CN214502775U - 一种转动惯量可调的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转动惯量可调的试验装置，涉及电机开发技术领域，包括主轴、壳体A、壳体B、砝码、轴套和螺母，所述壳体A、壳体B、砝码和螺母顺次套接于主轴上，所述主轴一端为螺纹，另一端为防转连接结构，所述壳体A和壳体B通过固定螺栓固定，所述壳体A、壳体B内固接有深沟球轴承和轴套，所述深沟球轴承的内圈固接于主轴，所述砝码为分体式。具有如下有益效果：(1)结构简单，生产简易，成本较低。(2)可以在设计阶段大幅度减少转子和转向器的噪音。

Description

一种转动惯量可调的试验装置

技术领域

本实用新型涉及电机开发技术领域，具体涉及一种转动惯量可调的试验装置。

背景技术

在我国几十年改革开放和工业化发展的进程中，汽车行业一直在不断前进，汽车各方面的性能在逐步的提升。在汽车的转系统中，转向器是整车转向的关键零件。随着汽车整车性能的水平提高，作为汽车重要零部件之一的转向器性能也随着提升。在转向器的整体市场反馈上，电子助力结构的转向器具有随速助力和主动回正的功能，以优异的操控性能和良好的驾驶舒适感，在汽车上大量应用。

电子助力转向器的动力源为采用电能的电机。由于转向器匹配到不同的整车上，其自身的结构必然不同，因此不同转向器的自有共振频率也不同。在生产和制造转向器用电机时，为了降低成本，通常采用自动流水线生产，因此电机类似于标准件一样的零件，不可随意变更。在电机装配到转向器上时，其转子经常因匹配不良的问题，产生异常噪音，降低了转向器的性能。目前尚无有效理论，精确分析和推算异响在何种状态下会产生。转向器样件状态和批量生产状态，或多或少会有差异，其自身尺寸的微小变化，便会引起共震频率不同，导致即使在样件状态测试无异常噪音，在正常批量生产时，噪音又会复现的问题。为此，在测试时，需要对转向器的能匹配的电机转子惯量的共震频率进行区域性检测。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

针对以上电机装配到转向器上时，其转子经常因匹配不良的问题，产生异常噪音的技术问题，本实用新型提供了一种转动惯量可调的试验装置，它针对测试中的需要模拟的电机转子转动惯量，通过增减砝码，可以改变该装置惯量的大小，使惯量控制在一个区间范围内。在测试转向器与电机的匹配度时，可以得出一个区域性的结构，当在设计总成时，避开容易产生噪音的区域，达到减少噪音的目的。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种转动惯量可调的试验装置，包括主轴、壳体A、壳体B、砝码、轴套和螺母，所述壳体A、壳体B、砝码和螺母顺次套接于主轴上，所述主轴一端为螺纹，另一端为防转连接结构，所述壳体A和壳体B通过固定螺栓固定，所述壳体A、壳体B内固接有深沟球轴承和轴套，所述深沟球轴承的内圈固接于主轴，所述砝码为分体式。主轴连接其余部件并提供转动支撑，螺纹一端与螺母连接，防转连接结构与驱动装置连接。壳体A和壳体B是深沟球轴承和轴套的外壳，起到固定和防护的作用。分体式砝码可一片一片安装上主轴，形成区间，测试转向器与电机的匹配度时，可以得出一个区域性的结构，在设计时避开易产生噪音的区域，减少噪音。

作为可选，所述主轴的防转连接结构一端连接有主轴联接器，所述主轴联接器另一端连接有驱动装置，所述壳体A侧面连接有转向器。驱动装置用于驱动主轴转动，主轴联接器用于延长主轴的长度，使生产和装配更加方便。

作为可选，所述砝码为圆盘状，单片砝码质量相等，所述砝码组合形成质量区间。圆盘状的砝码可以轻松的适配至主轴上。利用质量区间可以得出一个区域性的结构，当在设计总成时，避开容易产生噪音的区域，达到减少噪音的目的。

作为可选，所述防转连接结构上设有“X”形的槽形设计。“X”形的槽形设计对应于驱动装置的“X”形的凸起，使驱动装置可以连接并驱动主轴。

作为可选，所述主轴上设有一段光轴，所述光轴与所述深沟球轴承的内圈配合。深沟球轴承用于减少主轴的磨损，并将壳体A和壳体轴向限位。

作为可选，所述深沟球轴承的外圈与壳体A和壳体B的内侧过盈配合。过盈配合装配简易易装，装配后配合牢固，并且无另外装配部件。

作为可选，所述螺母上设有延长的体积，所述延长的体积呈圆筒状，延长的体积抵于砝码上，所述螺母设置有若干长度不同的型号。不同数量的砝码形成的厚度不同，需要长度不同的螺母来适配。

作为可选，所述轴套位于两个所述深沟球轴承的中央，轴套与所述深沟球轴承限位相抵。轴套与深沟球轴承抵住，避免深沟球轴承在主轴上轴向移位。

作为可选，所述主轴的防转连接结构一端设有环凸。环凸用于限位主轴，环凸卡于壳体 A内的深沟球轴承内圈。

作为可选，所述砝码边缘处的主轴上设有台阶。台阶用于轴向限位砝码，防止砝码轴向移动。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本申请实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置，结构简单，生产简易，成本较低。

(2)本申请实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置，可以在设计阶段大幅度减少转子和转向器的噪音。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置的装置使用原理图；

图3为本实用新型实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置的主轴示意图；

图4为本实用新型实施例提出的一种转动惯量可调的试验装置的主轴端面图。

1、主轴；2、壳体A；3、壳体B；4、深沟球轴承；5、砝码；6、轴套；7、螺母；8、固定螺栓；9、驱动装置；10、主轴联接器；11、转向器。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。

实施例

结合附图1-4，一种转动惯量可调的试验装置，包括主轴1、壳体A2、壳体B3、砝码5、轴套6和螺母7，所述壳体A2、壳体B3、砝码5和螺母7顺次套接于主轴1上，所述主轴1一端为螺纹，另一端为防转连接结构，所述壳体A2和壳体B3通过固定螺栓8固定，所述壳体A2、壳体B3内固接有深沟球轴承4和轴套6，所述深沟球轴承4的内圈固接于主轴1，所述砝码5为分体式。主轴1连接其余部件并提供转动支撑，螺纹一端与螺母7连接，防转连接结构与驱动装置9连接。壳体A2和壳体B3是深沟球轴承4和轴套6的外壳，起到固定和防护的作用。分体式砝码5可一片一片安装上主轴1，形成区间，测试转向器11 与电机的匹配度时，可以得出一个区域性的结构，在设计时避开易产生噪音的区域，减少噪音。

主轴1通过深沟球轴承4固定在壳体A2和壳体B3上，砝码5安装在主轴1的另一端，通过螺母7锁紧在主轴1上。当主轴1转动时，带动砝码5转动。形成转动惯量。壳体A2 和壳体B3，通过螺栓联接，同时将主轴1固定住。壳体A2通过螺栓孔固定在转向器11总成上。

如附图2所示原理图，在测试时，驱动装置9带动主轴1A转动，砝码5可以在测试时，改变其重量，砝码5设计为圆柱体，根据公式

J＝0.5×m×R2

其中：J为圆柱体绕柱形中心线旋转的转动惯量

M为圆柱体的质量

R为圆柱体最大半径

可以改变质量m或者半径R来改变装置的转动惯量。作为优选以及为了方便试验操作，本方案采用改变重量的方式，将砝码5设计为若干小的圆盘体。这些小圆盘体可以从装置上正常拆卸和装配，并且通过螺母7固定在装置上。

以下为某转向器11，在实际测试过程中的数据表现：

表1

根据实验数据，在圆盘体总质量为0.9-1.5kg之间为需要避免的区间。当在设计总成时，避开0.9-1.5kg的转动惯量的区域，达到减少噪音的目的。

如附图3为主轴1的结构示意图，主轴1的防转连接结构一端设有环凸。环凸用于限位主轴1，环凸卡于壳体A2内的深沟球轴承4内圈。砝码5边缘处的主轴1上设有台阶。台阶用于轴向限位砝码5，防止砝码5轴向移动。

如附图4为主轴1的防转连接结构的端面示意图，即为防转连接结构上设有“X”形的槽形设计。“X”形的槽形设计对应于驱动装置9的“X”形的凸起，使驱动装置9可以连接并驱动主轴1，“X”形的连接设计可以提供较大的扭矩，驱动主轴1转动。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，包括主轴、壳体A、壳体B、砝码、轴套和螺母，所述壳体A、壳体B、砝码和螺母顺次套接于主轴上，所述主轴一端为螺纹，另一端为防转连接结构，所述壳体A和壳体B通过固定螺栓固定，所述壳体A、壳体B内固接有深沟球轴承和轴套，所述深沟球轴承的内圈固接于主轴，所述砝码为分体式。

2.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述主轴的防转连接结构一端连接有主轴联接器，所述主轴联接器另一端连接有驱动装置，所述壳体A侧面连接有转向器。

3.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述砝码为圆盘状，单片砝码质量相等，所述砝码组合形成质量区间。

4.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述防转连接结构上设有“X”形的槽形设计。

5.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述主轴上设有一段光轴，所述光轴与所述深沟球轴承的内圈配合。

6.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述深沟球轴承的外圈与壳体A和壳体B的内侧过盈配合。

7.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述螺母上设有延长的体积，所述延长的体积呈圆筒状，延长的体积抵于砝码上，所述螺母设置有若干长度不同的型号。

8.根据权利要求1所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述轴套位于两个所述深沟球轴承的中央，轴套与所述深沟球轴承限位相抵。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述主轴的防转连接结构一端设有环凸。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的一种转动惯量可调的试验装置，其特征在于，所述砝码边缘处的主轴上设有台阶。

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