CN207703996U - 一种新能源自行车的直流电机耐久测验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其技术方案要点是包括有台架主体、固定电机夹具、载荷模拟器以及路面模拟器；荷载模拟器包括有顶升气缸以及压力传感器，固定电机夹具包括有固定杆以及支撑架，固定杆中端转动连接于支撑架上；固定杆一端连接待测电机，另一端与压力传感器固定连接，顶升气缸能向待测电机施加载荷；路面模拟器包括有传动轮、轮轴、支撑柱以及磁粉制动器，轮轴转动连接于支撑柱上，传动轮固定连接于轮轴上，传动轮与轮胎相抵接；磁粉制动器设置于轮轴一端，磁粉制动器能够对轮轴提供不同方向的扭力，从而能够模拟各种路面情况。本实用新型能够模拟电机实际工作的使用环境，提高测试结果的准确性。

Description

一种新能源自行车的直流电机耐久测验机

技术领域

本实用新型涉及电机测试技术领域，更具体地说，它涉及一种新能源自行车的直流电机耐久测验机。

背景技术

电机的使用寿命和可靠性直接关系着使用该电机的设备的寿命和安全。因此，对电机进行耐久性测试时电机研发过程中必不可少的环节。现有的新能源自行车有采用待测电机作为新能源自行车的动力源，对于待测电机来说不同的工作环境和负载状态是影响待测电机耐久性的两个关键元素。在待测电机的工作过程中，由于车辆行驶的过程中，由于路面情况的原因，待测电机经常受到由于路面带来的颠簸反应；并且在待测电机的使用过程中，由于使用的负载的变化以及路面的斜坡造成对电机负载的变化，使得待测电机需要受到不同负载的情况。

现有技术中缺少对于待测电机的工作情况下的使用环境以及负载的模拟，使得电机耐久性的测试准确度不高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，该测验机能够模拟电机实际工作的使用环境，提高电机耐久性测试的准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括有台架主体、以及待测电机，所述待测电机输出端设置有轮胎，还包括有用于固定待测电机的固定电机夹具、用于模拟负载变化的载荷模拟器、用于模拟路面环境的路面模拟器；

所述固定电机夹具包括有固定杆以及用于支撑固定杆的支撑架，所述支撑架固定设置于台架主体上，所述固定杆中端转动连接于支撑架上，使固定杆能够以支撑架为支点做杠杆运动；所述固定杆一端设置有用于固定待测电机的夹持装置；

所述路面模拟器包括有用于模拟路面的传动轮、用于传动的轮轴、用于支撑轮轴的支撑柱以及用于模拟路面情景的磁粉制动器，所述轮轴转动连接于支撑柱上，所述传动轮固定连接于轮轴上，传动轮与轮轴能够同轴转动，传动轮与轮胎相抵接，轮胎转动带动传动轮以及轮轴以相同速度转动；所述磁粉制动器设置于轮轴一端，所述磁粉制动器通过输入电流的变化能够使得磁粉制动器能够对轮轴提供不同的扭力，从而能够模拟各种路面情况；

所述载荷模拟器包括有用于提供负载的顶升气缸以及用于检测负载载荷的压力传感器，所述压力传感器设置于顶升气缸与固定杆远离夹持装置一端之间，顶升气缸能够通过改变对压力传感器的压力，并通过改变轮胎与传动轮之间的压力。

本实用新型进一步设置为：所述传动轮设置有用于模拟不平整路面的障碍块，所述障碍块设置于传动轮的外轮面上，在传动轮滚动过程中能够周期性地与轮胎相接触使轮胎受到颠簸。

本实用新型进一步设置为：所述传动轮的外轮面上设置用于增加传动轮与轮胎间接触面积的凹槽，所述凹槽设置为弧面槽与轮胎的胎面轮廓相适配。

本实用新型进一步设置为：所述支撑架镜像设置于台架主体上，两个支撑架中留有供轮胎转动的空间，所述固定杆包括有平行设置的两条力臂杆以及连接于力臂杆上的活动杆，两条所述力臂杆中端分别转动连接于两个支撑架上，所述活动杆一端转动连接于一条力臂杆一端，活动杆另一端转动连接于另一条力臂杆一端，两条力臂杆与活动杆的连接端朝向相同，所述活动杆与压力传感器固定连接。

本实用新型进一步设置为：所述夹持装置包括有用于固定待测电机的固定螺杆以及用于限制固定螺杆移动的固定螺母，所述力臂杆远离载荷模拟器一端设置有通孔，所述固定螺杆通过通孔穿插设置于力臂杆上，两个固定螺母分别设置于固定螺杆穿过通孔两侧。

本实用新型进一步设置为：所述路面模拟器还包括有用于测量待测电机运转速度的测速装置，所述测速装置设置于轮轴一端，通过轮轴的转动角速度能够得出待测电机的运行速度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过荷载模拟器以及固定电机夹具的设置，使得能够通过顶升气缸向待测电机增加载荷，从而能够模拟电机实际工作中的负载情况；同时由于固定杆相对支撑架能够活动，使得能够安装不同尺寸的轮胎进行耐久测验，使得机器的适用范围更广；通过路面模拟器能够在电机耐久测验中完成对于电机实际工作中所通过各种路况的模拟，使得电机耐久测验机的数据结果更加准确。

附图说明

图1为一种新能源自行车的直流电机耐久测验机的正视结构示意图；

图2为一种新能源自行车的直流电机耐久测验机的测试结构示意图；

图3为传动轮的立体结构示意图；

图4为固定电机夹具的结构示意图。

附图标记：1、台架主体；2、固定电机夹具；21、支撑架；22、固定杆；221、力臂杆；222、活动杆；23、夹持装置；231、固定螺杆；232、固定螺母；3、载荷模拟器；31、顶升气缸；32、压力传感器；4、路面模拟器；41、传动轮；411、障碍块；412、凹槽；42、轮轴；43、支撑柱；44、磁粉制动器；5、轮胎；6、待测电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、

“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。文中所述的待测电机设置特指轮毂电机。

参照图1所示，本实用新型提供了一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，包括有台架主体1、以及待测电机6，待测电机6输出端设置有轮胎5，还包括有用于固定待测电机6的固定电机夹具2、用于模拟负载变化的载荷模拟器3、用于模拟路面环境的路面模拟器4；固定电机夹具2包括有固定杆22以及用于支撑固定杆22的支撑架21，支撑架21固定设置于台架主体1上，固定杆22中端转动连接于支撑架21上，使固定杆22能够以支撑架21为支点做杠杆运动；固定杆22一端设置有用于固定待测电机6的夹持装置23；路面模拟器4包括有用于模拟路面的传动轮41、用于传动的轮轴42、用于支撑轮轴42的支撑柱43以及用于模拟路面情景的磁粉制动器44，轮轴42转动连接于支撑柱43上，传动轮41固定连接于轮轴42上，传动轮41与轮轴42能够同轴转动，传动轮41与轮胎5相抵接，轮胎5转动带动传动轮41以及轮轴42以相同速度转动；磁粉制动器44设置于轮轴42一端，磁粉制动器44通过输入电流的变化能够使得磁粉制动器44能够对轮轴42提供不同的扭力，从而能够模拟各种路面情况。传动轮41与轮胎5相抵接，使得传动轮41与轮胎5能够以相同速度运动，同时由于传动轮41通过轮轴42固定连接于支撑柱43上，连接在轮轴42上的磁粉制动器44能够通过对于电流的变化从而对轮轴42施加不同的扭力。在待测电机6启动时，通过磁粉制动器44对于轮轴42提供与轮轴42转动方向相反的扭力，从而完成对于上坡时路况的模拟，同时能够通过磁粉制动器44对于轮轴42提供与轮轴42转动方向相同的扭力，从而完成对于下坡时路况的模拟，同时在待测电机6停止工作时，能够通过磁粉制动器44提供与轮轴42转动方向相反的扭力从而能够使耐久测验机快速地停止工作。通过路面模拟器4能够在电机耐久测验中完成对于电机实际工作中所通过各种路况的模拟，使得电机耐久测验机的数据结果更加准确。载荷模拟器3包括有用于提供负载的顶升气缸31以及用于检测负载载荷的压力传感器32，压力传感器32设置于顶升气缸31与固定杆22远离夹持装置23一端之间，顶升气缸31能够通过改变对压力传感器32的压力，改变轮胎5与传动轮41之间的压力。通过顶升气缸31的施加压力，使得顶升气缸31有个向上的压力，同时由于固定杆22一端连接于压力传感器32，一端连接在待测电机6上，同时中端还连接于支撑架21上，由于只有固定杆22连接于支撑架21上的一点的相对位置能够保持不变，所以固定杆22能够以支撑架21为支点做杠杆运动，同时由于顶升气缸31有向上的力存在，使得待测电机6一端受到向下的力，且由于轮胎5与传动轮41相抵接，使得待测电机6能够受到相应的载荷。通过载荷模拟器3以及固定电机夹具2的设置，使得顶升气缸31能够向待测电机6增加载荷，并且由于压力传感器32的设置使得载荷大小变得可控，从而能够模拟待测电机6实际工作中的负载情况，使得电机耐久测验机的数据结果更加准确。同时由于固定杆22相对支撑架21能够活动，载荷模拟器3能够提供压力使得轮胎5能够保持与地面的贴合使得能够安装不同尺寸的轮胎5进行耐久测验，使得机器的适用范围更广。

参照图3所示，作为本实用新型的又一实施例，传动轮41设置有用于模拟不平整路面的障碍块411，障碍块411设置于传动轮41的外轮面上，在轮胎5滚动过程中能够周期性地出现使轮胎5受到颠簸。传动轮41的外轮面上设置有障碍块411，使得轮胎5在与传动轮41面贴合转动的过程中，会由于障碍块411的设置，使得轮胎5在平稳运行地状况下发生颠簸，同时由于能够对待测电机6产生颠簸震颤，从而能够模拟待测电机6在正常使用中通过不平整的路面而受到颠簸的情况，使得电机耐久测验机的测量结果更加准确。

作为本实用新型的又一实施例，传动轮41的外轮面上设置用于增加传动轮41与轮胎5间接触面积的凹槽412，凹槽412设置为弧面槽与轮胎5的胎面轮廓相适配。由于传动轮41作为模拟地面的零件，需要对轮胎5提供摩擦力，同时由于路面模拟器4需要通过对于轮胎5提供不同方向上的力从而完成对于各种路面状况的模拟，通过凹槽412的设置，能够最大限度地增加轮胎5与传动轮41之间的接触面积，从而增加了轮胎5与传动轮41之间的摩擦力，增加了传动轮41以及轮胎5之间的传动效率，能够更好地完成传动轮41的力与轮胎5之间的传动，使得传动模拟的效果更好。

作为本实用新型的又一实施例，支撑架21镜像设置于台架主体1上，两个支撑架21中留有供轮胎5转动的空间，固定杆22包括有两条力臂杆221以及活动杆222，两条力臂杆221中端分别转动连接于两个支撑架21上，活动杆222一端转动连接于一条力臂杆221一端，活动杆222另一端转动连接于另一条力臂杆221一端，两条力臂杆221与活动杆222的连接端朝向相同，活动杆222与压力传感器32固定连接。顶升气缸31向活动杆222施加压力，由于活动杆222转动连接在力臂杆221上，使得活动杆222在带动力臂杆221活动时能够通过转动使得活动杆222相对于压力传感器32的连接状况不变，并且能够使得力臂杆221上下活动并且不会发生位置上的偏移。同时两侧设置的支撑架21对于固定杆22的支撑效果更好，使固定杆22更加稳定地设置在支撑架21上，同时待测电机6受到两条力臂杆221方向上的力，使得待测电机6受力更加平衡。

参照图4所示，作为本实用新型的又一实施例，夹持装置23包括有用于夹持待测电机6的固定螺杆231以及用于限位的固定螺母232，力臂杆221靠近待测电机6一端设置有通孔，固定螺杆231通过通孔穿插设置于力臂杆221上，固定螺杆231穿过通孔两侧分别设置有用于限制固定螺杆231移动的固定螺母232。两侧设置的固定螺母232使得固定螺杆231不会随着待测电机6的转动而发生移位，同时能够保持固定螺杆231的位置稳定性。同时由于待测电机6通过轴承穿插设置在固定螺杆231上，使得能够通过调整固定螺杆231相对于力臂杆221的位置来调整待测电机6的相对位置，使得待测电机6能够相对两侧的力臂杆221进行活动，在装置整体不活动的情况下，待测电机6相对于传动轮41的位置能够进行改变，减少对于传动轮41一处的磨损，延长测验机的使用寿命。

参照图1所示，作为本实用新型的又一实施例，路面模拟器4还包括有用于测量电机运转速度的测速装置，测速装置设置于轮轴42一端，通过轮轴42的转动角速度能够得出待测电机6的运行速度。由于传动轮41与轮胎5相抵接，从而使得传动轮41与轮胎5的线速度相等，传动轮41与轮轴42同轴设置，传动轮41与轮轴42的线速度相等，测速装置设置于轮轴42一端，从而使得测速装置能够测量轮轴42的角速度，通过轮轴42的角速度以及传动轮41的直径能够得出轮胎5的线速度，从而能够对待测电机6的功率情况进行监测。

测试机还设置有自动控制台，自动控制台分别与待测电机6以及磁粉制动器44相连接，自动控制台包括有用于向待测电机6输出周期性信号的电路，待测电机6接受该周期性信号，完成周期性断电刹车。自动控制台还包括有用于向磁粉制动器44输出周期性信号的电路，磁粉制动器44接受该周期性信号，完成周期性电流变化，从而使得磁粉制动器44完成周期性的扭力变化。上述向待测电机6以及磁粉制动器44输出周期性信号的电路为现有的555芯片及其外围电路组成的周期性电路，通过对于待测电机6发送周期性信号，使得待测电机6发生周期性地断电刹车，从而能够在测验过程中模拟使用状况下对于待测电机6的刹车情况，对于待测电机6的工作状态的模拟更加贴近现实使用状况，从而使得电机耐久测验的数据更加贴近于现实使用的情况，使得测试结果更加可靠。并通过对磁粉制动器44发送周期性信号，使得磁粉制动器44发生周期性地扭力变化，从而能够在测验过程中模拟使用状况下对于待测电机6的通过不同路况的模拟，使得测试结果更加可靠。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，包括有台架主体(1)、以及待测电机(6)，所述待测电机(6)输出端设置有轮胎(5)，其特征是：还包括有用于固定待测电机(6)的固定电机夹具(2)、用于模拟负载变化的载荷模拟器(3)、用于模拟路面环境的路面模拟器(4)；

所述固定电机夹具(2)包括有固定杆(22)以及用于支撑固定杆(22)的支撑架(21)，所述支撑架(21)固定设置于台架主体(1)上，所述固定杆(22)中端转动连接于支撑架(21)上，使固定杆(22)能够以支撑架(21)为支点做杠杆运动；所述固定杆(22)一端设置有用于固定待测电机(6)的夹持装置(23)；

所述路面模拟器(4)包括有用于模拟路面的传动轮(41)、用于传动的轮轴(42)、用于支撑轮轴(42)的支撑柱(43)以及用于模拟路面情景的磁粉制动器(44)，所述轮轴(42)转动连接于支撑柱(43)上，所述传动轮(41)固定连接于轮轴(42)上，传动轮(41)与轮轴(42)能够同轴转动，传动轮(41)与轮胎(5)相抵接，轮胎(5)转动带动传动轮(41)以及轮轴(42)以相同速度转动；所述磁粉制动器(44)设置于轮轴(42)一端，所述磁粉制动器(44)通过输入电流的变化能够使得磁粉制动器(44)能够对轮轴(42)提供不同的扭力，从而能够模拟各种路面情况；

所述载荷模拟器(3)包括有用于提供负载的顶升气缸(31)以及用于检测负载载荷的压力传感器(32)，所述压力传感器(32)设置于顶升气缸(31)与固定杆远离夹持装置(23)一端之间，顶升气缸(31)能够通过改变对压力传感器(32)的压力，并通过改变轮胎(5)与传动轮(41)之间的压力。

2.根据权利要求1所述的一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其特征是：所述传动轮(41)设置有用于模拟不平整路面的障碍块(411)，所述障碍块(411)凸设于传动轮(41)的外轮面上，在传动轮(41)滚动过程中能够周期性地与轮胎(5)相接触使轮胎(5)以及待测电机(6)受到颠簸。

3.根据权利要求1或2所述的一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其特征是：所述传动轮(41)的外轮面上设置用于增加传动轮(41)与轮胎(5)间接触面积的凹槽(412)，所述凹槽(412)设置为弧面槽与轮胎(5)的胎面轮廓相适配。

4.根据权利要求1所述的一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其特征是：所述支撑架(21)镜像设置于台架主体(1)上，两个支撑架(21)中留有供轮胎(5)转动的空间，所述固定杆(22)包括有平行设置的两条力臂杆(221)以及连接于力臂杆(221)上的活动杆(222)，两条所述力臂杆(221)中端分别转动连接于两个支撑架(21)上，所述活动杆(222)一端转动连接于一条力臂杆(221)一端，活动杆(222)另一端转动连接于另一条力臂杆(221)一端，两条力臂杆(221)与活动杆(222)的连接端朝向相同，所述活动杆(222)与压力传感器(32)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其特征是：所述夹持装置(23)包括有用于固定待测电机(6)的固定螺杆(231)以及用于限制固定螺杆(231)移动的固定螺母(232)，所述力臂杆(221)远离载荷模拟器(3)一端设置有通孔，所述固定螺杆(231)通过通孔穿插设置于力臂杆(221)上，两个固定螺母(232)分别设置于固定螺杆(231)穿过通孔两侧。

6.根据权利要求1所述的一种新能源自行车的直流电机耐久测验机，其特征是：所述路面模拟器(4)还包括有用于测量待测电机(6)运转速度的测速装置，所述测速装置设置于轮轴(42)一端，通过轮轴(42)的转动角速度能够得出待测电机(6)的运行速度。