一种动力吸振连接轴、驱动电机测试台架和测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及驱动电机性能测试技术领域，具体涉及一种动力吸振连接轴、驱动电机测试台架和测试系统。


背景技术：

2.随着电驱动汽车产业的蓬勃发展，驱动电机性能测试技术迅速提升，针对驱动电机测试台架的性能要求也越来越高，驱动电机测试过程中，测功机的转子通过连接轴与被测电机的转子连接，对被测电机的输出特性进行测试。
3.现有技术方案中，测功机转子与被测电机转子之间通过花键与刚性连接轴连接，由测功机转子
‑
连接轴
‑
被测电机转子构成的轴系，高速时容易产生扭转共振，进而引起驱动电机测试台架产生异常振动，严重影响驱动电机测试台架安全及数据可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种动力吸振连接轴，避免测功机转子
‑
连接轴
‑
被测电机转子构成的轴系共振，大幅降低测试台架高速异常振动，提高测试台架的安全及数据可靠性。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种动力吸振连接轴，包括连接轴本体和吸振元件，所述连接轴本体一端用于与测功机的转子固定连接，另一端用于与待测电机的转子固定连接，所述吸振元件包括环形的弹性部件和环绕设置于所述弹性部件外周壁的外圈，所述吸振元件套设于所述连接轴本体的周壁，所述测功机的转子、所述连接轴本体和所述待测电机的转子的共振频率为ω，所述吸振元件的固有频率的取值范围为
6.本实用新型的动力吸振连接轴通过在连接轴本体的周壁增设吸振元件，动力吸振连接轴由单自由度振动系统变为二自由度振动系统，根据振动理论：
7.连接轴本体受迫振动的振幅b1＝m(k2‑
j2ω2)/[(k1+k2‑
j1ω2)(k2‑
j2ω2)
‑
k
22
]；
[0008]
外圈受迫振动的振幅b2＝mk2/[(k1+k2‑
j1ω2)(k2‑
j2ω2)
‑
k
22
]；
[0009]
其中，m为系统激振扭矩，k1为连接轴本体的刚度，j1为连接轴本体的转动惯量，k2为吸振元件的刚度，j2为外圈的转动惯量。
[0010]
当吸振元件固有频率等于激振频率ω，即k2/j2＝ω2时，连接轴本体的振幅b1＝0，外圈的振幅b2＝
‑
m/k2，即连接轴本体无振动，吸振元件所受扭矩时刻与系统激振扭矩相平衡，因此连接轴本体的振动全部转移到吸振元件上，连接轴本体可以稳定地旋转，有效避免测功机转子
‑
连接轴本体
‑
待测电机转子轴系产生共振，进一步降低驱动电机测试台架的高速振动，提高驱动电机测试台架的安全及数据可靠性。
[0011]
同时，经验证，当吸振元件的固有频率在范围内时，吸振元件也能够起到一定程度的吸振作用，连接轴本体的振动也会衰减，避免测功机转子
‑
连接轴本体
‑
待测电机转子轴系产生共振，降低驱动电机测试台架的高速振动。
[0012]
可选地，所述测功机的转子、所述连接轴本体和所述待测电机的转子产生的共振频率与所述吸振元件的固有频率大小相等。
[0013]
可选地，所述连接轴本体的周壁设置有沿周向延伸的环形凸起，所述吸振元件还包括环形固定盘，所述弹性部件的内圈固定于所述环形固定盘的周壁，所述连接轴本体贯穿所述环形固定盘，且所述环形凸起与所述环形固定盘可拆卸固定连接。
[0014]
可选地，所述环形凸起与所述环形固定盘的对应位置设置有至少三个沿周向均匀分布的连接孔，还包括连接螺栓，所述连接螺栓一一对应地插装于所述连接孔内，以将所述环形凸起与所述环形固定盘固定连接。
[0015]
可选地，所述弹性部件为橡胶，所述橡胶的质量均匀。
[0016]
可选地，所述弹性部件为弧形弹簧或扭转弹簧。
[0017]
本实用新型还提供一种驱动电机测试台架，包括测功机和连接轴，所述连接轴一端与所述测功机的转子连接，另一端与待测电机的转子连接，所述连接轴为前述动力吸振连接轴。
[0018]
本实用新型驱动电机测试台架，包括前述动力吸振连接轴，因此具有与前述动力吸振连接轴相同的技术效果，在此不再赘述。
[0019]
本实用新型还提供一种驱动电机测试系统，包括待测电机和前述驱动电机测试台架。
[0020]
本实用新型驱动电机测试系统，包括前述驱动电机测试台架，因此具有与前述驱动电机测试台架相同的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
[0021]
图1为本实用新型所提供动力吸振连接轴一种具体实施方式的结构示意图；
[0022]
图2为本实用新型所提供驱动电机测试系统一种具体实施例的结构示意图；
[0023]
其中，图1与图2中的附图标记说明如下：
[0024]1‑
动力吸振连接轴；11
‑
连接轴本体；12
‑
吸振元件；121
‑
弹性部件；122
‑
外圈；123
‑
环形固定盘；13
‑
环形凸起；14
‑
连接螺栓；
[0025]2‑
测功机；3
‑
待测电机。
具体实施方式
[0026]
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0027]
本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
[0028]
请参考图1，图1为本实用新型所提供动力吸振连接轴一种具体实施方式的结构示意图。
[0029]
本实用新型提供一种动力吸振连接轴1，包括连接轴本体11和吸振元件12，连接轴本体11一端用于与测功机2的转子固定连接，另一端用于与待测电机3的转子固定连接，吸振元件12包括环形的弹性部件121和环绕设置于弹性部件121外周壁的外圈122，吸振元件12套设于连接轴本体11的周壁，测功机2的转子、连接轴本体11和待测电机3的转子的共振
频率为ω，吸振元件12的固有频率的取值范围为
[0030]
本实用新型的动力吸振连接轴1通过在连接轴本体11的周壁增设吸振元件12，动力吸振连接轴1由单自由度振动系统变为二自由度振动系统，根据振动理论：
[0031]
连接轴本体11受迫振动的振幅b1＝m(k2‑
j2ω2)/[(k1+k2‑
j1ω2)(k2‑
j2ω2)
‑
k
22
]；
[0032]
外圈122受迫振动的振幅b2＝mk2/[(k1+k2‑
j1ω2)(k2‑
j2ω2)
‑
k
22
]；
[0033]
其中，m为系统激振扭矩，k1为连接轴本体11的刚度，j1为连接轴本体11的转动惯量，k2为吸振元件12的刚度，j2为外圈122的转动惯量。
[0034]
当吸振元件12固有频率等于激振频率ω，即k2/j2＝ω2时，连接轴本体11的振幅b1＝0，外圈122的振幅b2＝
‑
m/k2，即连接轴本体11无振动，吸振元件12所受扭矩时刻与系统激振扭矩相平衡，因此连接轴本体11的振动全部转移到吸振元件12上，连接轴本体11可以稳定地旋转，有效避免测功机转子
‑
连接轴本体11
‑
待测电机转子轴系产生共振，进一步降低驱动电机测试台架的高速振动，提高驱动电机测试台架的安全及数据可靠性。
[0035]
同时，经验证，当吸振元件12的固有频率在范围内时，吸振元件12也能够起到一定程度的吸振作用，连接轴本体11的振动也会衰减，避免测功机转子
‑
连接轴本体11
‑
待测电机转子轴系产生共振，降低驱动电机测试台架的高速振动。
[0036]
当然，当吸振元件12固有频率等于激振频率ω时，连接轴本体11振幅b1＝0，为更优的方案。
[0037]
进一步地，测功机2的转子、连接轴本体11和待测电机3的转子的共振频率与吸振元件12的固有频率大小相等。
[0038]
实际应用中，通常通过对弹性元件121的刚度、阻尼，以及外圈122的转动惯量进行设计，使得弹性元件121
‑
外圈122构成的子系统拥有已知的固有频率，与驱动电机测试台架共振转速激振频率相吻合，起到吸振的作用。
[0039]
请继续参考图1，本实施例中，连接轴本体11的周壁设置有沿周向延伸的环形凸起13，吸振元件12还包括环形固定盘123，弹性部件121的内圈固定于环形固定盘123的周壁，连接轴本体11贯穿环形固定盘123，且环形凸起13与环形固定盘123可拆卸固定连接。
[0040]
本实施例的动力吸振连接轴1，将吸振元件12与连接轴本体11设置为分体结构，当对不同的电机进行测试时，可以更换不同的吸振元件12，始终保证弹性元件121
‑
外圈122构成的子系统的固有频率与驱动电机测试台架共振转速激振频率吻合，有效解决高速共振问题。
[0041]
实际应用中，将吸振元件12与连接轴本体11直接设置为一体结构也是可行的，具体地，吸振元件12只包括弹性元件121和外圈122，连接轴本体11也无需设置环形凸起13，直接将弹性部件121的内圈固定于连接轴本体11的周壁，此时，当对不同的电机进行测试时，可以将连接轴本体11与吸振元件12整体更换，以满足使用需求。
[0042]
当然，本实施例采用分体设置，只需要更换吸振元件12，一方面，只需要设计一根连接轴本体11即可，节约材料；另一方面，更换更加方便，提高工作效率，降低操作人员劳动强度，为更优的方案。
[0043]
进一步地，环形凸起13与环形固定盘123的对应位置设置有至少三个沿周向均匀分布的连接孔，还包括连接螺栓14，连接螺栓14一一对应地插装于连接孔内，以将环形凸起
13与环形固定盘123固定连接。
[0044]
本实施例将环形凸起13与环形固定盘123通过连接螺栓14连接，不仅保证环形凸起13与环形固定盘123的连接稳定性；同时，使得吸振元件2的安装和拆卸都更加方便，操作简单，提高工作效率。
[0045]
当然，实际应用中，还可以通过卡接等方式进行连接，在此不做限制。
[0046]
此外，连接螺栓14的数量也不做严格限制，只要保证测试过程中，环形凸起13与环形固定盘123能够稳定地固定连接即可。
[0047]
进一步地，本实用新型的动力吸振连接轴1中，弹性部件121可以为橡胶，当弹性部件121为橡胶时，橡胶的质量应当均匀，避免对连接轴产生偏离轴线的作用力。
[0048]
同时，弹性部件121还可以为弧形弹簧或扭转弹簧，弧形弹簧即螺旋状的弹簧环绕连接轴本体11以形成一圈；扭转弹簧，即绕连接轴本体11的轴线螺旋盘设于连接轴本体11的周壁。
[0049]
本实用新型还提供一种驱动电机测试台架，包括测功机2和前述动力吸振连接轴1，动力吸振连接轴1的一端与测功机2的转子连接，另一端与待测电机3的转子连接.
[0050]
本实用新型驱动电机测试台架，包括前述动力吸振连接轴1，因此具有与前述动力吸振连接轴1相同的技术效果，在此不再赘述。
[0051]
本实用新型还提供一种驱动电机测试系统，包括待测电机3和前述驱动电机测试台架。
[0052]
本实用新型驱动电机测试系统，包括前述驱动电机测试台架，因此具有与前述驱动电机测试台架相同的技术效果，在此不再赘述。
[0053]
以上对本实用新型所提供的一种动力吸振连接轴、驱动电机测试台架和测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。