CN216050695U - 动力传动系统的扭转振动测试装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种动力传动系统的扭转振动测试装置，包括：齿盘装置，包括至少一个检测齿盘，检测齿盘包括轮盘和一体设置于轮盘外周沿轮盘的周向均匀布置的多个检测齿，检测齿盘被配置为检测时连接于动力传动系统中以替代相应传动部件，轮盘包括连接结构，连接结构被配置为连接动力传动系统中与被替代的相应传动部件相连接的传动部件；传感装置，包括与至少一个检测齿盘对应设置的至少一个传感器，传感器被配置为与对应的检测齿盘配合使用以获取其转动信息；和控制装置，与传感装置信号连接，被配置为接收转动信息并根据转动信息计算和输出动力传动系统的扭转振动信息。该扭转振动测试装置利于提高测试准确性、节约测试时间。

Description

动力传动系统的扭转振动测试装置

技术领域

本公开涉及动力传动系统测试技术领域，特别涉及一种扭转振动测试装置。

背景技术

工程车辆的动力传动系统是一个多自由度的扭转振动系统。工程车辆工作时动力传动系统产生的扭转振动使动力传动系统的动力性能得不到充分发挥，经济性变差，同时还影响工程车辆的通过性、操纵稳定性和平顺性，易使乘员产生不适和疲乏感觉。

工程车辆的动力传动系统的扭转振动的激励源有：

1、由发动机气缸缸内气体压力变化和曲轴连杆机构惯性力变化引起的输出转矩不均衡，以及操纵和作业过程引起的发动机扭矩变化，是动力传动系统的扭转振动的主要激励源；

2、动力传动系统的万向节存在轴向角的情况下，即使输入转速恒定，输出转速也将产生周期性波动，由此产生的激励振动将可能导致动力传动系统共振；

3、变速器齿轮啮合过程中的载荷波动是变速器本身的主要激励源；

4、轮胎、轮毂、制动盘等旋转部件的不平衡质量以及不平路面的激励均可能引起动力传动系统的扭转振动。

当扭转振动的激励频率与动力传动系统的固有频率一致时，会发生扭转共振，此时在动力传动系统中的某些区段往往会产生较大的扭转振幅，形成很大的共振载荷，其所引起的动态应力一般要超出静态工作应力许多，导致相关零部件的疲劳寿命大幅降低，影响相关零部件工作可靠性，甚至产生负转矩，使齿轮副、花键副间出现敲击，产生令人不适的噪声，严重时甚至会引起动力传动系统零部件因强度不足而损坏，影响到动力传动系统的工作可靠性和使用寿命。同时动力传动系统的扭转振动和工程车辆整车振动不仅有各自的固有振动特性，且存在振动耦合(一般认为存在于驱动桥处)，可以引起工程车辆整车振动。

由于工程车辆的动力传动系统的结构复杂多变，在工程车辆设计、零件选型时一般通过扭转振动测试来准确测量多激励下的扭转振动响应，进而研究扭转振动的特性、掌握匹配机理。

针对动力传动系统的扭转振动测试的主要试验方法是路试法和台试法(转鼓实验台)，一般测试所用传感器和被测轴为非接触式安装，数字化测量。测试所用传感器有磁电传感器、光电传感器以及光电编码器等。例如，可以采用磁电传感器的磁电式测量方法进行非接触测量。

对动力传动系统的扭转振动采用磁电式测量方法进行数字化测量的相关技术中，在测试动力传动系统的扭转振动时，一般在动力传动系统的传动轴的测试点处安装一均匀分度的信号齿盘，磁电传感器固定于信号齿盘外侧，信号齿盘随传动轴旋转时，与其相对的磁电传感器感应出的原始磁电脉冲信号，原始磁电脉冲信号经整形后形成方波脉冲信号，由高频时钟脉冲对磁电传感器输出的方波脉冲信号进行占空比计数，经换算得出方波脉冲信号的各方波脉冲间隔对应时间。上位机从单片机缓存区中读取时间系列，再对该时间系列进行一定的处理，即可提取出扭转振动信号。

动力传动系统的扭转振动测试试验时，需根据被测点的安装空间和动力传动系统布置情况设计加工信号齿盘，测试时将信号齿盘安装在相应的传动部件外周，调整信号齿盘与相应的传动部件的安装间隙，满足信号齿盘外圆与相应的传动部件的同轴度要求。磁电传感器通过支架固定在车架上，并保证磁电传感器头部与信号齿盘外圆的垂直度和间隙满足测试要求。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种动力传动系统的扭转振动测试装置，旨在提高测试准确性，节约测试时间。

本公开提供一种动力传动系统的扭转振动测试装置，包括：

齿盘装置，包括至少一个检测齿盘，所述检测齿盘包括轮盘和一体设置于所述轮盘外周沿所述轮盘的周向均匀布置的多个检测齿，所述检测齿盘被配置为检测时连接于所述动力传动系统中以替代所述动力传动系统的相应传动部件，所述轮盘包括连接结构，所述轮盘的连接结构被配置为连接所述动力传动系统中与被替代的相应传动部件相连接的传动部件；和

传感装置，包括与所述至少一个检测齿盘对应设置的至少一个传感器，所述传感器被配置为与对应的检测齿盘配合使用以获取对应的检测齿盘的转动信息；

控制装置，与所述传感装置信号连接，被配置为接收所述转动信息并根据所述转动信息计算和输出所述动力传动系统的扭转振动信息。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，

所述至少一个检测齿盘包括与用于替代所述动力传动系统的待检测传动部件轴向两端的两个传动部件的第一检测齿盘和第二检测齿盘，所述第一检测齿盘和所述第二检测齿盘被配置为检测时分别连接于所述动力传动系统的所述待检测传动部件的轴向两端；

所述传感装置包括与所述第一检测齿盘对应设置的第一传感器和与所述第二检测齿盘对应设置的第二传感器，所述转动信息包括所述第一传感器获取的所述第一检测齿盘的第一转动信息和所述第二传感器获取的所述第二检测齿盘的第二转动信息。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，

所述待检测传动部件为所述动力传动系统的发动机飞轮与轴节法兰之间的弹性连轴器，

所述第一检测齿盘被配置为检测时替代所述发动机飞轮，所述第一检测齿盘的所述连接结构包括用于与所述动力传动系统的发动机输出轴连接的发动机连接部和用于与所述弹性连轴器的轴向第一端连接第一连轴器连接部；

所述第二检测齿盘被配置为检测时替代所述轴节法兰，所述第二检测齿盘的所述连接结构包括用于与所述弹性连轴器的轴向第二端连接第二连轴器连接部和用于与所述动力传动系统的传动轴连接的传动轴连接部。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述传感器为磁电传感器或光电传感器。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，还包括安装支架，所述安装支架被配置为支撑所述传感器。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，被所述安装支架支撑的所述传感器的安装位置可调节地设置。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，

所述安装支架的安装位置可调节地设置；和/或

所述安装支架包括两个以上安装组件，所述两个以上安装组件中至少两个安装组件的组装位置可调节地设置；和/或

所述传感器在所述安装支架上的安装位置可调节地设置。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述安装支架包括安装底座，所述安装底座包括用于固定所述安装支架的第一长条孔，所述第一长条孔被配置为与螺栓配合以固定所述安装底座。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述安装支架包括两个以上安装组件，至少两个安装组件的组装位置可调节地设置，所述至少两个安装组件包括：

安装底座；

传感器安装座，包括传感器安装部，所述传感器安装座安装位置可调节地安装于所述安装底座上。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述安装支架包括：

螺杆，穿过所述安装底座和所述传感器安装座，所述螺杆的长度方向与所述安装底座的第一长条孔的延伸方向成夹角地设置；和

多个锁紧螺母，用于将所述螺杆锁紧于所述安装底座和所述传感器安装座。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，

所述安装底座具有第二长条孔；

所述传感器安装座具有与所述第二长条孔成夹角地设置的第三长条孔，所述传感器安装座通过穿过所述第二长条孔和所述第三长条孔的螺纹连接件连接。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述检测齿盘被配置为与所述动力传动系统中被替代的相应传动部件具有相同的转动惯量。

在一些实施例的扭转振动测试装置中，所述轮盘的连接结构被配置为与所述动力传动系统中被替代的相应传动部件的用于与相连接的传动部件连接的连接结构相同。

基于本公开提供的动力传动系统的扭转振动测试装置，由于在测试时利用检测齿盘直接替代被测动力传动系统的相应传动部件，然后通过传感器获取检测齿盘的转动信息作为相应传动部件在动力传动系统的转动信息来获取动力传动系统的扭转振动信息，由于检测齿盘的多个检测齿与轮盘一体设置，检测齿的加工误差可以有效控制，检测齿与轮盘之间不存在相关技术中信号齿盘与相应传动部件之间的安装误差，并且安装调试方便，利于提高测试准确性，利于节约测试时间。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开实施例的用于动力传动系统的扭转振动测试装置的原理性结构示意图，其中，该扭转振动测试装置的检测齿盘安装于动力传动系统中替代相应的传动部件。

图2为本公开实施例的用于动力传动系统的扭转振动测试装置的原理性结构示意图，其中示意性示出了一个控制装置的示例。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在实现本公开的过程中，发明人发现相关技术中具有如下不足之处：

1、需设计、加工和安装与动力传动系统的相应传动部件对应的信号齿盘，安装调试不便，测试周期长。

2、信号齿盘的制造误差和安装误差带来的偏心质量会影响动力传动系统的动平衡，易引起传动轴弯曲振动或弯扭耦合共振。弯曲振动或弯扭耦合共振引起的磁电传感器与测量齿盘间磁隙变化和相对运动，会对原始磁电脉冲信号的电压调频和调幅，影响扭转振动分析的精度。

3、安装独立的信号齿盘相当于在相应传动部件上安装了一个转动惯量，改变了测试目标的振动特性。

4、由于加工误差和安装误差等因素，磁电传感器的精确安装位置不易保证，将直接影响扭转振动测试信号品质。

基于此，本公开实施例提出了一种用于动力传动系统的扭转振动测试装置10。如图1所示，该实施例扭转振动测试装置10包括齿盘装置、传感装置和控制装置15。

如图1所示，齿盘装置包括至少一个检测齿盘，检测齿盘包括轮盘和一体设置于轮盘外周沿轮盘的周向均匀布置的多个检测齿，检测齿盘被配置为检测时连接于动力传动系统中以替代动力传动系统的相应传动部件。轮盘包括连接结构，轮盘的连接结构被配置为连接动力传动系统中与被替代的相应传动部件相连接的传动部件。

传感装置包括与齿盘装置的至少一个检测齿盘对应设置的至少一个传感器，传感器被配置为与对应的检测齿盘配合使用以获取对应的检测齿盘的转动信息。

控制装置15与传感装置信号连接，被配置为接收转动信息并根据转动信息计算和输出动力传动系统的扭转振动信息。

由于在采用本公开实施例的扭转振动测试装置对动力传动系统进行扭转测试时，利用检测齿盘直接替代被测动力传动系统的相应传动部件，然后通过传感器获取检测齿盘的转动信息作为相应传动部件在动力传动系统的转动信息来获取动力传动系统的扭转振动信息，由于检测齿盘的多个测齿盘与轮盘一体设置，检测齿的加工误差可以有效控制，检测齿与轮盘之间不存在相关技术中信号齿盘与相应传动部件之间的安装误差，并且安装调试方便，从而利于节约测试时间。

由于采用检测齿盘直接替代动力传动系统的相应传动部件进行扭振测试，与相关技术相比，不存在信号齿盘的制造误差和安装误差带来的偏心质量，对动力传动系统的动平衡的影响易通过提高检测齿盘的制造和安装精度降低，可以缓解由于信号齿盘引起的传动轴弯曲振动或弯扭耦合共振现象，从而可以减少弯曲振动或弯扭耦合共振引起的磁电传感器与测量齿盘间磁隙变化和相对运动，提高扭转振动分析的精度，从而利于提高测试准确性。

检测齿盘的轮盘的大小、结构、材料和加工精度等可以根据被替代的相应传动部件的大小和结构设置，例如：检测齿盘的检测齿的的数量决定传感器检测的脉冲数，脉冲数决定检测精度，检测齿的结构和数量可以根据检测需求设置，不同的检测部位对应不同的模数。

检测齿盘被配置为与动力传动系统中被替代的相应传动部件具有相同的转动惯量。该设置可以在扭振测试时更好地模拟动力传动系统的真实工作情况。

轮盘的连接结构被配置为与动力传动系统中被替代的相应传动部件的用于与相连接的传动部件连接的连接结构相同。检测齿盘与相连接的传动部件的连接部与被替代的传动部件与相邻部件的连接部相同。该设置可以在扭振测试时更好地模拟动力传动系统的真实工作情况。

如图1所示，在一些实施例中，齿盘装置的至少一个检测齿盘包括第一检测齿盘11和第二检测齿盘12。第一检测齿盘11和第二检测齿盘12用于替代动力传动系统的待检测传动部件轴向两端的两个传动部件，第一检测齿盘11和第二检测齿盘12被配置为检测时分别连接于动力传动系统的待检测传动部件的轴向两端。传感装置包括与第一检测齿盘11对应设置的第一传感器13和与第二检测齿盘12对应设置的第二传感器14。转动信息包括第一传感器13获取的第一检测齿盘11的第一转动信息和第二传感器14获取的第二检测齿盘12 的第二转动信息。

该实施例的扭转振动测试装置10可以测试动力传动系统的整体扭转振动性能，也能有针对地对被检测传动部件同时进行扭转测试，获取该被检测传动部件的扭转振动性能。

例如，待检测传动部件为动力传动系统的发动机飞轮与轴节法兰之间的弹性连轴器20。第一检测齿盘11被配置为检测时替代动力传动系统的发动机飞轮，第一检测齿盘11的连接结构包括用于与动力传动系统的发动机输出轴连接的发动机连接部和用于与弹性连轴器 20的轴向第一端连接第一连轴器连接部。第二检测齿盘12被配置为检测时替代动力传动系统的轴节法兰，第二检测齿盘12的连接结构包括用于与弹性连轴器20的轴向第二端连接第二连轴器连接部123 和用于与动力传动系统的传动轴30连接的传动轴连接部124。

该实施例的扭转振动测试装置10适于对包括弹性连轴器20的动力传动系统进行整体扭转振动性能测试，也可以同时测试弹性连轴器 20本身的扭转振动性能。

传感装置的各传感器可以为磁电传感器，例如霍尔齿轮传感器，也可以为光电传感器。磁电传感器和光电传感器可以将获取的磁信号或电信号转换为电信号，利于控制装置15进行扭转振动信息的计算。

如图1所示，在一些实施例中，扭转振动测试装置10还包括安装支架16，安装支架16被配置为支撑传感器。设置安装支架16可以在不方便安装传感器的位置固定传感器，例如将传感器固定于车架上，使传感器处于合适的工作位置，利于获取对应的检测齿盘的准确的转动信息。

如图1所示，在一些实施例中，被安装支架16支撑的传感器的安装位置可调节地设置。例如，安装支架16的安装位置可调节地设置；和/或安装支架16包括两个以上安装组件，至少两个安装组件的组装位置可调节地设置；和/或传感器在安装支架16上的安装位置可调节地设置。以上设置的目的均是使传感器可以处于最佳工作位置，利于获取对应的检测齿盘的更准确的转动信息。

可以为每个传感器配置一个安装支架16，也可以将至少一个传感器设置于对应的固定支架上，而将其余传感器设置于相对于动力传动力系统固定的固定部件上，例如设置于动力传动系统的发动机的飞轮罩40上。

如图1所示，在一些实施例中，安装支架16包括安装底座161，安装底座161包括用于固定安装支架16的第一长条孔1611，第一长条孔1611被配置为与螺栓配合以固定安装底座161。在该设置中，通过螺栓与第一长条孔1611之间的配合位置的改变，可以改变安装支架16的安装位置，从而改变安装支架16上的传感器的位置。

如图1所示，在一些实施例中，安装支架16包括两个以上安装组件，至少两个安装组件的组装位置可调节地设置，两个以上安装组件包括安装底座161和传感器安装座162。传感器安装座162包括传感器安装部，传感器安装座162安装位置可调节地安装于安装底座161上。如图1所示，安装支架16包括螺杆163和多个锁紧螺母164。螺杆163穿过安装底座161和传感器安装座162，螺杆163的长度方向与第一长条孔1611的延伸方向成夹角地设置。多个锁紧螺母164 将螺杆163锁紧于安装底座161和传感器安装座162。

通过螺母将螺杆163锁紧于安装底座161和传感器安装座162 的位置，可以调节安装底座161和传感器安装座162之间的相对位置，从而可以调节传感器与安装底座161的相对位置，以利于传感器准确定位。

螺杆163的长度方向与第一长条孔1611的延伸方向成夹角地设置，可以从两个方向对传感器进行调节，更有利于传感器准确定位，以提高测量的准确性。螺杆163与第一长条孔1611优选地相互垂直以利于快速调节传感器的安装位置。

在一些未图示的实施例中，安装底座具有第二长条孔；传感器安装座具有与第二长条孔成夹角地设置的第三长条孔，传感器安装座通过穿过第二长条孔和第三长条孔的螺纹连接件连接。安装底座和传感器安装座时，通过改变螺纹连接件与第二长条孔及第三长条孔的相对位置，可以调节安装底座和传感器安装座的相对位置，从而可以改变安装支架上的传感器的位置。第二长条孔与第三长条孔优选地相互垂直以利于快速调节传感器的安装位置。

以下结合图1和图2进一步说明本公开实施例的用于动力传动系统的扭转振动测试装置10。图1中，扭转振动测试装置10以测试齿盘替代动力传动系统的相应传动部件的方式安装于被测试的动力传动系统中。

如图1所示，扭转振动测试装置10包括齿盘装置、传感装置、控制装置15和安装支架16。

齿盘装置包括两个检测齿盘，两个检测齿盘为第一检测齿盘11 和第二检测齿盘12。每个检测齿盘包括轮盘和一体设置于轮盘外周沿轮盘的周向均匀布置的多个检测齿。各检测齿盘被配置为检测时连接于动力传动系统中以替代动力传动系统的相应传动部件。

传感装置包括两个传感器，两个传感器为第一传感器13和第二传感器14。两个传感器均为磁电式传感器，具体地为霍尔齿轮传感器。

如图1所示的实施例中，动力传动系统的布置于发动机飞轮与轴节法兰之间的弹性连轴器20作为待检测传动部件，控制装置15的扭转振动信息包括弹性连轴器20的扭转振动信息。

第一检测齿盘11包括第一轮盘111和一体设置于第一轮盘111 外周的沿第一轮盘111的周向均匀布置的多个第一检测齿112。第一检测齿盘11被配置为检测时替代动力传动系统的发动机飞轮，第一检测齿盘11的连接结构包括用于与动力传动系统的发动机输出轴连接的发动机连接部和用于与弹性连轴器20的轴向第一端连接第一连轴器连接部。发动机连接部例如包括连接键；第一连轴器连接部例如包括多个连接孔。第一检测齿盘11的连接结构和转动惯量与被替代的发动机飞轮的相应连接结构和转动惯量相同。

第二检测齿盘12包括第二轮盘121和一体设置于第二轮盘121 外周的沿第二轮盘121的周向均匀布置的多个第二检测齿122。第二检测齿盘12被配置为检测时替代动力传动系统的轴节法兰，第二检测齿盘11的连接结构包括用于与弹性连轴器20的轴向第二端连接第二连轴器连接部123和用于与动力传动系统的传动轴30连接的传动轴连接部124。传动轴连接部124例如包括铰接耳，第二连轴器连接部123例如包括多个连接孔。第二检测齿盘12的连接结构和转动惯量与被替代的轴节法兰的相应连接结构和转动惯量相同。

多个第一检测齿112例如可以为127个模数为3.5的渐开线齿。多个第二检测齿122例如可以为60个模数为3.5的渐开线齿。其中渐开线齿可以替换成其它齿形，例如矩形齿。检测齿的数量或模数也可以根据测试需求作出改变。

传感装置的第一传感器13与第一检测齿盘11对应设置。第一传感器13被配置为与第一检测齿盘11配合使用以检测第一检测齿盘 11的第一转动信息。第一转动信息可以表征动力传动系统中发动机飞轮的转动信息。检测时，第一传感器13固定安装于动力传动系统的飞轮罩40上。

第二传感器14与第二检测齿盘12对应设置。第二传感器14被配置为与第二检测齿盘12配合使用以检测第二检测齿盘12的第二转动信息。第二转动信息可以表征动力传动系统中轴节法兰的转动信息。检测时，第二传感器14固定安装于安装支架16上。

图1所示的实施例中，安装支架16的安装位置可调节地设置。安装支架16包括安装底座161和传感器安装座162。安装底座161 包括用于固定安装支架16的第一长条孔1611，第一长条孔1611被配置为与螺栓配合以固定安装底座161。传感器安装座162包括传感器安装部。传感器安装部例如为安装传感器的安装孔，在传感器的外周包括安装螺纹段时，安装孔可以为与传感器的安装螺纹段配合的螺纹孔。

其中，传感器安装座162安装位置可调节地安装于安装底座161 上。如图1所示，安装支架16包括螺杆163和多个锁紧螺母164。螺杆163的长度方向与第一长条孔1611的延伸方向垂直。螺杆163 穿过安装底座161和传感器安装座162。多个锁紧螺母164将螺杆163 锁紧于安装底座161和传感器安装座162。

控制装置15与传感装置信号连接，被配置为接收第一转动信息和第二转动信息并根据第一转动信息和第二转动信息计算和输出动力传动系统的扭转振动信息。扭转振动信息包括动力传动系统的扭转振动信息和弹性联轴器20自身的扭转振动信息。

控制装置15例如可以为扭振测试数据采集仪等现有扭振测量装置。如图2所示，在一些实施例中，控制装置15可以包括依次设置的前置放大电路151、单稳电路152、低通滤波电路153、电容154、积分放大电路155和记录器156。

在未图示的实施例中，前述控制装置15还可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable GateArray，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

本公开实施例的扭转振动测试装置10与动力传动系统的相关传动部件组装时，弹性联轴器20两端的法兰分别与代替发动机飞轮的第一检测齿盘11和代替轴节法兰的第二检测齿盘12通过螺栓连接。

第一检测齿盘11通过其发动机连接部与发动机输出轴(未图示) 连接，第二检测齿盘12通过其传动轴连接部124与传动轴30连接。第一传感器13安装于飞轮罩40上。第一传感器13的检测端间隔地正对第一检测齿盘11的外周并保证符合垂直度要求，多个第一检测齿112作为第一传感器13的信号码盘。第一传感器13的检测端与多个第一检测齿112的齿顶圆距离例如1mm左右。

第二传感器14安装固定于安装支架16的传感器安装部。通过调节连接安装支架16的螺栓与安装底座161的第一长条孔1611的相对位置以及调节安装支架16的安装底座161、传感器安装座162和螺杆163的锁定位置可以实现第二传感器14的测试位置的调节和固定。第二传感器14的检测端间隔地正对第二检测齿盘12的外周并保证符合垂直度要求，第二检测齿盘12的多个第二检测齿122作为第二传感器14的信号码盘。第二传感器14的检测端与多个第二检测齿122 的齿顶圆距离例如1mm左右。

将各传感器的信号线分别与控制装置15连接后即可开始测试。

第一传感器13和第二传感器14组成一个测试对，用于测量弹性联轴器20两端的相对扭转振动，为弹性联轴器20的扭转振动特性研究提供支撑，并监测整车扭转振动情况。

通过扭转振动的原理如下：

理论上动力传动系统中代替相应转动部件的检测齿盘(如第一检测齿盘111或第二检测齿盘121)的平均角速度

不变，瞬时角速度ω_i却是波动的，检测齿盘任意一点在微小时间t_i内波动位移θ_i的大小即为动力传动系统的扭转振动的幅值，单位为deg。

当与检测齿盘对应的传感器(如第一传感器13或第二传感器14) 采集每转N个脉冲时，由于瞬时转速的波动，每转360°输出周期不等的N个脉冲信号，对每个脉冲信号计时t_i，可求得平均角速度

对每个脉冲间隔求得的角速度可视为瞬时角速度ω_i：

ω_i＝(360°/N)t_i(deg/s)。

瞬时角速度ω_i与平均角速度ω之差可视为每个脉冲内的角速度波动Δω_i：

则可以得到每个脉冲内扭振振幅(即扭振角)θ_i：

θ_i＝Δω_i×t_i(deg)。

这些扭振角可以代表动力传动系统的扭转振动信息。

采用双传感器测量动力传动系统的扭振时，可以通过计算双传感器的角速度差，确定双传感器之间的被检测传动部件，如弹性联轴器自身的扭转振动信息，以确定弹性联轴器的扭转振动性能是否满足要求。

以工程车辆的动力传动系统进行测试为例，扭转振动测试装置 10的各组成部分均安装到位后，开始进行扭转振动测试。测试时，首先开启发动机，动力传动系统的转动部分低速转动，检查各传感器的信号是否正常。然后将变速箱调至测试档位，使发动机从怠速升到最高速，进行空载工况测试，每个测点稳定一段时间，例如1分钟左右。然后再做作业性能与行驶性能测试。

另外，利用本公开实施例的扭转振动测试装置10可以在动力传动系统中安装不同的型号的弹性连轴器20并进行扭转振动测试，根据测试结果和动力传动系统的设计要求，可以对弹性连轴器20进行选型。

根据以上描述可知，本公开实施例的扭转振动测试装置具有以下优点至少之一：快速、有效的完成加工、装配，提高测试效率；可以在基本不影响动力传动系统的动平衡的情况下完成测试；可以精确测量扭转振动；可以调整传感器安装位置；可以用于弹性联轴器与动力传动系统的匹配与验证，用于弹性联轴器选型。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，包括：

齿盘装置，包括至少一个检测齿盘，所述检测齿盘包括轮盘和一体设置于所述轮盘外周沿所述轮盘的周向均匀布置的多个检测齿，所述检测齿盘被配置为检测时连接于所述动力传动系统中以替代所述动力传动系统的相应传动部件，所述轮盘包括连接结构，所述轮盘的连接结构被配置为连接所述动力传动系统中与被替代的相应传动部件相连接的传动部件；和

传感装置，包括与所述至少一个检测齿盘对应设置的至少一个传感器，所述传感器被配置为与对应的检测齿盘配合使用以获取对应的检测齿盘的转动信息；

控制装置(15)，与所述传感装置信号连接，被配置为接收所述转动信息并根据所述转动信息计算和输出所述动力传动系统的扭转振动信息。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，

所述至少一个检测齿盘包括与用于替代所述动力传动系统的待检测传动部件轴向两端的两个传动部件的第一检测齿盘(11)和第二检测齿盘(12)，所述第一检测齿盘(11)和所述第二检测齿盘(12)被配置为检测时分别连接于所述动力传动系统的所述待检测传动部件的轴向两端；

所述传感装置包括与所述第一检测齿盘(11)对应设置的第一传感器(13)和与所述第二检测齿盘(12)对应设置的第二传感器(14)，所述转动信息包括所述第一传感器(13)获取的所述第一检测齿盘(11)的第一转动信息和所述第二传感器(14)获取的所述第二检测齿盘(12)的第二转动信息。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，

所述待检测传动部件为所述动力传动系统的发动机飞轮与轴节法兰之间的弹性连轴器(20)，

所述第一检测齿盘(11)被配置为检测时替代所述发动机飞轮，所述第一检测齿盘(11)的所述连接结构包括用于与所述动力传动系统的发动机输出轴连接的发动机连接部和用于与所述弹性连轴器(20)的轴向第一端连接第一连轴器连接部；

所述第二检测齿盘(12)被配置为检测时替代所述轴节法兰，所述第二检测齿盘(12)的所述连接结构包括用于与所述弹性连轴器(20)的轴向第二端连接第二连轴器连接部(123)和用于与所述动力传动系统的传动轴(30)连接的传动轴连接部(124)。

4.根据权利要求1所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述传感器为磁电传感器或光电传感器。

5.根据权利要求1所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，还包括安装支架(16)，所述安装支架(16)被配置为支撑所述传感器。

6.根据权利要求5所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，被所述安装支架(16)支撑的所述传感器的安装位置可调节地设置。

7.根据权利要求6所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，

所述安装支架(16)的安装位置可调节地设置；和/或

所述安装支架(16)包括两个以上安装组件，所述两个以上安装组件中至少两个安装组件的组装位置可调节地设置；和/或

所述传感器在所述安装支架(16)上的安装位置可调节地设置。

8.根据权利要求7所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述安装支架(16)包括安装底座(161)，所述安装底座(161)包括用于固定所述安装支架(16)的第一长条孔(1611)，所述第一长条孔(1611)被配置为与螺栓配合以固定所述安装底座(161)。

9.根据权利要求7所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述安装支架(16)包括两个以上安装组件，至少两个安装组件的组装位置可调节地设置，所述至少两个安装组件包括：

安装底座(161)；

传感器安装座(162)，包括传感器安装部，所述传感器安装座(162)安装位置可调节地安装于所述安装底座(161)上。

10.根据权利要求9所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述安装支架(16)包括：

螺杆(163)，穿过所述安装底座(161)和所述传感器安装座(162)，所述螺杆(163)的长度方向与所述安装底座(161)的第一长条孔(1611)的延伸方向成夹角地设置；和

多个锁紧螺母(164)，用于将所述螺杆(163)锁紧于所述安装底座(161)和所述传感器安装座(162)。

11.根据权利要求9所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，

所述安装底座(161)具有第二长条孔；

所述传感器安装座(162)具有与所述第二长条孔成夹角地设置的第三长条孔，所述传感器安装座(162)通过穿过所述第二长条孔和所述第三长条孔的螺纹连接件连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述检测齿盘被配置为与所述动力传动系统中被替代的相应传动部件具有相同的转动惯量。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的动力传动系统的扭转振动测试装置，其特征在于，所述轮盘的连接结构被配置为与所述动力传动系统中被替代的相应传动部件的用于与相连接的传动部件连接的连接结构相同。

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