CN113203948A - 轮毂电机用性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机用性能检测装置，包括检测平台、位于检测平台上的待测电机、转速转矩测试仪、支撑对接座以及负载电机，待测电机的输出轴穿过转速转矩测试仪与负载电机的输出轴在支撑对接座中进行对接，支撑对接座的两端均设有轴承座，轴承座中设有支撑轴承，支撑轴承包括内圈与外圈，内圈包括与第一固定部以及用于对接外圈的第一对接部，第一对接部两侧朝向第一固定部拱起，外圈包括与轴承座相固定的第二固定部以及用于对接内圈的第二对接部，第二对接部的两侧与第一对接部的两侧对应的朝向第一固定部拱起。本发明通过将支撑轴承内圈和外圈设置成向中间拱起的结构，使得内圈与外圈之间的摩擦力降低，提高检测准确性。

Description

轮毂电机用性能检测装置

技术领域

本发明属于轮毂电机技术领域，具体涉及一种轮毂电机用性能检测装置。

背景技术

目前，对电机的机械性能进行测试评价时，往往通过对被测电机的转轴施加不同的负载力矩方式，然后通过观测被测电机在不同力矩的作用下，其转轴的转速变换情况来评价被测电机的空载特性、负载特性、机械特性、动态特性等机械性能。

申请号为CN201610622100.7中国发明专利公开了一种直线旋转电机动态性能测试装置，包括被测直线旋转电机、电机底座、测试平台底座、第一底板、第二底板、转速转矩测试仪、旋转负载、滑块和滑轨、限位挡板、限位开关、推力传感器、位移速度传感器和直线旋转负载；所述被测直线旋转电机连通电机底座固定在第一底板上，所述第一底板固定在测试平台底座上；所述被测直线旋转电机的输出轴与转速转矩测试仪连接，并与第一旋转负载连接；所述转速转矩测试仪和第一旋转负载固定在装有滑块的第二底板上。本发明实现了直线旋转电机的直线、旋转和螺旋运动的同平台测量以及各运动模式下的动态性能测试，提高了测试效率，但是上述专利存在一个缺点，就是在测试时，需要联轴器来增加轴的长度，轴的长度增加后会导致轴的质量增加，而轴是通过轴承继续进行支撑的，如图5所示，轴与轴承的内圈7过盈配合，轴的重力通过内圈7的底部以及滚动体作用在外圈的底部，此时，由于二者底部接触面之间的接触压力增加，从而导致内圈7与外圈8之间的摩擦力增加，在进行转速转矩测试时，该部分摩擦力会导致测试效果不准确。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种轮毂电机用性能检测装置，包括检测平台、位于检测平台上的待测电机、转速转矩测试仪、支撑对接座以及负载电机，所述待测电机的输出轴穿过转速转矩测试仪与负载电机的输出轴在支撑对接座中进行对接，所述支撑对接座的两端均设有轴承座，所述轴承座中设有支撑轴承，所述支撑轴承包括内圈与外圈，两个支撑轴承的内圈分别与待测电机的输出轴以及负载电机的输出轴进行过盈配合，所述支撑轴承的内圈与外圈之间设有间隙，所述间隙中设有滚动体，所述内圈包括与第一固定部以及用于对接外圈的第一对接部，所述第一对接部两侧朝向第一固定部拱起，所述外圈包括与轴承座相固定的第二固定部以及用于对接内圈的第二对接部，所述第二对接部的两侧与第一对接部的两侧对应的朝向第一固定部拱起。

较佳的，所述第二对接部的两侧拱起的部分与第二对接部中心纵向轴线形成弯折角B，所述弯折角B的角度范围为30-45。

较佳的，所述支撑对接座的底部设有供油箱，所述外圈的中间设有供油孔，所述供油孔一端与间隙连通，另一端连接有供油管，所述供油箱通过供油管与供油孔相连接。

较佳的，所述轴承座的底部设有储油箱，所述储油箱连接有回流管，所述回流管与供油箱相连接。

较佳的，所述第一对接部与第二对接部由低弹性模量材料制成。

较佳的，所述负载电机的输出轴上安装有联轴器，所述负载电机的底部安装有固定板，所述固定板的底部安转有升降装置，所述升降装置连接有控制器。

较佳的，所述负载电机上位于输出轴下方的位置设有激光发射器，所述支撑对接座靠近负载电机的一侧位于输出轴下方的位置设有激光接收器，所述激光接收器与控制器相电连接。

较佳的，所述激光发射器发射的激光角度向上偏折。

较佳的，所述激光发射器发射的激光向上偏折的角度为8-15°。

较佳的，所述待测电机和负载电机中的轴承结构与支撑对接座内的支撑轴承结构一致。

本发明的优点为：

1、将内圈和外圈设置成向上拱起的结构，使得内圈作用在外圈面上的接触压力降低，从而降低二者之间摩擦力，使得摩擦力对轴的转速影响降低，提高检测的准确性。

2、设置有供油箱、供油管以及在外圈上设置的供油孔，由于外圈是固定不动的，通过供油箱和供油管往供油孔中输入润滑油，润滑油直达内圈与外圈之间的间隙，可以及时为滚动体补充润滑油，保证工作时内圈与外圈之间的润滑度，降低摩擦力，进一步提升检测效果。

3、负载电机的底部设有升降装置，可以调节负载电机的位置，激光发射器和接收器可以对负载电机以及支撑对接座的位置进行校准，保证负载电机的输出轴能够对准支撑对接座，保证测试的准确性。

附图说明

图1为本发明支撑对接座内部结构图；

图2为本发明整体结构图；

图3为本发明轴承受力结构图；

图4为发明激光定位发射示意图；

图5为传统轴承图；

图中：1检测平台、2待测电机、3转速转矩测试仪、4支撑对接座、5负载电机、6轴承座、7内圈、8外圈、9间隙、10滚动体、11第一固定部、12第一对接部、13第二固定部、14第二对接部、15供油箱、16供油孔、17供油管、18储油箱、19回流管、20联轴器、21固定板、22升降装置、23控制器、24 激光发射器、25 激光接收器、26 第一斜面、27 第二斜面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1-4所示，一种轮毂电机用性能检测装置，包括检测平台1、位于检测平台1上的待测电机2、转速转矩测试仪3、支撑对接座4以及负载电机5，待测电机2的输出轴穿过转速转矩测试仪3与负载电机5的输出轴在支撑对接座4中进行对接，支撑对接座4的两端均设有轴承座6，轴承座6中设有支撑轴承，支撑轴承包括内圈7与外圈8，两个支撑轴承的内圈7分别与待测电机2的输出轴以及负载电机5的输出轴进行过盈配合，支撑轴承的内圈7与外圈8之间设有间隙9，间隙9中设有滚动体10，内圈7包括与第一固定部11以及用于对接外圈8的第一对接部12，第一对接部12两侧朝向第一固定部11拱起，外圈8包括与轴承座6相固定的第二固定部13以及用于对接内圈7的第二对接部14，第二对接部的两侧与第一对接部12的两侧对应的朝向第一固定部11拱起，如图3所示，第一对接部12相对第二对接部14的一面实际为两个向上的第一斜面26，而第二对接部14相对第一对接部13的面实际为两个向上的第二斜面27，两个第一斜面26以及两个第二斜面27的中间未安装滚动体10，所以中间部分不存在作用力，如图5所示，传统轴承内圈7对外圈8之间的接触压力为轴与内圈7的重力G1，而本申请中内圈7对外圈8之间的接触压力为2G3，G3为垂直于第二斜面27的力，也就是内圈7作用与外圈上的力，2G3是由于第二斜面27共有两个，所述要乘以2，由图4的示意图可以看出，G3等于cosAG2。由于G2等于二分之一的G1，因为在本申请中轴于内圈7的重力同时作用在两个第二斜面27上(本实施例改变了内圈7和外圈8的形状的同时假设质量没有发生变化也就是G1等于2G2)，本申请中内圈7对外圈8之间的接触压力为cosAG1，A是一个锐角，所以cosAG1是小于G1的，也就是说本申请中的内圈7与外圈8之间的接触压力是小于传统轴承结构内圈7与外圈8之间的接触压力的，由于摩擦力只与接触面之间的接触压力以及粗糙程度有关，本申请结构的接触压力变小，会使得内圈7与外圈8之间的摩擦力降低，轴与内圈7在转动时，内圈7与外圈8之间的摩擦力降低会减小对轴的影响，轴的转速和转矩的干扰因素会降低，检测装置的检测效率会提升，如图3所示，本实施例中接触压力变小的原因是因为部分重力转化为一个斜向下的拉力f，图中通过方块代表滚动体10来对第二斜面27施加作用力，拉力f可以近似的理解为一个轴向的力，而内圈7在转动时，实际通过滚动体10与外圈8之间的摩擦力是一个径向的力，二者之间不产生影响，所以该结构相比于传统轴承可以降低内圈7与外圈8之间的摩擦力，提升检测效果。如图3所示，第二对接部14的两侧拱起的部分与第二对接部14中心纵向轴线形成弯折角B，第二对接部14的两侧拱起的部分与第一对接部12拱起的角度是近似一致的，弯折角B的角度范围为30-45°，弯折角B的角度越小，则A的角度越大，cosA的值越小，那么第一斜面26与第二斜面27之间的接触压力会越小，使得摩擦力进一步降低。第一对接部12与第二对接部14由低弹性模量材料制成，如铝合金等，低弹性模量相比于传统的高弹性模量材质较软，能够进一步降低内外圈8与滚动体10之间的单位接触压力，使得摩擦力更低。

实施例2

一种轮毂电机用性能检测装置，本实施例具有和实施例1相同的部分，其区别点在于：负载电机5的输出轴上安装有联轴器20，负载电机5的底部安装有固定板21，固定板21的底部安转有升降装置22，升降装置22连接有控制器23，负载电机5上位于输出轴下方的位置设有激光发射器24，支撑对接座4靠近负载电机5的一侧位于输出轴下方的位置设有激光接收器25，升降装置22可以采用市面上任意一种升降装置22，本实施例中采用电动伸缩杆作为升降装置22，升降装置22的目的是为了调整负载电机5的高度，使得输出轴能够进入支撑对接座4内与待测电机2的输出轴进行对接，激光发射器24和激光接收器25是用来定位的，二者处于同一水平线上，当激光接收器25能够接收到激光发射器24发射的激光信号时，意味着负载电机5的输出轴已经对准支撑对接座4，激光接收器25与控制器23相电连接，当激光接收器25接收到信号后发送给控制器23，控制器23会自动控制电动伸缩杆停止运动，从而实现自动化校准，激光发射器24发射的激光角度向上偏折，向上偏折的角度为8-15°，实验时发现自动化校准时负载电机5的输出轴与支撑对接座4之间的位置会稍微有些偏差，这是由于控制器23在接收到信号并停止电动伸缩杆运动这段时间内会有一个时间上的偏差，负载电机5的输出轴与支撑对接座4对准后电动伸缩杆无法第一时间迅速停止，为此，如图4所示，激光发射器24发射的激光角度向上偏折，向上偏折的角度为8-15°，在激光角度向上偏折可以让控制器23提前接收到信号，当控制器23停止电动伸缩杆运动后，能够使得负载电机5的输出轴与支撑对接座4对准，激光向上偏折的角度要调整好，角度过大，控制器23停止过早，负载电机5的高度低于支撑对接座4，控制器23停止过迟，负载电机5的高度高于支撑对接座4，测试发现角度为8-15°时，负载电机5的输出轴与支撑对接座4之间几乎不会产生高度偏差或者说可以忽略不计。

实施例3

一种轮毂电机用性能检测装置，本实施例具有和是实施例1相同的部分，其区别点在于：支撑对接座4的底部设有供油箱15，外圈8的中间设有供油孔16，供油孔16一端与间隙9连通，另一端连接有供油管17，供油箱15通过供油管17与供油孔16相连接，轴承座6的底部设有储油箱18，储油箱18连接有回流管19，回流管19与供油箱15相连接，通过供油箱15以及相应的泵送装置可以将润滑油通过供油管17和供油孔16输送至内圈7与外圈8的间隙9中对滚动体10进行润滑，多余润滑油通过间隙9的两边流出落入储油箱18中，通过回流管19回流至供油箱15中，实现了资源的循环利用，降低了成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：包括检测平台（1）、位于检测平台（1）上的待测电机（2）、转速转矩测试仪（3）、支撑对接座（4）以及负载电机（5），所述待测电机（2）的输出轴穿过转速转矩测试仪（3）与负载电机（5）的输出轴在支撑对接座（4）中进行对接，所述支撑对接座（4）的两端均设有轴承座（6），所述轴承座（6）中设有支撑轴承，所述支撑轴承包括内圈（7）与外圈（8），两个支撑轴承的内圈（7）分别与待测电机（2）的输出轴以及负载电机（5）的输出轴进行过盈配合，所述支撑轴承的内圈（7）与外圈（8）之间设有间隙（9），所述间隙（9）中设有滚动体（10），所述内圈（7）包括与第一固定部（11）以及用于对接外圈（8）的第一对接部（12），所述第一对接部（12）两侧朝向第一固定部（11）拱起，所述外圈（8）包括与轴承座（6）相固定的第二固定部（13）以及用于对接内圈（7）的第二对接部（14），所述第二对接部（14）的两侧与第一对接部（12）的两侧对应的朝向第一固定部（11）拱起。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述第二对接部（14）的两侧拱起的部分与第二对接部（14）中心纵向轴线形成弯折角B，所述弯折角B的角度范围为30-45°。

3.根据权利要求1所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述支撑对接座（4）的底部设有供油箱（15），所述外圈（8）的中间设有供油孔（16），所述供油孔（16）一端与间隙（9）连通，另一端连接有供油管（17），所述供油箱（15）通过供油管（17）与供油孔（16）相连接。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述轴承座（6）的底部设有储油箱（18），所述储油箱（18）连接有回流管（19），所述回流管（19）与供油箱（15）相连接。

5.根据权利要求4所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述第一对接部（12）与第二对接部（14）由低弹性模量材料制成。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述负载电机（5）的输出轴上安装有联轴器（20），所述负载电机（5）的底部安装有固定板（21），所述固定板（21）的底部安转有升降装置（22），所述升降装置（22）连接有控制器（23）。

7.根据权利要求6所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述负载电机（5）上位于输出轴下方的位置设有激光发射器（24），所述支撑对接座（4）靠近负载电机（5）的一侧位于输出轴下方的位置设有激光接收器（25），所述激光接收器（25）与控制器（23）相电连接。

8.根据权利要求7所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述激光发射器（24）发射的激光角度向上偏折。

9.根据权利要求8所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述激光发射器（24）发射的激光向上偏折的角度为8-15°。

10.根据权利要求1至9任一项所述的轮毂电机用性能检测装置，其特征在于：所述待测电机（2）和负载电机（5）中的轴承结构与支撑对接座（4）内的支撑轴承结构一致。

Images