CN110864889B - 一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，属于测试设备领域，本发明公开的一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，待测螺母齿轮固定于传动转轴组件动力输出端上，传动转轴组件上设置有扭矩传感器；待测丝杆另一端与施压组件的动力输出端相抵，施压组件上设置有压力传感器。通过压力传感器测定施加的轴向压力，同时通过扭矩传感器测定在额定轴向负载下驱动待测螺母齿轮转动所需扭矩，同时还可以计算出传动效率。可以方便测试在各种轴向负载情况下的驱动扭矩和传动效率，测试方便。

Description

一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心

技术领域

本发明涉及测试设备领域，尤其涉及一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心。

背景技术

传统汽车的制动方式通过制动钳与制动盘之间的摩擦，将车辆的动能通过摩擦以热量的形式消耗，来实现车辆制动。制动过程中约10%的汽车动能被空气和轮胎吸收，其余90%被制动器消耗。摩擦不仅造成了能量的大量浪费，降低了利用效率，而且在长时间频繁制动的情况下会造成制动钳表面温度迅速升高，导致车辆制动性能下降。电动汽车有一个绝对的优势：可以回收再利用一部分的制动能量，实现再生制动，延长电动汽车的续航里程，提高能源利用率，节约能源。在电动车现有结构和部件基础上，通过增加一个再生能量回收装置与电子助力系统Ebooster联合工作。在制动过程中，控制电机发电的过程如下：汽车行驶惯性通过传动系统给电机，在电机发电的同时产生制动力矩，通过传动系统传给车轮，制动的同时为电池充电，实现制动能量回收。特别是对城市交通需要频繁的减速、停车、制动能量回收具有更重要的意义，能够实现可观的经济和社会效益。

目前零件质量的好坏一般需要采用多个设备分别测试各项参数，或者直接安装在设备上使用，这些测试方式都比较麻烦。还没有较好的设备可以用来检测在额定的轴向负载下，螺杆和传动齿轮的传动效率、所需传动扭矩，从而无法保证所生产零件的质量好坏。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，可以在一次装夹后，在额定负载下进行多项数据的测试，从而快速准确的测定螺杆和传动齿轮的质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，包括待测丝杆、待测螺母齿轮，待测螺母齿轮螺纹连接于待测丝杆一端上；还包括传动转轴组件、机台支架、施压组件，施压组件与传动转轴组件均固定于机台支架上；待测螺母齿轮固定于传动转轴组件动力输出端上，传动转轴组件上设置有扭矩传感器；待测丝杆另一端与施压组件的动力输出端相抵，施压组件上设置有压力传感器。通过施压组件给待测丝杆施加额定压力，通过压力传感器可以记录压力的大小；同时主轴带动待测螺母齿轮旋转时，从而驱动待测丝杆推动施压组件，在这个过程中可以测定克服额定轴向压力时需要多大的扭矩。结合轴向负载、转动扭矩的参数可以计算出传动效率。

本发明优选地技术方案在于，施压组件包括滑动支座、压力气缸、气缸支架，机台支架上设置有滑动导轨，滑动支座与滑动导轨滑动连接；气缸支架固定于机台支架上，压力气缸与气缸支架固定连接，压力气缸的伸缩杆与滑动支座固定连接。通过压力气缸推动滑动支座可以方便给待测丝杆施加轴向压力。

本发明优选地技术方案在于，压力传感器固定于滑动支座上，压力传感器的一侧设置有防磨铜片，待测丝杆另一端与防磨铜片相抵。防磨铜片可以避免零件损坏，同时也可以保护压力传感器不被损坏。

本发明优选地技术方案在于，还包括直线位移传感器，滑动支座一侧设置有测距挡板，测距挡板与直线位移传感器的检测端相抵。直线位移传感器可以方便准确的测距。

本发明优选地技术方案在于，滑动支座靠近待测丝杆的一侧设置有两个限位支柱，待测丝杆上设置有限位摆杆，限位摆杆与待测丝杆过盈配合；限位摆杆位于两个限位支柱之间，在待测丝杆正转与反转时，限位摆杆分别与两个限位支柱中的一个相抵。可以限制待测丝杆旋转，从而使得待测丝杆只做轴向移动。

本发明优选地技术方案在于，传动转轴组件包括主轴电机、传动主轴、主轴固定支座以及气动爪夹；主轴固定支座和主轴电机均与机台支架固定连接，传动主轴与主轴固定支座转动连接，气动爪夹固定于传动主轴的一端，传动主轴的另一端与主轴电机动力输出端相连。气动爪夹可以快速安装以及快速拆卸待测零件，从而可以提高检测速度。

本发明优选地技术方案在于，扭矩传感器固定于机台支架上，扭矩传感器的两端均连接有弹性联轴器，一个弹性联轴器与主轴电机动力输出端固定连接，另一个弹性联轴器与传动主轴的另一端固定连接。通过弹性联轴器可以方便将扭矩传感器安装，从而方便测定扭矩大小。

本发明优选地技术方案在于，主轴电机的动力输出端设置有减速器，减速器的输出轴与一个弹性联轴器固定连接。减速器可以适当降低主轴转速。

本发明优选地技术方案在于，还包括光栅编码器，光栅编码器套接于传动主轴上。可以方便的测定主轴旋转角度，同时配合直线位移传感器测定的位移数据可以计算出待测丝杆的实际螺距。采用实际螺距进行传动效率计算可以获得更加准确的结果。

本发明优选地技术方案在于，还包括中心处理电脑，扭矩传感器、压力传感器、直线位移传感器以及光栅编码器的信号输出端均与中心处理电脑电性连接。中心处理电脑可以将数据整合计算，在电脑屏幕上绘制参数曲线，以及显示测定的各项数据。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，待测螺母齿轮固定于传动转轴组件动力输出端上，传动转轴组件上设置有扭矩传感器；待测丝杆另一端与施压组件的动力输出端相抵，施压组件上设置有压力传感器。通过压力传感器测定施加的轴向压力，同时通过扭矩传感器测定在额定轴向负载下驱动待测螺母齿轮转动所需扭矩，同时还可以计算出传动效率。可以方便测试在各种轴向负载情况下的驱动扭矩和传动效率，测试方便。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心整体结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的图1中A部分放大的示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心正面结构示意图；

图中：

1、传动转轴组件；2、施压组件；3、待测螺母齿轮；4、待测丝杆；5、限位摆杆；6、防磨铜片；7、压力传感器；8、机台支架；11、主轴电机；12、传动主轴；13、扭矩传感器；14、光栅编码器；15、主轴固定支座；16、气动爪夹；21、压力气缸；22、气缸支架；23、滑动支座；231、限位支柱；111、减速器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例中提供的一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，包括待测丝杆4、待测螺母齿轮3，待测螺母齿轮3螺纹连接于待测丝杆4一端上；还包括传动转轴组件1、机台支架8、施压组件2，施压组件2与传动转轴组件1均固定于机台支架8上；待测螺母齿轮3固定于传动转轴组件1动力输出端上，传动转轴组件1上设置有扭矩传感器13；待测丝杆4另一端与施压组件2的动力输出端相抵，施压组件2上设置有压力传感器7。在测试时将待测螺母齿轮3固定在传动转轴组件1上，施压组件2给待测丝杆4另一端施加额定的压力，启动传动转轴组件1，从而带动待测螺母齿轮3旋转，从而待测螺母齿轮3与待测丝杆4通过丝杆传动，使得待测丝杆4沿轴向移动，反向推动施压组件2。通过压力传感器7可以记录压力的大小；同时主轴带动待测螺母齿轮3旋转时，从而驱动待测丝杆4推动施压组件2，在这个过程中可以测定克服额定轴向压力时需要多大的扭矩。结合轴向负载、转动扭矩的参数可以计算出传动效率。

优选的，施压组件2包括滑动支座23、压力气缸21、气缸支架22，机台支架8上设置有滑动导轨，滑动支座23与滑动导轨滑动连接；气缸支架22固定于机台支架8上，压力气缸21与气缸支架22固定连接，压力气缸21的伸缩杆与滑动支座23固定连接。通过压力气缸21推动滑动支座23可以方便给待测丝杆4施加轴向压力。压力气缸21连接有恒压阀，且恒压阀压力可以调节，从而可以提供恒定的压力。在待测零件夹紧之后驱动压力气缸21带动滑动支座23往待测丝杆4移动。通过滑动导轨和滑动支座23的滑动配合，可以降低压力气缸21推动时的阻力。同时在待测螺母齿轮3与待测丝杆4通过丝杆传动，使得待测丝杆4沿轴向移动，反向推动滑动支座23时不会有过大的阻力，从而避免轴向负载变化过大。

进一步的，压力传感器7固定于滑动支座23上，压力传感器7的一侧设置有防磨铜片6，待测丝杆4另一端与防磨铜片6相抵。防磨铜片6可以避免零件损坏，同时也可以保护压力传感器7不被损坏。压力传感器7固定在滑动支座23内部，压力传感器7的一侧与滑动支座23侧壁有一定的间隙，从而避免在推动挤压压力传感器7时所测试的压力大小不准确。通过压力传感器7可以测定任意时刻的轴向负载，并传输到电脑中。

优选的，还包括直线位移传感器，滑动支座23一侧设置有测距挡板，测距挡板与直线位移传感器的检测端相抵。直线位移传感器可以方便准确的测距。直线位移传感器可以测定滑动支座23移动的距离。在滑动支座23移动的过程中，直线位移传感器始终与滑动支座23抵住。

如图2所示，优选的，滑动支座23靠近待测丝杆4的一侧设置有两个限位支柱231，待测丝杆4上设置有限位摆杆5，限位摆杆5与待测丝杆4过盈配合；限位摆杆5位于两个限位支柱231之间，在待测丝杆4正转与反转时，限位摆杆5分别与两个限位支柱231中的一个相抵。可以限制待测丝杆4旋转，从而使得待测丝杆4只做轴向移动。待测螺母齿轮3固定在气动夹具上，而待测丝杆4只是与防磨铜片6抵住，本身可以旋转，通过在待测丝杆4上套上限位摆杆5可以很好的限制其转动。限位摆杆5与待测丝杆4过盈配合，其最大可旋转扭矩远大于待测螺母齿轮3与待测丝杆4之间的传动扭矩，从而在测试时限位摆杆5与待测丝杆4不会发生相对转动，从而保证螺距测量结果准确。

优选的，传动转轴组件1包括主轴电机11、传动主轴12、主轴固定支座15以及气动爪夹16；主轴固定支座15和主轴电机11均与机台支架8固定连接，传动主轴12与主轴固定支座15转动连接，气动爪夹16固定于传动主轴12的一端，传动主轴12的另一端与主轴电机11动力输出端相连。气动爪夹16可以快速安装以及快速拆卸待测零件，从而可以提高检测速度。待测螺母齿轮3采用气动爪夹16固定，通过气动夹开关可以方便控制气动爪夹16的开启与闭合，从而可以快速拆卸待测零件，极大的提高了检测效率。主轴电机11采用武汉华大供应的型号为110ST-M06020LFB型号的电机，通过主轴电机11带动气动爪夹16旋转，从而驱动待测螺母齿轮3旋转。同时传动主轴12上连接有扭矩传感器13和光栅编码器14，可以方便测定扭矩大小以及主轴转动的角度。优选的，主轴电机11的动力输出端设置有减速器111，减速器111的输出轴与一个弹性联轴器固定连接。减速器111可以适当降低主轴转速。

优选的，扭矩传感器13固定于机台支架8上，扭矩传感器13的两端均连接有弹性联轴器，一个弹性联轴器与主轴电机11动力输出端固定连接，另一个弹性联轴器与传动主轴12的另一端固定连接。通过弹性联轴器可以方便将扭矩传感器13安装，从而方便测定扭矩大小。扭矩传感器13采用北京天宇恒创传感技术有限公司供应的型号为CYT-302的扭矩传感器13。通过扭矩传感器13可以记录每个时刻主轴的扭矩大小，从而可以在电脑中绘制扭矩的曲线，同时可以计算出动态的效率大小。

优选的，还包括光栅编码器14，光栅编码器14套接于传动主轴12上，光栅编码器14的外壳与主轴固定支座15固定连接。光栅编码器14采用品牌为CONNECTIONS型号为WZKT-D100H42-500BM-G24F的光栅编码器14。可以方便的测定主轴旋转角度，同时配合直线位移传感器测定的位移数据可以计算出待测丝杆4的实际螺距。采用实际螺距进行传动效率计算可以获得更加准确的结果。

如图3所示，还包括中心处理电脑，扭矩传感器13、压力传感器7、直线位移传感器以及光栅编码器14的信号输出端均与中心处理电脑电性连接。中心处理电脑采用普通的电脑，在电脑中安装计算软件，通过公式可以方便计算各项参数。中心处理电脑可以将数据整合计算，在电脑屏幕上绘制参数曲线，以及显示测定的各项数据。通过动态数据的测定，可以得出最大扭矩、最小扭矩以及平均扭矩等参数，从而可以知道在实际工作中扭矩变化可能的一个动态范围。

工作原理：压力气缸21通过传动轴推动滑动支座23在滑动导轨上移动，滑动支座23的一侧设置有防磨铜片6，待测螺母齿轮3一端固定在气动爪夹16中，待测丝杆4一端与待测螺母齿轮3中心处的通孔螺纹连接，待测丝杆4、防磨铜片6以及传动轴三者同轴设置。

在测试时，待测丝杆4的另一端与防磨铜片6相抵，压力气缸21给待测丝杆4施加压力，滑动支座23中设置有压力传感器7，防磨铜片6作用于压力传感器7上，防磨铜片6可以保护待测丝杆4不会损坏，从而可以测定压力气缸21对待测丝杆4施加的压力。主轴电机11经过减速器的减速作用后带动传动主轴12旋转，从而驱动气动爪夹16旋转，传动主轴12上设置有扭矩传感器13和光栅编码器14。光栅编码器14用于测定主轴旋转角度。待测丝杆4上固定有限位摆杆5，滑动支座23上设置有限位支柱231，测试时限位摆杆5与限位支柱231相抵，从而使得待测丝杆4不会转动。待测螺母齿轮3与待测丝杆4螺纹连接，从而待测螺母齿轮3可以驱动待测丝杆4沿轴向移动，使得待测丝杆4推动滑动支座23往压力气缸21方向移动。在移动过程中记录扭矩传感器13、光栅编码器14、压力传感器7的动态数值并在电脑上绘制曲线图。从而可以清楚的知道在特定的推力条件下，待测螺母齿轮3与待测丝杆4螺纹连接旋转时需要多大的扭矩，同时通过公式PL/2πT（P为轴向负载，T为扭矩，L为导程）可以计算出效率，从而可以方便判断该零件是否满足要求。

同时还设置有直线位移传感器与滑动支座23相抵，在滑动支座23移动时，直线位移传感器的一端始终与滑动支座23相抵，从而可以方便测定在待测螺母齿轮3推动待测丝杆4移动时每一圈的距离，通过光栅编码器14测定所转圈数，从而可以方便的计算出待测丝杆4的实际螺距。通过实际螺距可以更准确的计算效率，同时也可以验证螺距是否符合要求。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，包括待测丝杆（4）、待测螺母齿轮（3），所述待测螺母齿轮（3）螺纹连接于所述待测丝杆（4）一端上；其特征在于：

还包括传动转轴组件（1）、机台支架（8）、施压组件（2），所述施压组件（2）与所述传动转轴组件（1）均固定于所述机台支架（8）上；

所述待测螺母齿轮（3）固定于所述传动转轴组件（1）动力输出端上，所述传动转轴组件（1）上设置有扭矩传感器（13）；所述待测丝杆（4）另一端与所述施压组件（2）的动力输出端相抵，所述施压组件（2）上设置有压力传感器（7）；所述施压组件（2）设置有压力气缸（21），以在待测丝杆（4）移动过程中施加轴向恒定压力；

所述施压组件（2）还包括滑动支座（23），所述滑动支座（23）靠近所述待测丝杆（4）的一侧设置有两个限位支柱（231），所述待测丝杆（4）上设置有限位摆杆（5），所述限位摆杆（5）与所述待测丝杆（4）过盈配合；

所述限位摆杆（5）位于两个所述限位支柱（231）之间，在所述待测丝杆（4）正转与反转时，所述限位摆杆（5）分别与两个所述限位支柱（231）中的一个相抵；

在测试时将待测螺母齿轮（3）固定在传动转轴组件（1）上，施压组件（2）给待测丝杆（4）另一端施加额定的压力，启动传动转轴组件（1），从而带动待测螺母齿轮（3）旋转，从而待测螺母齿轮（3）与待测丝杆（4）通过丝杆传动，使得待测丝杆（4）沿轴向移动，反向推动施压组件（2）；通过压力传感器（7）可以记录压力的大小；在这个过程中可以测定克服额定轴向压力时需要多大的扭矩，结合轴向负载、转动扭矩的参数可以计算出传动效率。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

所述施压组件（2）还包括气缸支架（22），所述机台支架（8）上设置有滑动导轨，所述滑动支座（23）与所述滑动导轨滑动连接；

所述气缸支架（22）固定于所述机台支架（8）上，所述压力气缸（21）与所述气缸支架（22）固定连接，所述压力气缸（21）的伸缩杆与所述滑动支座（23）固定连接。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

所述压力传感器（7）固定于所述滑动支座（23）上，所述压力传感器（7）的一侧设置有防磨铜片（6），所述待测丝杆（4）另一端与所述防磨铜片（6）相抵。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

还包括直线位移传感器，所述滑动支座（23）一侧设置有测距挡板，所述测距挡板与所述直线位移传感器的检测端相抵。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

所述传动转轴组件（1）包括主轴电机（11）、传动主轴（12）、主轴固定支座（15）以及气动爪夹（16）；

所述主轴固定支座（15）和所述主轴电机（11）均与所述机台支架（8）固定连接，所述传动主轴（12）与所述主轴固定支座（15）转动连接，所述气动爪夹（16）固定于所述传动主轴（12）的一端，所述传动主轴（12）的另一端与所述主轴电机（11）动力输出端相连。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

所述扭矩传感器（13）固定于所述机台支架（8）上，所述扭矩传感器（13）的两端均连接有弹性联轴器，一个所述弹性联轴器与所述主轴电机（11）动力输出端固定连接，另一个所述弹性联轴器与所述传动主轴（12）的另一端固定连接。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

所述主轴电机（11）的动力输出端设置有减速器，所述减速器的输出轴与一个所述弹性联轴器固定连接。

8.根据权利要求5-7任一项所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

还包括光栅编码器（14），所述光栅编码器（14）套接于所述传动主轴（12）上。

9.根据权利要求8所述的新能源汽车蓄能器综合效能动态检测中心，其特征在于：

还包括中心处理电脑，所述扭矩传感器（13）、所述压力传感器（7）、所述直线位移传感器以及所述光栅编码器（14）的信号输出端均与所述中心处理电脑电性连接。

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