CN204405322U - 一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，包括原动机、右传动箱、动力合成箱、液力偶合器、左传动箱和被测驱动桥；右传动箱的第一个输入轴端通过联轴器与原动机相连接，第二个输入轴端与被测驱动桥的右输出轴相连接；右传动箱的输出轴端通过联轴器与动力合成箱的右输入轴端相连接；动力合成箱的左输入轴端通过联轴器与左传动箱的输出轴端相连接；动力合成箱的输出轴端通过联轴器与液力偶合器的泵轮轴相连接；左传动箱的输入轴端与被测驱动桥的左输出轴相连接；被测驱动桥输入轴与液力偶合器的涡轮轴相连接。本实用新型可以把被测驱动桥的两个输出端的机械能返回到被测驱动桥的输入端，使驱动桥输出能量成为试验动力。

Description

一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置

【技术领域】

本实用新型属于车辆结构性能测试技术领域，特别涉及一种驱动桥测试装置。

【背景技术】

目前，驱动桥的动力性能测试试验的台架一般分为两种，一种是试验台功率流不封闭的开放式驱动桥试验台。开放式试验台结构简单，安装方便，但是驱动桥的输出功率不能再回馈使用，试验台能耗大、试验成本高，通常这种试验台适用于试验功率较小或者试验周期短的驱动桥试验。另一种是试验台功率流循环的封闭式试验台，这种试验台可以回收试验所消耗的能量，试验能量损失小，适用于功率较大、试验周期较长的驱动桥试验。常见的封闭式试验台形式有机械传动封闭式驱动桥试验台和电传动封闭式驱动桥试验台。其中机械传动封闭式试验台最显著的优点是节能，可以降低运行成本，但由于相对于开放式试验台，其增加了传动装置和伺服加载装置，组成就相对复杂，价格也就相对要贵一些；电传动封闭式试验台机械结构简单且紧凑，功率损失小，效率高，减少发热，但其功率回收方式是将驱动桥输出的机械能转化为电能，再通过电网加以回收，电力系统结构、技术复杂，成本大。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其结构简单、加载性能良好，可以实现试验功率回收。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，包括原动机、右传动箱、动力合成箱、液力偶合器、左传动箱和被测驱动桥；

右传动箱有两个输入轴端和一个输出轴端；动力合成箱有两个输入轴端和一个输出轴端；左传动箱有一个输入轴端和一个输出轴端；

右传动箱的第一个输入轴端通过联轴器与原动机相连接，第二个输入轴端与被测驱动桥的右输出轴相连接；右传动箱的输出轴端通过联轴器与动力合成箱的右输入轴端相连接；

动力合成箱的左输入轴端通过联轴器与左传动箱的输出轴端相连接；动力合成箱的输出轴端通过联轴器与液力偶合器的泵轮轴相连接；

左传动箱的输入轴端与被测驱动桥的左输出轴相连接；

被测驱动桥的输入轴与液力偶合器的涡轮轴相连接。

优选的，所述左传动箱的输入轴端通过左输出传感器与被测驱动桥的左输出轴相连接。

优选的，右传动箱的第二个输入轴端通过右输出传感器与被测驱动桥的右输出轴相连接。

优选的，被测驱动桥的输入轴通过输入传感器与液力偶合器的涡轮轴相连接。

优选的，所述原动机为调速电机。

优选的，右传动箱为链条传动或齿轮传动；左传动箱为链条传动或齿轮传动。

优选的，动力合成箱为齿轮传动。

与现有的驱动桥试验台比较，本实用新型的有益效果为：所布置的液力偶合器-机械传动系统可以把被测驱动桥的两个输出端的机械能返回到被测驱动桥的输入端，使驱动桥输出能量成为试验动力，能量回收方式简单、节能效果好。

【附图说明】

图1为本实用新型测试装置的原理图。

图中：1为原动机、2为右传动箱、3为动力合成箱、4为液力偶合器、5为左传动箱、6为左输出传感器、7为被测驱动桥、8为右输出传感器、9为输入传感器。

【具体实施方式】

下面通过实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型不限于这些实施例。

请参阅图1所示，本实用新型一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，包括原动机1(图1中为调速电机)、右传动箱2(图1中为链条传动)、动力合成箱3(图1中为齿轮传动)、液力偶合器4、左传动箱5、左输出传感器6、被测驱动桥7、右输出传感器8和输入传感器9。传动箱可以为链条传动，也可以为齿轮传动。

右传动箱2有两个输入轴端和一个输出轴端，其中第一个输入轴端通过联轴器与原动机1相连接，第二个输入轴端通过右输出传感器8与被测驱动桥7的右输出轴相连接；右传动箱2的输出轴端通过联轴器与动力合成箱3的右输入轴端相连接。

动力合成箱3有两个输入轴端和一个输出轴端，其中右输入轴端通过联轴器与右传动箱2的输出轴相连接，左输入轴端通过联轴器与左传动箱5的输出轴端相连接；动力合成箱3的输出轴端通过联轴器与液力偶合器4的泵轮轴相连接。

左传动箱5有一个输入轴端和一个输出轴端，其中左传动箱5的输入轴端通过左输出传感器6与被测驱动桥7的左输出轴相连接，左传动箱5的输出轴端通过联轴器与动力合成箱3的左输入轴端相连接。

被测驱动桥7输入轴通过输入传感器9与液力偶合器4的涡轮轴相连接；被测驱动桥7右输出轴通过右输出传感器8与右传动箱2的第二个输入轴端相连接；被测驱动桥7左输出轴通过左输出传感器6与左传动箱5的输入轴端相连接。

液力偶合器4的泵轮轴通过联轴器与动力合成箱3输出轴端相连接；液力偶合器4的涡轮轴通过输入传感器9与被测驱动桥7输入轴相连接。

左输出传感器6、右输出传感器8、输入传感器9都测试其所在轴的转矩和转速两个参数。

具体工作原理：

根据机械设计原理，可以得出本实施例中的主要构件转速关系为：

$n_1=i_1\·\left(\frac{i_2^{\′}+i_2^{\′\′}}{2}\right)\·n_3---\left(1\right)$

$n_2^{\′}=\frac{{2n}_1}{i_1}-i_2^{\′\′}\·n_3---\left(2\right)$

$n_2^{\′\′}=\frac{{2n}_1}{i_1}-i_2^{\′}\·n_3---\left(3\right)$

$n_4=\frac{1}{i_3}{n}_3---\left(4\right)$

$i_4=\frac{n_1}{n_4}=\frac{i_1{i}_3(i_2^{\′}+i_2^{\′\′})}{2}---\left(5\right)$

式中:n₁为液力偶合器4涡轮轴转速；n′₂为被测驱动桥7右输出轴的转速；n″₂为被测驱动桥7左输出轴的转速；n₃为原动机1的转速；n₄液力偶合器4的泵轮轴转速；i₁为被测驱动桥7的总传动比；i′₂为右传动箱2的传动比；i″₂为左传动箱5的传动比；i₃为动力合成箱3的传动比；i₄为液力偶合器4的传动比。

由(1)～(5)式中可以得出以下几点：

1、由(1)式可知，在传动比i₁、i′₂、i″₂给定的条件下，被测驱动桥7的输入转速(即液力偶合器4涡轮轴转速)n₁与原动机1的转速(即动力合成箱3的输入轴转速)n₃之间有确定的关系。

2、由(2)、(3)式可知，在i′₂＝i″₂的条件下，n′₂＝n″₂，也就是这时被测驱动桥7左输出轴的转速等于其右输出轴的转速；这时通过控制系统调整原动机1的转速n₃，能实现调整被测驱动桥7的输入转速n₁，可以模拟车辆以不同速度直线行驶时的情况。

3、由(4)式可知，动力合成箱3的传动比i₃给定的条件下，液力偶合器4泵轮轴转速(即动力合成箱3的输出轴端转速)n₄与原动机1的输入转速(即动力合成箱3的输入轴端转速)n₃之间有确定的关系。

综合前述1、2、3条可知，在i₁、i′₂、i″₂、i₃确定的条件下，控制原动机1的转速，就可以确定该设备内所有转动构件的转速，可以确定所模拟的车速。

4、由(5)式可知，在i₁、i′₂+i″₂、i₃确定的条件下，液力偶合器4的传动比i₄是确定的。

5、由(2)、(3)式可知，在i′₂≠i″₂的条件下，n′₂≠n″₂，也就是这时被测驱动桥7左输出轴的转速不等于其右输出轴的转速；这时通过控制系统调整被测驱动桥7的输入转速n₁可以模拟车辆在转弯时行驶的情况；在i′₂+i″₂不变的条件下，通过调整i′₂、i″₂，可以得到不同的n′₂、n″₂，可以模拟车辆以不同半径转弯的情况，同时可以保证液力偶合器4的传动比i₄不变，即保证液力偶合器的工作状态不变。

由液力偶合器的工作原理可知，对给定的液力偶合器来说，在其泵轮、涡轮的转速确定以后，如果该液力偶合器内的工作液确定，该液力偶合器的泵轮转矩、涡轮转矩也就确定了。也就是说，这时转动的泵轮会产生一个转矩驱动涡轮。试验中液力偶合器4的传动比i₄应根据实际液力偶合器的性能确定，一般小于0.97。

实际工作过程如下：

按预定的模拟车辆运行速度设定原动机1的转速n₃，启动原动机1，系统的所有转动元件都会按式(1)～(4)计算结果运行。

在启动过程中，液力偶合器4的泵轮会逐步产生转矩，驱动其涡轮转动，涡轮轴通过输入传感器9驱动被测驱动桥7的输入轴转动。在被测驱动桥7内，由于差速器的作用，动力分为两路：

第一路动力从被测驱动桥7的右输出轴输出，通过右输出传感器8驱动右传动箱2的第二个输入轴端转动，在右传动箱2内部，来自原动机1的动力与来之被测驱动桥7右输出轴的动力合流后，从右传动箱2的输出轴端、通过联轴器驱动动力合成箱3的右输入轴端转动。

第二路动力从被测驱动桥7的左输出轴输出，通过左输出传感器6驱动左传动箱5的输入轴端转动，从左传动箱5的输出轴端、通过联轴器驱动动力合成箱3的左输入轴端转动。

在动力合成箱3内部，来自其右输入轴端的第一路动力与来自左输入轴端的第二路动力合流后，从动力合成箱3的输出轴输出，通过联轴器驱动液力偶合器4的泵轮转动，实现试验加载能量回收。

由于各种能量损失，来自被测驱动桥7的右输出轴的动力与来之被测驱动桥7左输出轴的动力合流后，肯定不足以驱动液力偶合器4的泵轮转动，缺少的动力由原动机1通过右传动箱2补偿。

改变液力偶合器4内工作液的多少，就可以改变液力偶合器4泵轮的驱动转矩，进而改变试验载荷。

记录分析左输出传感器6、右输出传感器8、输入传感器9数据，就可以获得被测驱动桥7的动力性能。

Claims (7)

1.一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，包括原动机(1)、右传动箱(2)、动力合成箱(3)、液力偶合器(4)、左传动箱(5)和被测驱动桥(7)；

右传动箱(2)有两个输入轴端和一个输出轴端；动力合成箱(3)有两个输入轴端和一个输出轴端；左传动箱(5)有一个输入轴端和一个输出轴端；

右传动箱(2)的第一个输入轴端通过联轴器与原动机(1)相连接，第二个输入轴端与被测驱动桥(7)的右输出轴相连接；右传动箱(2)的输出轴端通过联轴器与动力合成箱(3)的右输入轴端相连接；

动力合成箱(3)的左输入轴端通过联轴器与左传动箱(5)的输出轴端相连接；动力合成箱(3)的输出轴端通过联轴器与液力偶合器(4)的泵轮轴相连接；

左传动箱(5)的输入轴端与被测驱动桥(7)的左输出轴相连接；

被测驱动桥(7)的输入轴与液力偶合器(4)的涡轮轴相连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，所述左传动箱(5)的输入轴端通过左输出传感器(6)与被测驱动桥(7)的左输出轴相连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，右传动箱(2)的第二个输入轴端通过右输出传感器(8)与被测驱动桥(7)的右输出轴相连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，被测驱动桥(7)的输入轴通过输入传感器(9)与液力偶合器(4)的涡轮轴相连接。

5.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，所述原动机(1)为调速电机。

6.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，右传动箱(2)为链条传动或齿轮传动；左传动箱(5)为链条传动或齿轮传动。

7.根据权利要求1所述的一种利用液力偶合器加载的闭式驱动桥测试装置，其特征在于，动力合成箱(3)为齿轮传动。