专利名称：车辆传动装置模态试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆传动装置模态试验台，属于车辆试验设备技术领域。
背景技术：
模态试验是通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数的过程，也称为试验模态分析。目前试验模态分析可分为两种不同的方法，正则振型试验法(NMT )和频响函数法(FRF )，由于频响函数法具有可同时激励出全部模态，测试时间短，所用仪器设备比较简单，测试方便优点，因此在目前的车辆传动装置模态试验中得到了广泛的应用。但目前大多数的车辆传动装置工作模态试验都采用开环控制，不能做到对工作载荷的精确模拟，另外，对由加载过大引起的结构损坏也起不到过载保护作用。
发明内容
针对上述模态试验的不足，本发明的目的提供一种车辆传动装置模态试验台，它既能在闭环控制下做到对车辆工作载荷的精确模拟，又能起到过载保护作用。本发明的车辆传动装置模态试验台包括激振器、连接盘、齿轮变速箱、连接盘、角位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器、粘测功机和电液控制系统，其中，电液控制系统包括泵站、主控制器、数据采集器和计算机；激振器通过刚性连接支撑在铸铁地板上，齿轮变速箱输入端通过连接盘与激振器连接，齿轮变速箱具有对称布置的两个输出轴，齿轮变速箱一侧的输出轴通过连接盘与扭矩传感器连接，角位移传感器安装在连接盘上，而扭矩传感器的另一端法兰盘通过螺栓与液粘测功机固定连接，齿轮变速箱另一侧输出端连接与此相同，加速度传感器安装到齿轮变速箱里预先选定的各个测点上；扭矩传感器、角位移传感器和加速度传感器分别与数据采集器连接并将试验中采集的数据信号传输给数据采集器，数据采集器再将数据传递给计算机；泵站连接激振器，对激振器提供激振源，主控制器分别连接泵站、激振器和数据采集器，主控制器控制激振器对齿轮传动箱施加的激励；计算机通过数据采集器向主控制器发出扭矩和角度的控制指令，一旦角位移或扭矩超过设定值时，电液控制系统停止对激振器提供激振源，即停止对齿轮变速箱加载，从而起到过载保护的作用。计算机向主控制器输送控制信号，控制激振器给齿轮传动箱施加激励，由于液粘测功机对变速箱输出端加载，使齿轮传动箱输出轴在一定的角度范围内扭振；数据采集器通过数据采集前端，即扭矩传感器、角位移传感器和加速度传感器，在计算机中记录以上传感器的输出信号并对其进行分析，得到齿轮传动箱的模态参数；另外，齿轮变速箱输出端角位移传感器和扭矩传感器的输出信号作为反馈信号，用来对电液控制系统进行闭环控制。有益效果1、本发明通过电液控制系统对车辆传动装置工作模态实现了闭环控制，因此可以对工作载荷进行精确模拟，提高了试验模态分析的准确度。2、本发明在电液控制系统中对角位移或扭矩设有定值，一旦在试验过程中以上数据超过设定值，系统停止对齿轮传动箱加载，能实现过载保护。
图1为本发明所述试验台连接关系示意图；图2为本发明所述试验台布置示意图。其中，1-激振器、2-连接盘、3-齿轮变速箱、4-连接盘、5-角位移传感器、6_扭矩传感器、7-液粘测功机。
具体实施例方式下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。如附图1所示，本发明提供了一种车辆传动装置模态试验台，包括激振器1、连接盘2、齿轮变速箱3、连接盘4、角位移传感器5、扭矩传感器6、加速度传感器、粘测功机7和电液控制系统，其中，电液控制系统包括泵站、主控制器、数据采集器和计算机；激振器I通过刚性连接支撑在铸铁地板上，齿轮变速箱3输入端通过连接盘2与激振器I连接，齿轮变速箱3具有对称布置的两个输出轴，齿轮变速箱I 一侧的输出轴通过连接盘4与扭矩传感器6连接，角位移传感器5安装在连接盘4上，而扭矩传感器6的另一端法兰盘通过螺栓与液粘测功机7固定连接，齿轮变速箱另一侧输出端连接与此相同，力口速度传感器安装到齿轮变速箱里预先选定的各个测点上；扭矩传感器6、角位移传感器5和加速度传感器分别与数据采集器连接并将试验中采集的数据信号传输给数据采集器，数据采集器再将数据传递给计算机；泵站连接激振器，对激振器提供激振源，主控制器分别连接泵站、激振器和数据采集器，主控制器控制激振器对齿轮传动箱施加的激励；计算机通过数据采集器向主控制器发出扭矩和角度的控制指令，一旦角位移或扭矩超过设定值时，电液控制系统停止对激振器提供激振源，即停止对齿轮变速箱加载，从而起到过载保护的作用。工作原理如附图2所示，(计算机)向主控制器输送控制信号，控制激振器给齿轮传动箱施加激励，由于液粘测功机7对变速箱输出端加载，使齿轮传动箱输出轴在一定的角度范围内扭振；数据采集器通过数据采集前端，即扭矩传感器6、角位移传感器5和加速度传感器，在计算机中记录以上传感器的输出信号并对其进行分析，得到齿轮传动箱的模态参数；另外，齿轮变速箱输出端角位移传感器5和扭矩传感器6的输出信号作为反馈信号，用来对电液控制系统进行闭环控制。激振器I对齿轮变速箱3的输入端施加一个可控的扭矩，扭矩生成是由闭环的电液控制系统完成的，可以提供一个静态的预载荷，除此之外，还能提供最高1000Hz的正弦或者任意条件的动态扭矩。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.车辆传动装置模态试验台，其特征在于，包括激振器(1)、连接盘(2)、齿轮变速箱 (3 )、连接盘(4 )、角位移传感器(5 )、扭矩传感器(6 )、加速度传感器、粘测功机(7 )和电液控制系统，其中，电液控制系统包括泵站、主控制器、数据采集器和计算机；激振器(1)通过刚性连接支撑在铸铁地板上，齿轮变速箱(3 )输入端通过连接盘(2 )与激振器(I)连接，齿轮变速箱(3)具有对称布置的两个输出轴，齿轮变速箱(I) 一侧的输出轴通过连接盘(4)与扭矩传感器(6)连接，角位移传感器(5)安装在连接盘(4)上，而扭矩传感器(6)的另一端法兰盘通过螺栓与液粘测功机(7)固定连接，齿轮变速箱另一侧输出端连接与此相同，加速度传感器安装到齿轮变速箱里预先选定的各个测点上；扭矩传感器(6)、角位移传感器(5)和加速度传感器分别与数据采集器连接并将试验中采集的数据信号传输给数据采集器，数据采集器再将数据传递给计算机；泵站连接激振器，对激振器提供激振源，主控制器分别连接泵站、激振器和数据采集器，主控制器控制激振器对齿轮传动箱施加的激励；计算机通过数据采集器向主控制器发出扭矩和角度的控制指令。
2.如权利要求1所述的车辆传动装置模态试验台，其特征在于，所述角位移传感器(5) 和扭矩传感器(6)检测的角位移或扭矩超过设定值时，电液控制系统停止对激振器提供激振源。
3.如权利要求1所述的车辆传动装置模态试验台，其特征在于所述计算机向主控制器输送控制信号，控制激振器给齿轮传动箱施加激励，由于液粘测功机(7)对变速箱输出端加载，使齿轮传动箱输出轴在一定的角度范围内扭振；数据采集器通过数据采集前端，即扭矩传感器(6)、角位移传感器(5)和加速度传感器，在计算机中记录以上传感器的输出信号并对其进行分析，得到齿轮传动箱的模态参数；另外，齿轮变速箱输出端角位移传感器(5)和扭矩传感器(6)的输出信号作为反馈信号对电液控制系统进行闭环控制。
全文摘要
本发明公开了一种车辆传动装置模态试验台，包括激振器，液粘测功机，角位移传感器和转矩传感器，激振系统对齿轮传动系统输入端施加一个可控的扭矩。扭矩生成是由一个闭环的电液系统完成的，可以提供一个静态的预载荷，除此之外，还能提供最高1000Hz的正弦或者任意条件的动态扭矩。液粘测功机用来对齿轮传动系统输出端进行施加载荷，使得传动箱轴系在一定的角度范围内扭转振动，从而进行模态试验。在齿轮传动箱输出端安装的角位移传感器和扭矩传感器得到的振动响应信号在用于模态分析的同时，还作为反馈信号输送到激振系统的主控制器，一旦角位移或扭矩超过设定值时，系统停止加载，从而起到过载保护的作用。
文档编号G01M17/007GK103048131SQ20131002221
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者项昌乐, 刘辉, 李宏才, 徐岩 申请人:北京理工大学