DE3545335C2

DE3545335C2 -

Info

Publication number: DE3545335C2
Application number: DE3545335A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 5064 Roesrath De Mahler; Ulf Dipl.-Ing. 5014 Kerpen De Imholz
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1988-11-10
Also published as: DE8535962U1; DE3545335A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erpro bung angetriebener Radachsen für Kraftfahrzeuge, insbeson dere für Nutzfahrzeuge, mit einem Antriebsaggregat für die Achse, das eine Kraftmaschine und ein nachgeschaltetes Ge triebe aufweist und mit zumindest zwei im Antrieb zwischen dem Getriebe und der Achse angeordneten Meßeinrichtungen für das Drehmoment und die Drehzahl der antreibenden Wel le, wobei auf die Achse abtriebsseitig an beiden Ausgängen Bremsmomente entsprechend dem zu erwartenden Fahrwider stand ausgeübt werden.The invention relates to a device for testing Exercise driven wheel axles for motor vehicles, in particular for commercial vehicles, with a drive unit for the Axis, which is an engine and a downstream Ge has drives and with at least two in the drive between the gear and the axis arranged measuring devices for the torque and speed of the driving world le, being on the output side at both outputs Braking torques according to the expected driving resistance stood to be exercised.

Es ist aus der automobiltechnischen Zeitschrift 75 (1973) 9 eine Prüfeinrichtung dieser Gattung bekanntgeworden, bei der die zu erprobende Achse mittels einer Brennkraft maschine mit nachgeschaltetem Wechselgetriebe angetrieben wird. Fahrwiderstand wird mit zwei elektrischen Gleichstrommaschinen simuliert, die über Schaltgetriebe und Winkel-Untersetzungsgetriebe mit den Radbefestigungen der zu testenden Achse gekoppelt sind. Zwischen den Win kel-Untersetzungsgetrieben und der Radbefestigung sind Md-Meßnaben und Drehzahlmeßeinrichtungen angeordnet, de ren Meßwerte ebenso wie alle außerdem noch gemessenen Wer te einem Rechner zur Auswertung zugeführt werden. Diese bekannte Prüfeinrichtung erfordert jedoch eine Vielzahl teils spezieller Antriebsmaschinen sowie Getriebe und ist daher aufwendig und kostspielig.It is from the automotive magazine 75 (1973) 9 a test device of this type has become known, in which the axis to be tested by means of an internal combustion engine machine with downstream change gear becomes. Driving resistance comes with two electrical DC machines simulated through manual transmission and angular reduction gear with the wheel attachments of the axis to be tested are coupled. Between the win reduction gears and the wheel attachment Md measuring hubs and speed measuring devices arranged, de measured values as well as all who were also measured te be fed to a computer for evaluation. These However, known test equipment requires a large number some of them are special engines and gearboxes therefore complex and costly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfein richtung der eingangs umrissenen Art zu schaffen, die sich mit einer möglichst geringen Anzahl einfacher Bauelemente verwirklichen läßt.The invention has for its object a test direction of the type outlined at the outset with the smallest possible number of simple components can be realized.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Prüfeinrichtung zur Aufnahme zweier gleichartiger Achsen ausgebildet ist, die ein gemeinsames Antriebsaggregat auf weisen und deren radseitige Abtriebe durch formschlüssige Verbindungen jeder Seite einen geschlossenen Leistungs kreislauf mit dem Antriebsaggregat bilden und daß in dem Kreislauf eine Einrichtung zum Verspannen der formschlüs sigen Verbindungen vorgesehen ist.The object is achieved in that the Test facility for holding two axles of the same type is formed on a common drive unit have and their wheel-side drives through positive Connections each side a closed performance form a circuit with the drive unit and that in the Circuit a device for tensioning the positive sigen connections is provided.

Eine diese Merkmale aufweisende Prüfeinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie für den Antrieb nur eine Kraftmaschine und zwei zwischen diese und die Achsen geschaltete einfache Getriebe erfordert. Ein weiterer Vor teil liegt darin, daß mit dieser Einrichtung jeweils zwei Achsen gleichzeitig erprobt werden können.A test device having these features draws is particularly characterized by the fact that it is only for the drive one engine and two between this and the axles switched simple gearbox requires. Another before part is that with this facility two Axes can be tested simultaneously.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Achsen mit Abstand parallel zueinander angeordnet und tragen an ihren ab triebsseitigen Radbefestigungen Kettenräder, die an jeder Seite durch endlose Ketten miteinander verbunden sind.In a development of the invention, the axes are at a distance arranged parallel to each other and wear on their drive side wheel attachments sprockets attached to each Side connected by endless chains.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die bei den Achsen über je ein nachgeschaltetes Getriebe mit der Kraftmaschine verbunden sind, die als Planetengetriebe ausgeführt und so angeordnet sind, daß ihre die Sonnenrä der antreibenden Wellen mit der Kraftmaschine in Verbin dung stehen.It has proven to be advantageous if the at the axles via a downstream gearbox with the Engine are connected as a planetary gear executed and arranged so that their Sonnenrä the driving shafts with the engine in verbin stand.

Gemäß einer konstruktiv einfachen Lösung ist ferner vorge sehen, daß die Planetengetriebe mit ihren planetenradsei tigen Ausgangswellen mit je einem Antrieb der Achsen ver bunden sind und daß die dritte Welle bei einem der Plane tengetriebe als Momentenstütze festgelegt und bei dem an deren Planetengetriebe verdrehbar mit einem Stellorgan zum Verspannen der zu erprobenden Achsen gekoppelt ist.According to a structurally simple solution is also provided see that the planetary gears with their planetary gear output shafts with one drive each for the axes are bound and that the third wave at one of the tarpaulins gear set as a torque support and at the whose planetary gear rotates with an actuator is coupled to clamp the axes to be tested.

Zur einfachen Bedienung der Einrichtung ist das Stellorgan als steuerbare Antriebsmaschine ausgebildet, die über ei nen Schneckentrieb an der dritten Welle des einstellbaren Planetengetriebes eingreift.The actuator is for easy operation of the device formed as a controllable prime mover, the egg Nine worm gear on the third shaft of the adjustable Planetary gear engages.

Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn als Verbindungs elemente zwischen den Planetengetrieben und den Antrieben der Achsen Gelenkwellen angeordnet sind.Finally, it is also advantageous if as a connection elements between the planetary gears and the drives the axes of the cardan shafts are arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is as follows described in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention,

Fig. 2 das Antriebsaggregat der Einrichtung gemäß der Fig. 1 im größeren Maßstab, Fig. 2 shows the drive unit of the device according to the Fig. 1 on a larger scale,

Fig. 3 eine weitere Einzelheit der Einrichtung. Fig. 3 shows another detail of the device.

Die Prüfeinrichtung hat ein Antriebsaggregat 1, das insbe sondere nach Fig. 2 einen Elektromotor 2, zwei Planetenge triebe 3 und 4 sowie einen steuerbaren elektrischen Motor 5 aufweist. Die beiden Planetengetriebe 3, 4 haben einen im wesentlichen gleichartigen Aufbau und sind spiegelbild lich zueinander angeordnet. So sind die beiden die Sonnen räder 6 und 6′ tragenden Antriebswellen 7 bzw. 7′ drehfest miteinander gekoppelt und tragen zu ihrem Antrieb eben falls drehfest eine mit dem Elektromotor 2 über Keilriemen 8 oder dergl. verbundene Riemenscheibe 9. Zwei Ausgangs wellen 10, 10′ der beiden Planetengetriebe 3 bzw. 4 sind über Planetenradträger 11 bzw. 11′ mit den zugeordneten Planetenrädern 12 bzw. 12′ gekoppelt. Jedes Planetenge triebe 3 und 4 hat eine dritte Welle 13 bzw. 13′, die ge triebeseitig drehfest ein innenverzahntes Ringrad 14 bzw. 14′ tragen. Die Welle 13 des Planetengetriebes 3 ist durch eine ortsfeste Stütze 15 drehfest verankert und dient dem Planetengetriebe 3 als Momentenstütze. Die Welle 13′ am Planetengetriebe 4 trägt drehfest ein Zahnrad 16, das über eine Schnecke 17 mit dem steuerbaren Elektromotor 5 ver bunden ist. Der Antrieb der Welle 13′ vom Elektromotor 5 kann statt dessen auch über einen Kettentrieb 18 erfolgen, wie dies in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist. Die Aus gangswelle 10′ des Planetengetriebes 4 ist mit einer Welle 19 gekoppelt, in die Meßeinrichtungen 20 und 21 für das Drehmoment bzw. die Drehzahl eingeschaltet sind.The test device has a drive unit 1 , which in particular special according to FIG. 2, an electric motor 2 , two planetary gear 3 and 4 and a controllable electric motor 5 . The two planetary gears 3, 4 have a substantially similar structure and are arranged in mirror image to one another. The two suns are the wheels 6 and 6 'supporting drive shafts 7 and 7', rotatably coupled to each other and contribute to its drive if just a rotationally fixed connected to the electric motor 2 through the V-belt 8 or the like. Pulley 9. Two output shafts 10, 10 'of the two planetary gears 3 and 4 are coupled via planet gears 11 and 11' with the associated planet gears 12 and 12 ' . Each planetary gear 3 and 4 has a third shaft 13 and 13 ' , the gear side rotatably an internally toothed ring gear 14 and 14' carry. The shaft 13 of the planetary gear 3 is anchored in a rotationally fixed manner by a stationary support 15 and serves the planetary gear 3 as a torque support. The shaft 13 ' on the planetary gear 4 rotatably carries a gear 16 , which is connected via a worm 17 with the controllable electric motor 5 a related party. The drive of the shaft 13 ' from the electric motor 5 can instead take place via a chain drive 18 , as shown in FIGS. 1 and 3. From the output shaft 10 'of the planetary gear 4 is coupled to a shaft 19 , in the measuring devices 20 and 21 are turned on for the torque or the speed.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist beiderseits des Antriebs aggregats 1 je eine der zu erprobenden Fahrzeugachsen 22, 23 auf einem nicht dargestellten ortsfesten Bock oder dergl. befestigt. Beide Achsen 22, 23 haben ein Aus gleichsgetriebe 24 bzw. 24′, deren mit Flanschen versehe nen Antriebswellen mit 25 bzw. 25′ bezeichnet sind. Die Antriebswelle 25 der Achse 22 steht durch eine Gelenkwelle 26 mit der Ausgangswelle 10 des Planetengetriebes 3 in Verbindung. Ebenso ist die Welle 19 durch eine anschlie ßende Gelenkwelle 27 mit der Antriebswelle 25′ der Achse 23 verbunden. Das Ausgleichsgetriebe 24′ der Achse 23 ist zusätzlich mit einer willkürlich betätigbaren Ausgleichs sperre 28 ausgestattet.As can be seen from FIG. 1, on either side of the drive unit 1 , one of the vehicle axles 22, 23 to be tested is fastened on a stationary stand or the like, not shown. Both axes 22, 23 have a differential gear 24 or 24 ' , the flanged drive shafts NEN with 25 and 25' are designated. The drive shaft 25 of the axis 22 is connected to the output shaft 10 of the planetary gear 3 by a propeller shaft 26 . Likewise, the shaft 19 is connected by a subsequent drive shaft 27 with the drive shaft 25 'of the axis 23 . The differential gear 24 'of the axis 23 is additionally equipped with an arbitrarily actuated compensating lock 28 .

An den Achsen 22 und 23 sind beiderseits an den Radbefe stigungen der Naben 22′ bzw. 23′ anstatt der üblichen Laufräder Kettenräder 29 bzw. 30 befestigt, deren Durch messer dem zu simulierenden Radumfangskräften angepaßt sind. Die Kettenräder 29, 30 beider Achsseiten sind mit tels endloser Ketten 31 miteinander verbunden.On the axes 22 and 23 are on both sides of the Radbefe stungen the hubs 22 ' and 23' instead of the usual wheels sprockets 29 and 30 attached, the diameter of which are adapted to the wheel circumferential forces to be simulated. The chain wheels 29, 30 of both axle sides are connected to one another by means of endless chains 31 .

Beim Betrieb der Einrichtung werden die miteinander gekop pelten Wellen 7, 7′ durch den Elektromotor 2 kontinuier lich angetrieben. Durch die Übersetzungsstufe des Plane tengetriebes 4 wird die Achse 23 mit einer Drehzahl ange trieben, die einer bestimmten Radumfangsgeschwindigkeit an den Kettenrädern 29, 30 entspricht. Dabei dient das der Achse 22 nachgeschaltete Planetengetriebe 3 zur Anpassung der unterschiedlichen Drehzahlen zwischen der Achsan triebswelle 25 und der vom Elektromotor 2 angetriebenen Welle 7.During operation of the device, the shafts 7, 7 ' coupled together are continuously driven by the electric motor 2 . Through the translation stage of the tarpaulin gear 4 , the axis 23 is driven at a speed which corresponds to a certain wheel circumferential speed on the sprockets 29, 30 . In this case, the planetary gear 3 connected downstream of the axle 22 serves to adapt the different rotational speeds between the axle shaft 25 and the shaft 7 driven by the electric motor 2 .

Zum Aufbringen einer bestimmten Last im geschlossenen Kreislauf werden durch Drehen und anschließendes Festset zen der Welle 13′ des Planetengetriebes 4 die an diesem beiderseits anschließenden Antriebselemente gegeneinander verdreht, so daß über die Ketten 31 der Leistungsstrang verspannt wird. Das Drehen der Welle 13′ erfolgt mit dem Elektromotor 5, dessen Steuereinrichtung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die beschriebene Einrichtung bildet somit einen geschlossenen Leistungskreislauf, bei dem die durch die zu erprobenden Achsen 22, 23 fließende Leistung bei definierten Werten von Drehzahl und Drehmo ment von der Ausgangsseite des Antriebsaggregates 1 mecha nisch zur Eingangsseite zurückgeführt wird. Drehzahlverlu ste durch Schlupf treten nicht auf, da der Kreislauf aus schließlich aus formschlüssigen Verbindungen besteht. Zur gleichmäßigen Leistungsteilung zwischen den beiden Ketten zügen 31 ist es erforderlich, jeweils ein Ausgleichsge triebe 24 bzw. 24′ zu sperren und das andere in Aus gleichsfunktion zu lassen. Das durch den Elektromotor 2 aufzubringende Moment zur Aufrechterhaltung der Prüfstand drehzahlen richtet sich nach dem im Leistungskreislauf auftretenden mechanischen Verlusten, die nur etwa 10 bis 15% des Verspannmomentes ausmachen. Die beschriebene Ein richtung zeichnet sich ferner aus durch kurze War tungs- und Umrüstzeiten und hat daher einen hohen Nutzwert.To apply a certain load in a closed circuit by rotating and then fixing the shaft 13 'of the planetary gear 4, the drive elements adjoining this on both sides are rotated against each other, so that the power train is tensioned via the chains 31 . The rotation of the shaft 13 ' is carried out with the electric motor 5 , the control device is not shown for the sake of simplicity. The device described thus forms a closed power circuit, in which the power flowing through the axes 22, 23 to be tested at defined values of speed and torque is mechanically returned from the output side of the drive unit 1 to the input side. Speed losses due to slippage do not occur, since the cycle ultimately consists of positive connections. For even power sharing between the two chains 31 , it is necessary to lock a respective gear 24 and 24 ' and to leave the other in balancing function. The torque to be maintained by the electric motor 2 for maintaining the test bench speeds depends on the mechanical losses occurring in the power circuit, which only make up about 10 to 15% of the tensioning torque. The device described is also characterized by short maintenance and changeover times and therefore has a high utility value.

Claims

1. Device for testing driven wheel axles ( 22, 23 ) for motor vehicles, in particular for commercial vehicles, with a drive unit ( 1 ) for the axle ( 22 or 23 ), which has an engine ( 2 ) and a downstream transmission ( 3 or 4 ) and with at least two in the drive between the gear ( 3 or 4 ) and the axis ( 22 or 23 ) arranged measuring devices ( 20, 21 ) for the torque and speed of the driving shaft ( 19 ), with the axle ( 22 or 23 ) on the output side at both outputs ( 22 ' and 23' ) braking torques are exerted in accordance with the expected driving resistance, characterized in that the test device is designed to accommodate two identical axles ( 22, 23 ) which have a common drive unit ( 1 ) and their wheel-side drives ( 22 ' or 23' ) form-locking connections ( 31 ) each side form a closed power circuit with the drive unit ( 1 ) and in that Circuit means ( 13 ', 14', 16, 17 ) for bracing the positive connections ( 31 ) is provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the axes ( 22, 23 ) were arranged from parallel to each other at the same height and on their driven wheel attachments ( 22 ', 23' ) wear sprockets ( 29 and 30 ), respectively are connected to each other by endless chains ( 31 ).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the two axes ( 22, 23 ) are each connected via an upstream or downstream transmission ( 3 or 4 ) to the engine ( 2 ), the tarpaulin as a tarpaulin executed and arranged so that their sun gears ( 6 and 6 ' ) driving shafts ( 7 and 7' ) are in communication with the engine ( 2 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the planetary gears ( 3, 4 ) with their planetary gear-side output shafts ( 10 or 10 ' ) each with a drive ( 25 or 25' ) of the axes ( 22 or 23 ) are connected and that the third shaft ( 13 or 13 ' ) in one of the planetary gears ( 3 ) as a moment holder ( 15 ) and in the other planetary gear ( 4 ) ver rotatable with an actuator ( 5 ) for bracing the axes to be tested ( 22 or 23 ) is coupled.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 5 ) is designed as a controllable electric drive machine which engages via a worm drive ( 16, 17 ) on the third shaft ( 13 ' ) of the adjustable planetary gear ( 4 ) .

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that cardan shafts ( 26 and 27 ) are arranged as connecting elements between the planetary gears ( 3, 4 ) and the drives ( 22 and 23 ) of the axes ( 22 and 23 ) .