CN111272423A - 一种减速器试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减速器试验装置，包括试验台、振动机构和扭矩加载机构，被测减速器固定在试验台上，扭矩加载机构与被测减速器的输入端连接，振动机构与试验台相连接。扭矩加载机构能够向被测减速器的输入轴施加一定的扭矩，能够模拟被测减速器在车辆上的实际内部受力情况，而且，振动机构带动试验台振动，进而带动被测减速器振动，模拟被测减速器在车辆上的真实的振动情况。因此，通过向被测减速器施加一定的扭矩以及带动被测减速器振动能够更加真实地模拟被测减速器的运行环境，降低试验环境与实际环境之间的误差，提升被测减速器的试验准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种减速器试验装置。
背景技术
随着全球能源的日益紧缺和环境的不断恶化，为了节约能源及减少车辆尾气排放，目前全世界很多国家都在大力研发和推广电动车辆。电动汽车不仅能够节能减排，改善人们乘车的舒适性，还能够解决能源短缺的问题。
轮边减速器是汽车传动系中最后一级减速增扭装置，采用轮边减速器可满足在总传动比相同的条件下，使变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等部件的载荷减少，尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点，它被广泛应用于载重货车、大型客车、越野车以及一些大型矿用车。由于多数应用环境比较恶劣，并且属于簧下质量，振动比较厉害，要求轮边减速器的振动疲劳性能要好，因此轮边减速器疲劳耐久试验的研究，具有很重要的实际意义和企业实用性。
目前减速器的试验方式是将减速器固定在通用的试验台上，比如：申请公布号为CN106441883A的中国发明专利申请文件中公开了一种减速器测试实验装置，包括试验台，被测减速器固定在试验台上，被测减速器的输入端连接有扭矩加载机构，扭矩加载机构能够向被测减速器输入相应的测试扭矩，以对被测减速器进行测试。但是，减速器的真实运行环境比较复杂和恶劣，只通过输入扭矩来模拟减速器的运行环境是无法真实地模拟减速器的运行环境的，进而导致试验环境与实际环境的误差比较大，减速器试验的准确性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种减速器试验装置，用以解决现有的试验装置无法真实地模拟减速器的运行环境，进而导致减速器试验的准确性不高的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种减速器试验装置，包括试验台和扭矩加载机构，被测减速器固定在所述试验台上，扭矩加载机构用于与被测减速器的输入端连接，用于向被测减速器输入相应的扭矩，所述减速器试验装置还包括振动机构，所述振动机构与所述试验台相连接，振动机构用于向试验台输出相应的振动载荷。
扭矩加载机构能够向被测减速器的输入轴施加一定的扭矩，能够模拟被测减速器在车辆上的实际内部受力情况，而且，振动机构带动试验台振动，进而带动被测减速器振动，模拟被测减速器在车辆上的真实的振动情况。因此，通过向被测减速器施加一定的扭矩以及带动被测减速器振动能够更加真实地模拟被测减速器的运行环境，降低试验环境与实际环境之间的误差，提升被测减速器的试验准确性。
进一步地，所述减速器试验装置还包括控制器以及用于设置在被测减速器上、以检测被测减速器振动情况的振动检测模块，所述控制器采样连接所述振动检测模块，控制连接所述振动机构。
振动检测模块检测被测减速器的振动情况，并输出给控制器，控制器实现对被测减速器的振动情况进行监控，而且，控制器在得到振动机构对被测减速器施加的振动情况之后，与减速器在真实运行环境中的实际振动情况进行对比，如果两者不一样，就对振动机构对被测减速器施加的振动情况进行修正，并通过振动机构进行输出，直至振动机构对被测减速器施加的振动情况接近在真实运行环境中的实际振动情况，进一步降低试验环境与实际环境之间的误差，进而进一步提升被测减速器的试验准确性。
进一步地，所述振动机构包括油缸和激振设备，所述激振设备固定在油缸缸体外侧，所述油缸设置在试验台的下方，所述油缸中的活塞的引出轴与试验台的下侧面固定连接，活塞与油缸之间形成的腔体中填充有液压油。
控制给激振设备输出一个初始激励，从而控制油缸振动，油缸带动整个试验台振动，能够精确模拟被测减速器在真实运行环境中的振动情况。
进一步地，所述试验台上固定设置有试验工装，被测减速器的壳体以及被测减速器的输出端用于固定在所述试验工装上。通过试验工装保证试验的顺利进行。
进一步地，所述扭矩加载机构包括驱动电机和增扭装置，所述增扭装置输出连接所述驱动电机的传动轴的一端，所述驱动电机的传动轴的另一端用于与被测减速器的输入端连接。
被测减速器的输出端固定在试验工装上保持静止不动，通过增扭装置给驱动电机传动轴施加相应的扭矩，从而达到增扭效果。
附图说明
图1是本发明提供的减速器试验装置的结构图；
其中，1为油缸，2为试验台，3为试验工装，4为被测减速器输出轴，5为被测减速器，6为驱动电机，7为驱动电机传动轴，8为增扭装置，9为加速度传感器，10为激振设备，11为控制器。
具体实施方式
本实施例提供一种减速器试验装置，该减速器试验装置的试验对象为被测减速器5，被测减速器5的具体结构和类型并不唯一，可以是现有的任意一种减速器或者变速器，本实施例中，被测减速器5为轮边减速器。
该减速器试验装置包括试验台2、扭矩加载机构和振动机构，其中，被测减速器5固定在试验台2上；扭矩加载机构与被测减速器5的输入端连接，用于向被测减速器5输入相应的扭矩，能够模拟被测减速器5在车辆上的实际内部受力情况；振动机构与试验台2相连接，用于向试验台2输出相应的振动载荷，在振动机构的作用下，试验台2能够产生相应的振动，进而带动被测减速器5产生振动，模拟被测减速器5在车辆上的真实的振动情况。
振动机构为一种能够输出振动情况，即振动加速度的振动输出设备，如图1所示，给出一种振动机构的具体组成，包括激振设备(也称为激振器)10和油缸1。激振设备10是一种能够产生振动的设备，具体为一种能够根据要求的波形曲线产生振动的设备，另外，还可以通过伺服阀实现。油缸1可以为伺服油缸。激振设备10固定在油缸1的缸体外侧，油缸1设置在试验台2的下方，油缸1的下端固定在地面上，油缸1中的活塞的引出轴与试验台2的下侧面固定连接，活塞与油缸1之间形成的腔体中填充有液压油。而且，为了对振动机构产生的振动加速度进行修正，使其更加接近于实际的振动情况，该减速器试验装置还包括控制器11以及振动检测模块，振动检测模块设置在被测减速器5的壳体上，用于检测被测减速器5的振动加速度，振动检测模块为常规的振动传感器，本实施例中，振动检测模块为加速度传感器9，控制器11采样连接加速度传感器9，控制连接激振设备10。
那么，控制器11控制激振设备10输出一个初始激励，初始激励以电信号的形式传递到激振设备10，从而控制油缸1的进出和缩进量，模拟油缸1的振动情况，油缸1振动会带动整个试验台2振动。被测减速器5振动时，带动其上的加速度传感器9振动，加速度传感器9将测得的振动加速度数据反馈给控制器11，控制器11中存储有被测减速器5在真实运行环境的振动加速度数据，即被测减速器5在实车上的振动加速度数据，控制器11还可以对在真实运行环境下的振动加速度数据进行等效，那么，控制器11将加速度传感器9反馈的振动加速度数据与等效后的真实运行环境下的振动加速度数据进行对比，如果两者有偏差，就对加速度传感器9反馈的振动加速度数据进行修正，将修正之后的结果反馈给激振设备10，重新控制激振设备10运行，就这样进行反复修正，最终保证加速度传感器9所测的振动加速度数据接近在真实运行环境下的振动加速度数据，即两者的振动加速度曲线趋向于重合。最终激振设备10使用修正后的振动加速度数据进行试验，具体是进行振动疲劳耐久试验。
而且，扭矩加载机构为能够向外界设备输出相关扭矩的扭矩加载设备，本实施例中，扭矩加载机构包括驱动电机6和增扭装置8，增扭装置8输出连接驱动电机传动轴7的一端，驱动电机传动轴7的另一端与被测减速器5的输入端连接。试验台2上设置有试验工装3，且试验工装3通过螺栓固定在试验台2上，被测减速器5的壳体固定在试验工装3上，被测减速器输出端4通过花键与试验工装3固定在一起。在试验时，被测减速器输出端4固定在试验工装3上保持静止不动，通过增扭装置8给驱动电机传动轴7施加相应的扭矩，进而给被测减速器5施加静态扭矩，从而达到增扭效果。
因此，利用增扭装置8可以模拟被测减速器5内部受力情况，而且，利用激振设备10和油缸1可以精确模拟实车在运行过程中被测减速器5受到的振动加速度，能够更加真实地模拟被测减速器的运行环境，保证振动疲劳耐久试验结果的准确性。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种减速器试验装置，包括试验台和扭矩加载机构，被测减速器固定在所述试验台上，扭矩加载机构用于与被测减速器的输入端连接，用于向被测减速器输入相应的扭矩，其特征在于，所述减速器试验装置还包括振动机构，所述振动机构与所述试验台相连接，振动机构用于向试验台输出相应的振动载荷。
2.根据权利要求1所述的减速器试验装置，其特征在于，所述减速器试验装置还包括控制器以及用于设置在被测减速器上、以检测被测减速器振动情况的振动检测模块，所述控制器采样连接所述振动检测模块，控制连接所述振动机构。
3.根据权利要求1或2所述的减速器试验装置，其特征在于，所述振动机构包括油缸和激振设备，所述激振设备固定在油缸缸体外侧，所述油缸设置在试验台的下方，所述油缸中的活塞的引出轴与试验台的下侧面固定连接，活塞与油缸之间形成的腔体中填充有液压油。
4.根据权利要求1或2所述的减速器试验装置，其特征在于，所述试验台上固定设置有试验工装，被测减速器的壳体以及被测减速器的输出端用于固定在所述试验工装上。
5.根据权利要求1或2所述的减速器试验装置，其特征在于，所述扭矩加载机构包括驱动电机和增扭装置，所述增扭装置输出连接所述驱动电机的传动轴的一端，所述驱动电机的传动轴的另一端用于与被测减速器的输入端连接。
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