CN205898467U - 一种用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台 - Google Patents
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Abstract
一种用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，属于汽车试验设备领域，解决了传统的驱动桥测试试验台只能对驱动桥进行简单的性能试验，试验精度较低，对产品的改进设计不能提供微观的原始试验数据。驱动测功机与三速比输入齿轮箱匹配使用，以及左侧加载测功机、右侧加载测功机分别和两速比左侧输出齿轮箱、两速比右侧输出齿轮箱匹配使用，提高了试验台的整体测试能力，涵盖了不同驱动形式的轻型车驱动桥台架测试的所有工况需求；齿轮箱通过自动换档系统控制动作，既减少了人工劳动强度，又可以实现转速或扭矩跨度较大的工况连续进行试验，提高了试验台利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车试验设备领域。
背景技术
随着新兴技术在汽车行业上的应用，汽车驱动桥产品在功能和结构上不断得到新的突破，市场化的经济发展对轻型车的需求进一步扩大，因此，用户对轻型车产品的质量要求越来越高，进而对进行轻型车驱动桥台架测试的试验台设计提出了更高的技术要求。
驱动桥产品在正式装车前以及正式投产后质量控制过程中，均需要进行相关的性能及耐久性台架试验验证。传统的驱动桥测试试验台只能对驱动桥进行简单的性能试验，试验精度较低，对产品的改进设计不能提供微观的原始试验数据。传统的驱动桥测试试验台主要存在以下几点不足：①不能满足不同驱动形式驱动桥的台架试验；②试验台辅助齿轮箱需要人工手动更换档位，扭矩或转速跨度较大的试验工况不能连续进行；③试验后样品损坏严重，对试验台产生较大冲击，而且不能分清不同零件失效的先后顺序；④自动化程度不高，只能进行单一工况试验，不能实现模拟实车道路载荷谱的组合工况的试验程序。
发明内容
本实用新型针对上述不足，提供了一种用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台。
具体采用如下技术方案：
该试验台主要包括：驱动测功机1、左侧加载测功机8、右侧加载测功机11和自动化控制及测量系统22。
所述的驱动测功机1的输出端与输入齿轮箱3的输入端连接，左侧加载测功机8与左侧输出齿轮箱7连接，右侧加载测功机11与右侧输出齿轮箱10连接；输入齿轮箱3输出端与输入端转矩转速传感器4连接，左侧输出齿轮箱7输出端与左侧转矩转速传感器6连接，右侧输出齿轮箱10的输出端与右侧转矩转速传感器9连接；输入端转矩转速传感器4、左侧转矩转速传感器6和右侧转矩转速传感器9分别与自动化控制及测量系统22控制连接。
其中驱动测功机1通过驱动测功机控制器20控制，左侧加载测功机8通过左侧加载测功机控制器12控制，右侧加载测功机11通过右侧加载测功机控制器17控制。左侧加载测功机控制器12、右侧加载测功机控制器17和驱动测功机控制器20分别与自动化控制及测量系统22控制连接。
输入齿轮箱3采用1：1、0.75:1和3.4:1三种变速比，其中1:1和3.4:1两种变速比可以实现驱动桥的低速大扭矩和高速大功率大部分范围的性能及耐久性试验，而0.75：1的变速 比可以实现驱动桥超高速性能测试，涵盖了轻型车所有车型的最高车速的测试要求。驱动测功机1与输入齿轮箱3配合使用后输出的转速范围为0～10000rpm，最大输出扭矩达到8500Nm，功率最高为450kW。
左侧输出齿轮箱7和右侧输出齿轮箱10采用1.1:1和2.85:1两种变速比，此两种变速比可以实现驱动桥的低速大扭矩和高速大功率全范围的性能及耐久性试验。两侧的输出齿轮箱和两侧的加载测功机配合使用后输出的转速范围为0～3000rpm，最大输出扭矩达到13000Nm，功率最高为360kW。
本实用新型为了进一步解决自动换挡，实现扭矩或转速跨度较大的试验工况下检测的问题，增加了左侧自动换挡控制器13和右侧自动换挡控制器16。左侧自动换挡控制器13和右侧自动换挡控制器16分别与左侧输出齿轮箱7和右侧输出齿轮箱10连接；左侧自动换挡控制器13和右侧自动换挡控制器16通过自动化控制及测量系统22控制。
本实用新型的另一种改进在于驱动测功机1和输入齿轮箱3之间设有过载保护系统2，过载保护系统2与过载保护系统执行器19间隙连接，过载保护系统执行器19与自动化控制及测量系统22控制连接。若出现过载，自动化控制及测量系统22触发过载保护系统执行器19动作，吸住过载保护系统2上的过载阀进而切断动力传递，使试验台缓慢停机，避免对试验台产生较大的冲击而损坏试验台。
此外，还可以增加齿轮箱强制润滑及冷却系统21用于各机械结构润滑以及箱体内部润滑油温度的调节，所述齿轮箱强制润滑及冷却系统21分别与输入齿轮箱3、左侧输出齿轮箱7、右侧输出齿轮箱10通过一进一出两路油管连接，齿轮箱强制润滑及冷却系统21与自动化控制及测量系统22控制连接。
被试驱动桥5与被试驱动桥油温控制系统15通过一进一出两路油管连接，被试驱动桥油温控制系统15既可以实现对被试驱动桥5内部机械结构的润滑，同时保证被试驱动桥5内部油温稳定在试验要求范围之内，通过自动化控制及测量系统22实现对被试驱动桥内部油温的控制及监测。
被试驱动桥5与早期故障诊断系统14通过振动传感器信号线连接，早期故障诊断系统14可对试验件的运行状态进行连续监视，能够识别被试驱动桥5试验过程中发生的早期微观失效情况，针对试验件原始振动频谱发生的异常变化超出一定限值后报警停机，能够早期发现薄弱环节失效的扩展趋势，有利于试后样品的微观分析。
本实用新型的有益效果：
驱动测功机与三速比输入齿轮箱匹配使用，以及左侧加载测功机、右侧加载测功机分别和两速比左侧输出齿轮箱、两速比右侧输出齿轮箱匹配使用，提高了试验台的整体测试能力， 涵盖了不同驱动形式的轻型车驱动桥台架测试的所有工况需求；齿轮箱通过自动换档系统控制动作，既减少了人工劳动强度，又可以实现转速或扭矩跨度较大的工况连续进行试验，提高了试验台利用率；过载保护系统能够在试验扭矩或转速发生异常状况时，通过过载保护执行器的动作使试验台缓慢停机，避免因“飞车”等异常因素对试验台产生的巨大冲击而损坏试验台；早期故障诊断系统的应用，可以避免驱动桥耐久性试验过程中的损坏较重的现象，能够早期发现薄弱环节失效的扩展趋势，有利于试后样品的微观分析，为产品改进提供可靠的原始数据，缩短了产品开发周期。另外，通过自动化控制及测量系统编辑的模拟实车道路载荷谱的组合工况的试验程序，可以实现实车前进、后退、差速和反拖等综合工况交叉周期循环的仿真试验，使驱动桥产品模拟实车路况的试验条件在试验台上得到最大限度的考核。
附图说明
图1本实用新型结构示意图。
1：驱动测功机；2：过载保护系统；3：输入齿轮箱；4：输入端转矩转速传感器；5：被试驱动桥；6：左侧转矩转速传感器；7：左侧输出齿轮箱；8：左侧加载测功机；9：右侧转矩转速传感器；10：右侧输出齿轮箱；11：右侧加载测功机；12：左侧加载测功机控制器；13：自动换档系统一；14：早期故障诊断系统；15：被试驱动桥油温控制系统；16：自动换档系统二；17：右侧加载测功机控制器；18：自动换档系统三；19：过载保护系统执行器；20：驱动测功机控制器；21：齿轮箱强制润滑及冷却系统；22：自动化控制及测量系统。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：如图1所示，一种用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，驱动测功机1模拟实车发动机，其输入端通过电缆与驱动测功机控制器20连接，自动化控制及测量系统22通过通讯线与驱动测功机控制器20连接，实现对驱动测功机1的正反转及调速控制。
驱动测功机1的机械输出端通过过载保护系统2与输入齿轮箱3的输入端连接，过载保护系统2与过载保护系统执行器19间隙连接，过载保护系统执行器19通过通讯线与自动化控制及测量系统22连接，若出现过载，自动化控制及测量系统22触发过载保护系统执行器19动作，吸住过载保护系统2上的过载阀进而切断动力传递，使试验台缓慢停机，避免对试验台产生较大的冲击而损坏试验台。
输入齿轮箱3的输出端通过法兰与被试驱动桥5输入端的输入端转矩转速传感器4相连，输入齿轮箱3采用1：1、0.75：1和3.4：1三种变速比，其中1：1和3.4：1两种变速比可以实现驱动桥的低速大扭矩和高速大功率大部分范围的性能及耐久性试验，而0.75：1的变速比可以实现驱动桥超高速性能测试，涵盖了轻型车所有车型的最高车速的测试要求。驱动测功机1与输入齿轮箱3配合使用后输出的转速范围为0～10000rpm，最大输出扭矩达到8500Nm，功率最高为450kW。
输入齿轮箱3与自动换档系统三18的自动换档机构连接，自动换档系统三18通过通讯线与自动化控制及测量系统22连接，换档过程中，自动化控制及测量系统22先使试验台处于静止状态(零扭矩和零转速)，然后指令自动换档系统三18的自动换档机构变换齿轮箱速比。输入端转矩转速传感器4的转速转矩信号通过通讯线传送到自动化控制及测量系统22，实现对被试驱动桥5的输入端信号的采集和处理。
输入齿轮箱3与齿轮箱强制润滑及冷却系统21连接，齿轮箱强制润滑及冷却系统21用于输入齿轮箱3内部的机械结构润滑以及箱体内部润滑油温度的调节，其通过自动化控制及测量系统22进行控制实现。
被试驱动桥5左侧输出端通过左侧转矩转速传感器6、左侧输出齿轮箱7和左侧加载测功机8连接，左侧转矩转速传感器6的转速转矩信号通过通讯线传送到自动化控制及测量系统22，实现对被试驱动桥5的左侧输出端信号的采集和处理。左侧输出齿轮箱7采用1.1：1和2.85：1两种变速比，此两种变速比可以实现驱动桥的低速大扭矩和高速大功率全范围的性能及耐久性试验。左侧输出齿轮箱7和左侧加载测功机8配合使用后输出的转速范围为0～3000rpm，最大输出扭矩达到13000Nm，功率最高为360kW。
左侧输出齿轮箱6与自动换档系统一13的自动换档机构连接，自动换档系统一13通过通讯线与自动化控制及测量系统22连接，换档过程中，自动化控制及测量系统22先使试验台处于静止状态(零扭矩和零转速)，然后指令自动换档系统一13的自动换档机构变换齿轮箱速比。左侧输出齿轮箱6与齿轮箱强制润滑及冷却系统21连接，齿轮箱强制润滑及冷却系统21用于左侧输出齿轮箱6内部的机械结构润滑以及箱体内部润滑油温度的调节，其通过自动化控制及测量系统22进行控制实现。左侧加载测功机8模拟实车负载，其输入端通过电缆与左侧加载测功机控制器12连接，自动化控制及测量系统22通过通讯线与左侧加载测功机控制器12连接，实现对左侧加载测功机8的正反转及调速控制。
被试驱动桥5右侧输出端通过右侧转矩转速传感器9、右侧输出齿轮箱10和右侧加载测功机11连接，右侧转矩转速传感器9的转速转矩信号通过通讯线传送到自动化控制及测量系统22，实现对被试驱动桥5的右侧输出端信号的采集和处理。右侧输出齿轮箱10采用1.1：1和2.85：1两种变速比，此两种变速比可以实现驱动桥的低速大扭矩和高速大功率全范围的性能及耐久性试验。右侧输出齿轮箱10和右侧加载测功机11配合使用后输出的转速范围为0～3000rpm，最大输出扭矩达到13000Nm，功率最高为360kW。
右侧输出齿轮箱10与自动换档系统二16的自动换档机构连接，自动换档系统二16通过 通讯线与自动化控制及测量系统22连接，换档过程中，自动化控制及测量系统22先使试验台处于静止状态(零扭矩和零转速)，然后指令自动换档系统二16的自动换档机构变换齿轮箱速比。右侧输出齿轮箱10与齿轮箱强制润滑及冷却系统21连接，齿轮箱强制润滑及冷却系统21用于右侧输出齿轮箱10内部的机械结构润滑以及箱体内部润滑油温度的调节，其通过自动化控制及测量系统22进行控制实现。右侧加载测功机11模拟实车负载，其输入端通过电缆与右侧加载测功机控制器17连接，自动化控制及测量系统22通过通讯线与右侧加载测功机控制器17连接，实现对右侧加载测功机11的正反转及调速控制。
被试驱动桥5与被试驱动桥油温控制系统15通过一进一出两路油管连接，被试驱动桥油温控制系统15既可以实现对被试驱动桥5内部机械结构的润滑，同时保证被试驱动桥5内部油温稳定在试验要求范围之内，通过自动化控制及测量系统22实现对被试驱动桥内部油温的控制及监测。
被试驱动桥5与早期故障诊断系统14通过振动传感器信号线连接，早期故障诊断系统14可对试验件的运行状态进行连续监视，能够识别被试驱动桥5试验过程中发生的早期微观失效情况，针对试验件原始振动频谱发生的异常变化超出一定限值后报警停机，能够早期发现薄弱环节失效的扩展趋势，有利于试后样品的微观分析。
本实用新型中过载保护系统2、齿轮箱强制润滑及冷却系统21、被试驱动桥油温控制系统15和早期故障诊断系统14均采用了现有技术，可采用具有相同或相似功能的部件作为替换。
Claims (8)
1.一种用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，该试验台主要包括：驱动测功机(1)、左侧加载测功机(8)、右侧加载测功机(11)和自动化控制及测量系统(22)；
所述的驱动测功机(1)的输出端与输入齿轮箱(3)的输入端连接，左侧加载测功机(8)与左侧输出齿轮箱(7)连接，右侧加载测功机(11)与右侧输出齿轮箱(10)连接；输入齿轮箱(3)输出端与输入端转矩转速传感器(4)连接，左侧输出齿轮箱(7)输出端与左侧转矩转速传感器(6)连接，右侧输出齿轮箱(10)的输出端与右侧转矩转速传感器(9)连接；输入端转矩转速传感器(4)、左侧转矩转速传感器(6)和右侧转矩转速传感器(9)分别与自动化控制及测量系统(22)控制连接；
其中驱动测功机(1)通过驱动测功机控制器(20)控制，左侧加载测功机(8)通过左侧加载测功机控制器(12)控制，右侧加载测功机(11)通过右侧加载测功机控制器(17)控制；左侧加载测功机控制器(12)、右侧加载测功机控制器(17)和驱动测功机控制器(20)分别与自动化控制及测量系统(22)控制连接。
2.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，输入齿轮箱(3)采用1:1、0.75:1和3.4:1三种变速比。
3.根据权利要求1或2所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，左侧输出齿轮箱(7)和右侧输出齿轮箱(10)采用1.1:1和2.85:1两种变速比。
4.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，该试验台还包括左侧自动换挡控制器(13)和右侧自动换挡控制器(16)；左侧自动换挡控制器(13)和右侧自动换挡控制器(16)分别与左侧输出齿轮箱(7)和右侧输出齿轮箱(10)连接；左侧自动换挡控制器(13)和右侧自动换挡控制器(16)通过自动化控制及测量系统(22)控制。
5.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，驱动测功机(1)和输入齿轮箱(3)之间设有过载保护系统(2)，过载保护系统(2)与过载保护系统执行器(19)间隙连接，过载保护系统执行器(19)与自动化控制及测量系统(22)控制连接。
6.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，该试验台还包括齿轮箱强制润滑及冷却系统(21)，用于各机械结构润滑以及箱体内部润滑油温度的调节；所述齿轮箱强制润滑及冷却系统(21)分别与输入齿轮箱(3)、左侧输出齿轮箱(7)和右侧输出齿轮箱(10)通过一进一出两路油管连接，齿轮箱强制润滑及冷却系统(21)与自动化控制及测量系统(22)控制连接。
7.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，被试驱动桥(5)与被试驱动桥油温控制系统(15)通过一进一出两路油管连接。
8.根据权利要求1所述的用于轻型车驱动桥性能及耐久性测试的试验台，其特征在于，被试驱动桥(5)与早期故障诊断系统(14)通过振动传感器信号线连接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109443802A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-08 | 江西江铃底盘股份有限公司 | 一种新能源车用驱动桥反滞能力的试验设备 |
| CN112014014A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 长沙智能驾驶研究院有限公司 | 一种复合测试系统、方法 |
| CN112378650A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-19 | 上海索达传动机械有限公司 | 一种车辆传动系统试验台 |
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