CN113092107A - 油电混合动力变速箱测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油电混合动力变速箱测试台架，包括第一输入测功机、第二输入测功机、第一输出测功机、第二输出测功机和一控制台，以及一个悬挂待检测混合动力变速箱的悬吊架，所述第一输入测功机和第二输入测功机分别设在悬吊架的左右两侧，第一输入测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第一输入端或第二输入端之间通过第一连接轴连接，第二输入测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第三输入端之间通过第二连接轴连接；所述第一输出测功机和第二输出测功机分别位于第一输入测功机和第二输入测功机外侧，第一输出测功机的输出轴和第二输出测功机的输出轴相对应；所述第一测功机安装座能够在第一输入测功机的输出轴的垂直方向上水平移动并定位。

Description

油电混合动力变速箱测试台架

技术领域

本发明涉及一种变速箱性能测试领域，具体涉及一种油电混合动力变速箱测试台架。

背景技术

变速箱为车辆传动系统中的关键部件，变速箱的性能直接影响了汽车的经济性以及动力性方面的表现。而准确测量变速箱的性能数据，又是保证变速箱在开发过程中不断优化设计的基础。因此，在变速箱的开发过程中，进行多种类性能测试的变速箱台架试验是必不可少的。

目前，混合动力技术因其噪声小、动力性能好和高比能量等优点备受关注。传统的内燃机动力总成由发动机和传统变速箱组成，而混合动力汽车动力总成则是由发动机、驱动电机发电机和混合动力变速箱组成。现有的油电混合动力变速箱与汽车发电机和蓄电池之间主要有串联式、并联式和混联式三种使用工况。在对混合动力变速箱进行性能测试时，所设置的测试台架需模拟该工况下混合动力变速箱的输入和输出连接工况，进而得到相应的测试数据。

目前，申请号为2019212357342的中国专利公开了一种混合动力变速箱试验台架，该测试台架包括两台输入测功机和两台输出测功机，其中一台输入测功机通过差速器和输入轴承座与待测变速箱的第一输入端连接，另一台测功机通过升速箱与待测变速箱的第二输入端连接，同时，变速箱的两输出端通过两半轴分别与两台输出测功机相接；在两台输入测功机和两台输出测功机一侧均设有一扭矩传感器。该实验台架能够对变速箱进行各种性能测试，且能够实现单输入和双输入状态的自由切换。但该实验台架的输入测功机与变速箱连接路径分别需要通过差速器和升速箱连接，连接路径呈折弯状，与变速箱的实际应用情况不同，测试时容易存在功率的损耗，从而使得测试结果不够精确。另外，该测试台架的布局较为分散，不够紧凑。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种布局紧凑，且测试过程中不会有功率损耗，测试结果精确的一种油电混合动力变速箱测试台架。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种油电混合动力变速箱测试台架，它包括固定安装在第一测功机安装座上的第一输入测功机，固定安装在第二测功机安装座上的第二输入测功机，固定安装在第三测功机安装座上的第一输出测功机，固定安装在第四测功机安装座上的第二输出测功机，以及一个用于悬挂并固定待检测混合动力变速箱的悬吊架，其特征在于，所述第一输入测功机和第二输入测功机分别设在悬吊架的左右两侧，第一输入测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第一输入端或第二输入端之间通过第一连接轴连接，第二输入测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第三输入端之间通过第二连接轴连接；所述第一输出测功机和第二输出测功机分别位于第一输入测功机和第二输入测功机外侧，第一输出测功机的输出轴和第二输出测功机的输出轴相对应，且轴心线重叠，第一输出测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第一输出端之间通过一第一半轴连接，第二输出测功机的输出轴与待测混合动力变速箱的第二输出端之间通过一第二半轴连接；所述第一测功机安装座能够在第一输入测功机的输出轴的垂直方向上水平移动并定位；在第一输入测功机与第一连接轴之间、第二输入测功机与第二连接轴之间、第一输出测功机与第一半轴之间、第二输出测功机与第二半轴之间均设有一个扭矩传感器；所述第一输入测功机、第二输入测功机、第一输出测功机、第二输出测功机以及各个扭矩传感器均与一控制台连接；通过解除第一输入测功机或第二输入测功机与待测混合动力变速箱之间的连接关系、第一输出测功机或第二输出测功机与待测混合动力变速箱之间的连接关系，可实现不同工况下待测混合动力变速箱的传动效率。这样，对混合动力变速箱在混联模式下进行检测时，第一输入测功机和第二输入测功机分别与混合动力变速箱的第一输入端和第三输入端连接后，第一输入测功机和第二输入测功机分别同时为变速箱提供动力，经过混合动力变速箱内部的传动系统，将两个输入动力叠加后输出，通过混合动力变速箱的第一输出端和第二输出端将输出动力传递给第一输出测功机和第二输出测功机，满足混合动力变速箱在混联模式下的实验要求。同时，当只需检测其中一种动力输入状态下混合动力变速箱的性能时，只需切断其中一侧输入动力的连接后，即可进行单侧动力状态下混合动力变速箱混联模式下的性能。当对变速箱两侧发动机到发电机之间的传递效率进行测试时（即串联状态下性能测试），只需切断两侧输出测功机与混合动力变速箱的连接即可，该测试状态下，其中任意一侧测功机提供功率，另一侧则吸收功率。由此，本发明的混合动力变速箱实验台架，可用于检测不同工作模式下混合动力变速箱的性能。另外，本发明中实验台架布局合理，各个测功机与相对应的混合动力变速箱输出端或输入端均直接连接，在实验过程中几乎没有能耗损失，使得所检测状态与混合动力变速箱实际应用状态相同，检测的结果更加精准。所设置的测功机在直线上呈交错布置，各个测功机的输出轴和混合动力变速箱上的输入端或输出端对应设置，确保与混合动力变速箱连接时，不会出现转接现象，直接通过轴转递动力，布局设置合理、结构更加紧凑。

进一步的，当对待测混合动力变速箱在串联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机与待测混合动力变速箱的第一输入端断开连接，与第二输入端直接连接，同时，第一输出测功机与待测混合动力变速箱的第一输出端断开连接，第二输出测功机与待测混合动力变速箱的第二输出端断开连接。当对待测混合动力变速箱在并联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机与待测混合动力变速箱的第一输入端和第二输入端断开连接。当对待测混合动力变速箱在混联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机、第二输入测功机均与待测混合动力变速箱所对应的输入端连接，同时，第一输出测功机和第二输出测功机均与待测混合动力变速箱相对应的输出端相连接。这样，针对不同检测工况分别通过连接不同测功机以模拟混动变速箱实际工作条件进行测试，测试数据准确可靠。

进一步的，在第一测功机安装座的下端设有一底板，在第一测功机安装座上端设有一呈长方形的垫块，所述第一输入测功机下端可拆卸安装在垫块上，在底板上安装有一个一端置于第一测功机安装座内与第一测功机安装座相接，另一端伸出第一测功机安装座外，并能够在外力作用下拉动第一测功机安装座在底板上滑动并定位的位移机构，所述底座第一测功机安装座的滑动方向与第一输入测功机的输出轴相垂直。这样，在底座上所设置的垫块能够根据所要测试的混合动力变速箱的输入轴的安装高度来选择合适高度的垫块，以适应测试电机的不同装配高度。而在底座下所设置的底板和位移机构能够便于底座在水平方位移动，并在移动后确保测试电机的输出轴与混合动力变速箱的另一输入端的输入轴同轴心。由于测试电机装配在底座的垫块上，因此，只要水平移动底座，即可改变测试电机的输出轴的水平位置，而更换不同高度垫块后，能够使测试电机适应测试电机输出轴的不同安装高度，以满足测试需要。

进一步的，在垫块上设有一个供第一半轴穿设的半轴穿孔，所述半轴穿孔的直径大于第一半轴的直径。这样，所设置的半轴穿孔可用于穿设半轴，可便于测试台架模拟混合动力变速箱与前驱系统中半轴的装配环境，确保第一输出测功机的输出轴与混合动力变速箱的第一伸出端相对应，处于同一高度、且同轴心，避免了与第一输入测功机电机底座干涉，使得台架上测功机安装位置连接可靠、更为紧凑，。

进一步的，所述位移机构为一个涡轮蜗杆直线传动机构，包括一下端连接有蜗杆的转把，所述蜗杆呈竖向设置，在蜗杆的一侧设有一个与其相啮合的涡轮，所述涡轮固定在一丝杆上，所述丝杆位于底板上方，并与第一输入测功机的输出轴相垂直；在第一测功机安装座内设有与丝杆通过螺纹配合的内螺纹。这样，将涡轮蜗杆直线传动机构作为位移机构，需要将底座水平移位时，只需转动转把，转把转动后即带动涡杆同步转动，并带动与蜗杆啮合的涡轮转动。涡轮转动后，与其连接的丝杆即会同步转动，而底座与丝杆通过螺纹连接，从而在丝杆转动后，在螺纹作用下，底座即会水平位移并定位。

进一步的，在第一半轴与第一输出测功机的输出轴之间、第二半轴与第二输出测功机的输出轴之间均连接有等速万向节和轮毂法兰，所述等速万向节置于轮毂法兰与相应半轴之间，并与第一半轴或第二半轴相接。这样，采用等速万向节将各侧电机与待测混合动力变速箱对应侧连接，允许待测混合动力变速箱中心与输出测功机中心有夹角，装配更方便灵活。

进一步的，第一连接轴与第一输入测功机的输出轴之间、第二连接轴与第二伸入测功机的输出轴之间均通过一联轴器连接。这样，可确保输入测功机与混合动力变速箱输入端之间的连接。

进一步的，在第二测功机安装座上设有一个上端与万向节外壁相连的支撑立板。这样，支撑立板可对第二半轴进行支撑。

附图说明

图1为实施例中变速箱测试台架对混联状态下变速箱性能测试的立体图；

图2为图1中测试台架的正视图；

图3为实施例中第一测功机安装座的立体结构示意图；

图4为实施例中第一测功机安装座的位移机构连接结构示意图。

图中：悬吊架1、待检测混合动力变速箱2、第一输入端21、第三输入端23、第一输出端24、第二输出端25、第一测功机安装座3、垫块31、底板4、位移机构5、转把51、蜗杆52、涡轮53、丝杆54、第一输入测功机6、第二输入测功机7、第一输出测功机8、第二输出测功机9、第一连接轴10、第二连接轴11、第一半轴12、第二半轴13、等速万向节14、轮毂法兰15。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

如图1、图2所示，本实施例提供的油电混合动力变速箱测试台架，包括固定安装在第一测功机安装座3上的第一输入测功机6，固定安装在第二测功机安装座上的第二输入测功机7，固定安装在第三测功机安装座上的第一输出测功机8，固定安装在第四测功机安装座上的第二输出测功机9，以及一个用于悬挂并固定待检测混合动力变速箱2的悬吊架1，所述第一测功机安装座、第二测功机安装座、第三测功机安装座、第四测功机安装座以及悬吊架均安装在实验室钢板上；所述第一输入测功机6和第二输入测功机7分别设在悬吊架1的左右两侧，第一输入测功机6的输出轴与待测混合动力变速箱2的第一输入端21或第二输入端之间通过第一连接轴10连接，第二输入测功机7的输出轴与待测混合动力变速箱2的第三输入端23之间通过第二连接轴11连接；所述第一输出测功机8和第二输出测功机9分别位于第一输入测功机6和第二输入测功机7外侧，第一输出测功机8的输出轴和第二输出测功机9的输出轴相对应，且轴心线重叠，第一输出测功机8的输出轴与待测混合动力变速箱2的第一输出端24之间通过一第一半轴12连接，第二输出测功机9的输出轴与待测混合动力变速箱2的第二输出端25之间通过一第二半轴13连接；所述第一测功机安装座3能够在第一输入测功机6的输出轴的垂直方向上水平移动并定位；在第一输入测功机6与第一连接轴10之间、第二输入测功机7与第二连接轴11之间、第一输出测功机8与第一半轴12之间、第二输出测功机9与第二半轴13之间均设有一个扭矩传感器；所述第一输入测功机6、第二输入测功机7、第一输出测功机8、第二输出测功机9以及各个扭矩传感器均与一控制台连接（图中未画出控制台）；通过解除第一输入测功机6或第二输入测功机7与待测混合动力变速箱2之间的连接关系、第一输出测功机8或第二输出测功机9与待测混合动力变速箱2之间的连接关系，可实现不同工况下待测混合动力变速箱2的传动效率。

具体的，本实施例中的测试台架具有如下三种测试方式：当对待测混合动力变速箱2在串联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机6与待测混合动力变速箱2的第一输入端21断开连接，与第二输入端连接，同时，第一输出测功机8与待测混合动力变速箱2的第一输出端24断开连接或第二输出测功机9与待测混合动力变速箱2的第二输出端25断开连接。当对待测混合动力变速箱2在并联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机6与待测混合动力变速箱2的第一输入端21和第二输入端断开连接，同时，第二输入测功机7与待测混合动力变速箱2的第三输入端连接，第一输出测功机8和第二输出测功机9分别与待测混合动力变速箱2的第一输出端和第二输出端25连接。当对待测混合动力变速箱2在混联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机6、第二输入测功机7均与待测混合动力变速箱2所对应的输入端连接，同时，第一输出测功机8和第二输出测功机9均与待测混合动力变速箱2相对应的输出端相连接。

另外，部分混合动力变速箱其中一侧具有两个输入端，同时，两个输入端不在同一高度，另外，对于不同型号的混合动力变速箱来说，其输入轴的高度也不相同，这就需要在连接输入测功机时，能够根据不同型号混合动力变速箱输入端的位置来调节水平位置和高度，以适应该变速箱的检测安装。针对上述问题，本实施例中的第一测功机安装座3能够对其高度和水平位置进行调整。

为实现上述目的，本实施例中第一测功机安装座3的具体结构如下：在第一测功机安装座3的下端设有一底板4，在第一测功机安装座4上端设有一呈长方形的垫块31，所述第一输入测功机6下端可拆卸安装在垫块31上，在底板4上安装有一个一端置于第一测功机安装座3内与第一测功机安装座3相接，另一端伸出第一测功机安装座3外，并能够在外力作用下拉动第一测功机安装座3在底板4上滑动并定位的位移机构5，所述第一测功机安装座4的滑动方向与第一输入测功机6的输出轴相垂直。

在垫块31上设有一个供第一半轴穿设的半轴穿孔，所述半轴穿孔的直径大于第一半轴的直径。

所述位移机构5为一个涡轮蜗杆直线传动机构，包括一下端连接有蜗杆52的转把51，所述蜗杆52呈竖向设置，在蜗杆52的一侧设有一个与其相啮合的涡轮53，所述涡轮53固定在一丝杆54上，所述丝杆54位于底板上方，并与第一输入测功机6的输出轴相垂直；在第一测功机安装座3内设有与丝杆54通过螺纹配合的内螺纹。

在底板4上安装有一个用于支撑丝杆的立板。在底板4上间隔设有两个与丝杆平行的导向通槽，所述导向通槽为下端宽上端窄的T形槽；在第一测功机安装座3底部、第一测功机安装座3的四角分别设有一个与导向通槽相对应的滑块。在每个滑块的上端均可拆卸连接有一螺杆，在第一测功机安装座3下端设有四个置于滑块上，并与滑块一一对应的操作口，所述螺杆置于操作口内，并穿过第一测功机安装座3后与滑块顶部连接。

在第一测功机安装座3的上端、第一测功机安装座3两相对侧至少设有一个安装槽，在每个安装槽内均设有一个末端与垫块相接的紧固螺栓9。

在第一半轴12与第一输出测功机8的输出轴之间、第二半轴13与第二输出测功机9的输出轴之间均连接有等速万向节14和轮毂法兰15，所述等速万向节14置于轮毂法兰15与相应半轴之间，并与第一半轴12或第二半轴13相接。所述第一半轴与第二半轴均为等速万向传动轴，第一半轴与第二半轴与待测混合动力变速箱的输出端之间采用花键连接。

第一连接轴10与第一输入测功机6的输出轴之间、第二连接轴11与第二输入测功机7的输出轴之间均通过一联轴器连接。

在第二测功机安装座上设有一个上端与万向节外壁相连的支撑立板。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种油电混合动力变速箱测试台架，它包括固定安装在第一测功机安装座（3）上的第一输入测功机（6），固定安装在第二测功机安装座上的第二输入测功机（7），固定安装在第三测功机安装座上的第一输出测功机（8），固定安装在第四测功机安装座上的第二输出测功机（9），以及一个用于悬挂并固定待检测混合动力变速箱（2）的悬吊架（1），其特征在于，所述第一输入测功机（6）和第二输入测功机（7）分别设在悬吊架（1）的左右两侧，第一输入测功机（6）的输出轴与待测混合动力变速箱（2）同侧的第一输入端（21）或第二输入端之间通过第一连接轴（10）连接，第二输入测功机（7）的输出轴与待测混合动力变速箱（2）的第三输入端（23）之间通过第二连接轴（11）连接；所述第一输出测功机（8）和第二输出测功机（9）分别位于第一输入测功机（6）和第二输入测功机（7）外侧，第一输出测功机（8）的输出轴和第二输出测功机（9）的输出轴相对应，且轴心线重叠，第一输出测功机（8）的输出轴与待测混合动力变速箱（2）的第一输出端（24）之间通过一第一半轴（12）连接，第二输出测功机（9）的输出轴与待测混合动力变速箱（2）的第二输出端（25）之间通过一第二半轴（13）连接；所述第一测功机安装座（3）能够在第一输入测功机（6）的输出轴的垂直方向上水平移动并定位；在第一输入测功机（6）与第一连接轴（10）之间、第二输入测功机（7）与第二连接轴（11）之间、第一输出测功机（8）与第一半轴（12）之间、第二输出测功机（9）与第二半轴（13）之间均设有一个扭矩传感器；所述第一输入测功机（6）、第二输入测功机（7）、第一输出测功机（8）、第二输出测功机（9）以及各个扭矩传感器均与一控制台连接；通过解除第一输入测功机（6）或第二输入测功机（7）与待测混合动力变速箱（2）之间的连接关系、第一输出测功机（8）或第二输出测功机（9）与待测混合动力变速箱（2）之间的连接关系，可实现不同工况下待测混合动力变速箱（2）的传动效率性能测试。

2.根据权利要求1所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，当对待测混合动力变速箱（2）在串联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机（6）与待测混合动力变速箱（2）的第一输入端（21）断开连接，与第二输入端直接连接，同时，第一输出测功机（8）与待测混合动力变速箱（2）的第一输出端（24）断开连接，第二输出测功机（9）与待测混合动力变速箱（2）的第二输出端（25）断开连接。

3.根据权利要求1所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，当对待测混合动力变速箱（2）在并联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机（6）与待测混合动力变速箱（2）的第一输入端（21）和第二输入端断开连接。

4.根据权利要求1所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，当对待测混合动力变速箱（2）在混联模式下的传动效率进行测试时，所述第一输入测功机（6）、第二输入测功机（7）均与待测混合动力变速箱（2）所对应的输入端连接，同时，第一输出测功机（8）和第二输出测功机（9）均与待测混合动力变速箱（2）相对应的输出端相连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，在第一测功机安装座（3）的下端设有一底板（4），在第一测功机安装座（4）上端设有一呈长方形的垫块（31），所述第一输入测功机（6）下端可拆卸安装在垫块（31）上，在底板（4）上安装有一个一端置于第一测功机安装座（3）内与第一测功机安装座（3）相接，另一端伸出第一测功机安装座（3）外，并能够在外力作用下拉动第一测功机安装座（3）在底板（4）上滑动并定位的位移机构（5），所述第一测功机安装座（3）的滑动方向与第一输入测功机（6）的输出轴相垂直。

6.根据权利要求5所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，在垫块（31）上设有一个供第一半轴穿设的半轴穿孔，所述半轴穿孔的直径大于第一半轴的直径。

7.根据权利要求5所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，所述位移机构（5）为一个涡轮蜗杆直线传动机构，包括一下端连接有蜗杆（52）的转把（51），所述蜗杆（52）呈竖向设置，在蜗杆（52）的一侧设有一个与其相啮合的涡轮（53），所述涡轮（53）固定在一丝杆（54）上，所述丝杆（54）位于底板上方，并与第一输入测功机（6）的输出轴相垂直；在第一测功机安装座（3）内设有与丝杆（54）通过螺纹配合的内螺纹。

8.根据权利要求5所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，在第一半轴（12）与第一输出测功机（8）的输出轴之间、第二半轴（13）与第二输出测功机（9）的输出轴之间均连接有等速万向节（14）和轮毂法兰（15），所述等速万向节（14）置于轮毂法兰（15）与相应半轴之间，并与第一半轴（12）或第二半轴（13）相接。

9.根据权利要求5所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，第一连接轴（10）与第一输入测功机（6）的输出轴之间、第二连接轴（11）与第二输入测功机（7）的输出轴之间均通过一联轴器连接。

10.根据权利要求8所述的油电混合动力变速箱测试台架，其特征在于，在第二测功机安装座上设有一个上端与万向节外壁相连的支撑立板。

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