专利名称：螺旋伞齿轮试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车试验台，具体是指一种用于汽车螺旋伞齿轮(以下简称螺伞齿轮)疲劳寿命试验的螺旋伞齿轮试验台。
(2)背景技术通常对汽车螺伞齿轮疲劳寿命试验均采用恒定加载方式进行试验。即，使用一加载器，对系统进行加载。在整个试验过程中，被试样品承受一个恒定的扭矩，除非由于系统或加载器的原因产生扭矩波动，此时人为地进行调整一下，否则直至被试样品损坏或结束试验。而且试验系统仅能一个方向加载，不能进行反向加载。长期以来螺旋伞齿轮疲劳寿命试验一直是采用此方法进行试验的。
随着汽车变速器新产品的不断的开发试制，要求对螺伞齿轮可以进行变加载的疲劳寿命试验。即除了有两个正向加载以外，尚有一个反向加载。现有试验台装置无法完成变加载试验。
(3)实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足之处，其目的在于提供一种可实现变加载的齿轮试验的螺旋伞齿轮试验台。
为达上述目的，本实用新型的螺旋伞齿轮试验台，其特点是包括试验箱和容置在所述试验箱内的被试螺旋伞齿轮；与所述被试螺旋伞齿轮相连的扭力杆；与所述扭力杆相连的扭矩仪，用来记录所述被试螺旋伞齿轮各种信号；与所述扭矩仪相连的传动箱；与所述传动箱连接的变速箱，用于使调速更宽；具有可变频调速的主电机，与所述变速箱连接；具有两端反向输出且有大减速比和自锁功能的加载器，其一端与所述传动箱的连接，另一端与所述试验箱连接；与所述扭矩仪相连、具有对整个系统进行程序测控的计算机；执行器，与所述计算机相连，接收计算机发出的指令；变频调速器，一端与所述执行器相连，另一端与所述加载器相连，用于接收执行器的指令，从而对加载器的加载力进行调节。
如上所述的本实用新型的齿轮试验台，通过计算机编制的程序来实现控制和检测，当被试螺伞齿轮被放入试验箱时，由扭力杆把被试螺伞齿轮的状况传给扭矩仪，扭矩仪是用来记录被试螺伞齿轮的各种信号的，再通过连接轴与传动箱相连，而传动箱是用来保持传动比＝1，它通过可以变频调速的主电机以及用来使调速更宽的变速箱来控制传动比＝1。而传动箱的另一端由连接轴再与加载器相连，加载器通过长传动轴对被试螺伞齿轮给出正加载或负加载的力，使被试螺伞齿轮可以从正、反两个方向受力接受试验，直至被试螺伞齿轮损坏或达到疲劳寿命为止。
为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。
(4)
图1是根据本实用新型齿轮试验台的结构示意图。
图2是计算机和测控系统流程图。
(5)具体实施方式
如图1所示，本实用新型的螺旋伞齿轮试验台包括机械和电气两大部分组成。
机械部分包括试验箱1，被试螺伞齿轮2，一经精确计算并能改善系统加载性能的扭力杆3，用来记录上述被试螺伞齿轮2各种信号的扭矩仪4，保持传动比＝1的传动箱6，用于使调速更宽的变速箱7，具有可变频调速以适应不同转速要求的主电机8，具有两端反向输出且有大减速比和自锁功能的加载器10，其连接方式为被试验螺旋伞齿轮2的试验箱1通过扭力杆3连接扭矩仪4，再通过连接轴5a连接传动箱6，再和变速箱7连接，最后连接主电机8，传动箱6的另一端通过连接轴5b连接一个加载器10，再通过长传动轴9和试验箱1连接，形成一个按功率流的封闭系统，整个封闭系统的传动比＝1，这里要指出的是传动比＝1是保持整个系统正常运行的基本定律，为本领域的普通技术人员熟知的一个定律概念。
电气部分，即测控系统部分包括具有对整个系统进行程序测控的计算机12；执行器13，接收计算机12发出的指令；变频调速器14，用于接收执行器13的指令，从而对加载器10的加载力进行调节。电气部分中的各部件都是通过电线11依次连接的。
机械部分中的扭矩仪4和加载器10通过电线11分别连接到电气部分中的计算机12和变频调速器14上，这样当扭矩仪4给出各种信号后，由计算机12进行程序分析并作出判断，计算机12把判断的信号传给执行器13，通过执行器13发指令给变频调速器14，由变频调速器14改变对加载器10的加载力，从而完成对机械部分的测控。下面将对本实用新型齿轮试验台的机械部分和电气部分相结合运行的原理以及电气部分中的计算机对整个系统进行测控程序的流程作详细描述。
当被试螺伞齿轮2被放入试验箱1时，由扭力杆3把被试螺伞齿轮2的状况传给扭矩仪4，扭矩仪4是用来记录被试螺伞齿轮2的各种信号的，再通过连接轴5a与传动箱6相连，而传动箱6是用来保持传动比＝1，它通过可以变频调速的主电机8以及用来使调速更宽的变速箱7来控制传动比＝1。传动箱6的另一端由连接轴5b与加载器10相连，加载器10通过长传动轴9对被试螺伞齿轮2给出正加载或负加载的力，使被试螺伞齿轮2可以从正反两个方向受力接收试验，直至被试螺伞齿轮2损坏或达到疲劳寿命为止。扭矩仪4是测控系统中的一部分，扭矩仪4传出扭矩信号给计算机12，包括扭矩、转速、温度、加速度以及运行时间、循环次数等参数，接着计算机执行测控程序，如图3流程图所示，首先计算机设置扭矩传感器常数S1，并将扭矩调零S2后，按照试验要求设置参数，参数包括上述扭矩、转速、温度、加速度以及运行时间、循环次数等，并将这些参数进行加载S3，接着计算机12将测量当前被试螺伞齿轮的扭矩、转速、温度、加速度等参数S4，这些参数信号通过A/D程序转换成计算机能识别的语言，再通过计算机12的分析处理，参照上述试验要求设置的参数进行增加或减少加载力的调节S5，并通过执行器13发指令给变频调速器14，由变频调速器14改变对加载器10的加载力，从而完成基本测控过程。
上述调节加载力S5的步骤后，将根据步骤S3中试验要求所设置的运行时间参数对本次工况的运行时间进行判断S6，若上述判断结果S6为否的话，即本次工况运行时间未到，则重新回到步骤S4进行各参数的测量，若上述判断结果S6为是的话，则进行对所有各组工况是否都已运行完毕的判断S7。
上述判断结果S7为是的话，则整个测控过程结束，反之计算机测控程序将回到步骤S3按试验要求设置下一组工况的各参数并加载。
试验系统是一个封闭系统，在封闭环中串接的加载器10，由于具有两端反向输出，且有大减速比和自锁功能，因此通过其通电时间的长短和频率的大小，可实现系统中扭矩的大小。当改变其旋转方向时，即可实现负加载。
本实用新型系统采用计算机集中控制，集测、控于一体，可适应各种试验工况的需要。同时本实用新型的螺旋伞齿轮试验台采用了变频调速驱动，结构合理，使用方便。
虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本实用新型权利要求书的范围内。
权利要求1.一种螺旋伞齿轮试验台，其特征在于包括试验箱和容置在所述试验箱内的被试螺旋伞齿轮；与所述被试螺旋伞齿轮相连的扭力杆；与所述扭力杆相连的扭矩仪，用来记录所述被试螺旋伞齿轮各种信号；与所述扭矩仪相连的传动箱；与所述传动箱连接的变速箱，用于使调速更宽；具有可变频调速的主电机，与所述变速箱连接；具有两端反向输出且有大减速比和自锁功能的加载器，其一端与所述传动箱的连接，另一端与所述试验箱连接；与所述扭矩仪相连、具有对整个系统进行程序测控的计算机；执行器，与所述计算机相连，接收计算机发出的指令；以及变频调速器，一端与所述执行器相连，另一端与所述加载器相连，用于接收执行器的指令，从而对加载器的加载力进行调节。
2.如权利要求1所述的螺旋伞齿轮试验台，其特征在于，所述所述扭矩仪和传动箱是通过连接轴相连的。
3.如权利要求1所述的螺旋伞齿轮试验台，其特征在于，所述加载器和试验箱是通过长传动轴相连接。
4.如权利要求1所述的螺旋伞齿轮试验台，其特征在于，所述加载器和传动箱是通过连接轴相连的。
5.如权利要求1所述的螺旋伞齿轮试验台，其特征在于，所述扭矩仪、计算机、执行器、变频调速器以及加载器是通过电线依次连接的。
专利摘要本实用新型旨在设计一种螺旋伞齿轮试验台，包括机械和电气两部分构成，电气部分中设有的计算机通过编制程序来实现控制和检测，当被试螺旋伞齿轮被放入试验箱时，由扭力杆把被试螺旋伞齿轮的状况传给扭矩仪，再通过连接轴与传动箱相连，传动箱通过可以变频调速的主电机以及用来使调速更宽的变速箱来控制传动比＝1。传动箱的另一端由连接轴再与加载器相连，加载器通过长传动轴对被试螺旋伞齿轮给出正加载或负加载的力，使被试螺旋伞齿轮可以从正、反两个方向受力接受试验，直至被试螺旋伞齿轮损坏或达到疲劳寿命为止。
文档编号G01N3/00GK2669175SQ20032012304
公开日2005年1月5日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年12月30日
发明者李德跃 申请人:上海汽车股份有限公司