括保温箱，所述试验箱固定在保温箱内，保温箱内壁和试验箱外壁之间设有保温层。