一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台。

背景技术：

目前，汽车变速器的设计技术取得了很大的进步，设计者在计算机终端即可方便地完成变速器的传动系统的设计、分析和测试，但是设计出来的变速器中润滑油的润滑效果如何，还是需要通过试验来检测验证。

考虑到润滑对变速器动力总成的重要性，现有的变速器性能试验台架能够实现变速器的疲劳寿命、噪声、传动效率、密封等实验，但是，还不能模拟汽车变速器在各个温度，各个俯仰角度和转弯情况下的润滑情况，

其中，现有的汽车减速器润滑检测方法，主要采用人工手动方式，来改变放置汽车减速器的试验台的位置和角度，从而模拟汽车在行驶途中左右颠簸方向(定义为绕X轴方向，X轴方向为汽车减速器所安装的汽车的纵向方向，即汽车车头至车尾的长度方向)以及前后颠簸方向(定义为绕 Y轴方向，Y轴方向为汽车减速器所安装的汽车横向的宽度方向)的行驶状态下，汽车减速器在X轴方向和Y轴方向的旋转情况，然后可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，从而能够方便用户进一步了解润滑油的润滑效果。

但是，现有的汽车减速器润滑检测方法，并不能模拟汽车在转弯侧向 (定义为绕Z轴方向，Z轴方向为垂直于汽车减速器所安装的汽车所在平面的方向)的行驶状态下，汽车减速器绕Z轴方向进行旋转的情况，从而让用户无法对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测。

此外，现有的汽车减速器润滑检测方法，试验用户的工作强度大，试验花费时间长，不能模拟实现汽车减速器在汽车的各种行驶状态下的旋转情况，不能让用户进一步对汽车减速器在汽车的各种行驶状态下的润滑油润滑效果进行检测。

因此，目前迫切需要开发出一种装置，其可以方便、可靠地模拟汽车在转弯侧向的行驶状态下汽车减速器的旋转情况，从而让用户可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台，其可以方便、可靠地模拟汽车在转弯侧向的行驶状态下汽车减速器的旋转情况，从而让用户可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台，包括基板，所述基板的左右两端分别固定设置有一个支架；

两个支架的上部之间枢接有一个支撑台；

所述支撑台的顶部中心位置设置有一个圆形的润滑台；

所述润滑台的顶部用于放置有需要进行润滑情况模拟试验的汽车减速器；

所述支撑台的顶部右端还设置有第一齿轮，所述第一齿轮与所述润滑台四周外边缘的轮齿相啮合；

所述支撑台的底部与所述第一齿轮相对应的位置上固定设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机上部的输出轴贯穿所述支撑台后与所述第一齿轮的横向中心位置相连接。

其中，所述第一驱动电机上部的输出轴与第一齿轮同心。

其中，所述润滑台的底部中心位置设置有一个轴承，所述轴承的外圈与所述润滑台的底部固定连接，所述轴承的内圈固定连接一个支撑轴的顶部，所述支撑轴的底部固定设置在支撑台上。

其中，所述支撑台的底部固定设置有一个横向分布的、半圆柱体形状的壳体；

所述壳体的左侧外壁上固定设置有一个齿圈；

所述基板左端顶部设置有第二驱动电机，所述驱动电机位于所述壳体的左端下方；

所述第二驱动电机左端的输出轴与一个垂直放置的第二齿轮的中心位置相连接；

所述第二齿轮与所述齿圈相啮合。

其中，所述第二驱动电机左端的输出轴与第二齿轮同心。

其中，所述第一驱动电机位于中空的壳体里面。

其中，所述齿圈为半圆形的齿圈。

其中，所述第二驱动电机通过电机架与所述基板的顶部固定连接，所述电机架垂直设置在所述基板的顶部。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提出了一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台，其可以方便、可靠地模拟汽车在转弯侧向的行驶状态下汽车减速器的旋转情况，从而让用户可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本发明，其还可以模拟汽车正常行驶时，左右颠簸(定义为绕X轴方向和前后颠簸(定义为绕Y轴方向)的行驶状态下，汽车减速器在X轴、Y轴方向的旋转情况，然后可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，从而能够方便用户进一步了解润滑油的润滑效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台的立体结构示意图；

图2为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台的立体结构分解示意图；

图3为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台的正视图；

图4为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台在移开左右两侧的支架和壳体后的立体结构示意图；

图5为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台在移开左右两侧的支架和壳体后的正视图；

图6为本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台在移开左右两侧的支架和壳体后的左视图；

图中，1为基板，2为支架，3为支撑台，4为第一驱动电机，5为壳体，6为齿圈，71为第一齿轮，72为第二齿轮，8为第二驱动电机，9为电机架，10为润滑台。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图6，本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台，包括基板1，所述基板1的左右两端分别固定设置有一个支架2；

两个支架2的上部之间枢接有一个支撑台3，从而支撑台3可以绕着两个支架2进行前后转动；

所述支撑台3的顶部中心位置设置有一个圆形的润滑台10，所述润滑台10可以在所述支撑台3顶部进行360°的转动，转动时始终与支撑台顶部相互平行；

具体实现上，所述润滑台10的底部中心位置设置有一个轴承，所述轴承的外圈与所述润滑台10的底部固定连接，所述轴承的内圈固定连接一个支撑轴的顶部，所述支撑轴的底部固定设置在支撑台3上。

所述润滑台10的顶部用于放置有需要进行润滑情况模拟试验的汽车减速器；

所述支撑台3的顶部右端还设置有第一齿轮71，所述第一齿轮71与所述润滑台10四周外边缘的轮齿相啮合；

所述支撑台3的底部与所述第一齿轮71相对应的位置上固定设置有第一驱动电机4，所述第一驱动电机4上部的输出轴(即转子)贯穿所述支撑台3后与所述第一齿轮71的横向中心位置相连接，因此，可以驱动第一齿轮71进行绕Z轴360°的旋转，进而可以带动润滑台一起进行绕Z轴 360°的旋转。

具体实现上，所述第一驱动电机4位于中空的壳体5里面。

具体实现上，所述第一驱动电机4上部的输出轴(即转子)与第一齿轮71同心。

需要说明的是，第一驱动电机4，也就是绕Z轴方向(即汽车的转弯侧向)的驱动电机，是驱动润滑台10进行绕Z轴360°方向旋转的动力源，用于驱动第一齿轮71以及润滑台10在所述支撑台3顶部进行绕Z轴360 °的旋转。因此，本发明可以方便、可靠地模拟汽车在转弯侧向的行驶状态下汽车减速器进行旋转的情况，从而让用户可以实现对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测。

如图1所示，由X轴(横轴)、Y轴(纵轴)、Z轴(竖轴)建立空间坐标系(该坐标系的坐标原点O，可以为汽车减速器的中心位置，也可以为汽车减速器内的任意位置)，X轴为汽车减速器所安装的汽车的纵向方向，即汽车车头至车尾的长度方向，绕X轴方向是汽车正常行驶时，左右颠簸方向；以及绕Y轴方向是汽车正常行驶时，前后颠簸的方向，Y轴方向为汽车减速器所安装的汽车横向的宽度方向)；绕Z轴方向是汽车的转弯侧向，Z轴方向为垂直于汽车减速器所安装的汽车所在平面的方向。

在本发明中，具体实现上，所述支撑台3的底部固定设置有一个横向分布的、半圆柱体形状的壳体5；

所述壳体5的左侧外壁上固定设置有一个齿圈6；

所述基板1左端顶部设置有第二驱动电机8，所述驱动电机8位于所述壳体5的左端下方；

所述第二驱动电机8左端的输出轴(即转子)与一个垂直放置的第二齿轮72的中心位置相连接；

所述第二齿轮72与所述齿圈6相啮合。因此，在所述驱动电机8的驱动下，可以带动第二齿轮72转动，然后由第二齿轮72带着齿圈6一起转动。

具体实现上，所述第二驱动电机8左端的输出轴(即转子)与第二齿轮72同心。

具体实现上，所述齿圈6为半圆形的齿圈。

需要说明的是，第二驱动电机8，也就是绕X轴方向(即驱动汽车的前进或者后退)的驱动电机，是驱动润滑台10进行绕X轴方向旋转的动力源，用于依次驱动第二齿轮72、齿圈6以及齿轮6所固定连接的壳体5 进行X轴方向的转动。因此，对于本发明，其还可以模拟汽车正常行驶时，左右颠簸方向(定义为绕X轴方向)和前后颠簸方向(定义为绕Y轴方向) 的行驶状态下，汽车减速器在绕X轴和绕Y轴方向的旋转情况，然后可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，从而能够方便用户进一步了解润滑油的润滑效果。

具体实现上，所述第二驱动电机8通过电机架9与所述基板1的顶部固定连接，所述电机架9垂直设置在所述基板1的顶部。

具体实现上，所述第二驱动电机8可以驱动齿圈6以及壳体5，绕X 轴方向进行±60°的回转。此时，壳体5顶部相连接的支撑台3、润滑台 10以及支撑台3底部设置的第一驱动电机4，均可以随着第二驱动电机8 的驱动，而绕X轴方向进行±60°的回转。

在本发明中，需要说明的是，第一驱动电机4(绕Z轴方向的驱动电机)，不能与壳体5相接触。

具体实现上，所述第一驱动电机4和第二驱动电机8均可以为回转电机。

为了清楚地理解本发明的技术方案，下面结合说具体实施例来进一步说明本发明的技术构思。

实施例一。

第二驱动电机8(即绕X轴方向驱动电机)为驱动润滑台绕X轴±60°方向旋转(即左右颠簸各60°角)的动力源，第二驱动电机8通过电机架 9放置固定于基板1顶部，其动力经其电机转子输出后传给第二齿轮72，第二齿轮72与壳体5左侧外壁固定的齿圈6相啮合，从而带动齿圈6旋转，因为齿圈6安装在壳体5上，而壳体5又固定在支撑台3上，这样支撑台 3就可以和齿圈6一起旋转，润滑台10放置于支撑台3的上表面，润滑台 10也可以随着齿圈6一起绕X轴±60°方向进行旋转。

具体操作上，对于本发明，在进行汽车减速器的润滑试验时，可以把汽车减速器放置于润滑台10顶部，从而可以让汽车减速器与润滑台10一起联动，实现汽车减速器也绕X轴±60°方向进行旋转。因此，本发明可以实现模拟汽车在左右颠簸状态对应模拟汽车减速器进行旋转的情况，从而让用户可以实现对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，实现减速器润滑油的液面模拟。

实施例二。

第一驱动电机4(即绕Z轴方向驱动电机)为驱动润滑台绕Z轴360°方向旋转(即转弯侧向旋转360°角)的动力源,第一驱动电机4垂直固定于支撑台3底部，其动力经过其电机转子输出后传给第一齿轮71，第一齿轮71位于润滑台10的右端，第一齿轮71能够带动润滑台10绕Z轴360°方向进行旋转。因此，本发明可以实现模拟汽车在转弯侧向情况下，对应的汽车减速器进行旋转的情况，从而让用户可以实现对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，实现减速器润滑油的液面模拟。

实施例三。

根据坐标变化原理，对于一个三维坐标系，如果空间一点绕X轴、Y、轴Z轴方向中任意两轴的方向回转，均可使其达到用户期望中的空间某点位置，当第一驱动电机和第二驱动电机同时工作时，本发明提供的试验台能模拟汽车在各种行驶状态下，对应的汽车减速器的旋转情况，从而让用户可以实现对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，实现减速器润滑油的液面模拟，模拟汽车在左右颠簸、前后颠簸和转弯侧倾行驶状态下的润滑油润滑情况。

例如，假设由X轴(横轴)、Y轴(纵轴)、Z轴(竖轴)建立空间坐标系(该坐标系的坐标原点O，可以为汽车减速器的中心位置，也可以为汽车减速器内的任意位置)，预设汽车减速器内空间一点A的坐标为(1， 1，1)，绕X轴旋转30°，再绕Y轴旋转45°得目标点A'。利用三角形的正弦定律和余弦定律得：

空间这点A，绕X轴旋转α角度，再绕Z轴旋转β角度得目标点A" 的坐标，利用三角形的正弦定律和余弦定律定律得:

假设A'和A"在同一个位置，则通过以下公式：

可得：

根据三角函数公式：(sinα)²+(cosα)²＝1，(sinβ)²+(cosβ)²＝1，

算出当α＝-91.9197°，β＝-117.775°时，A'＝A"。

因此，即可以在空间一点绕X、Y、Z轴中任意两轴进行回转后，可使其达到用户期望中的空间位置，获知汽车减速器内目标点的具体坐标，也就是说，通过第二电机的驱动下进行绕X轴的旋转以及通过第一驱动电机的驱动下进行绕Z轴的旋转相互结合，可以获得汽车减速器绕Y轴方向旋转所能达到的任意位置，即实现模拟汽车前后颠簸(定义为绕Y轴方向) 的行驶状态，模拟汽车减速器在Y轴方向的旋转情况。

因此，也就是说明，对于本发明，其可以模拟实现汽车减速器在汽车的各种行驶状态下的旋转情况，实现对汽车减速器在任何角度下的润滑油润滑效果的检测。

基于以上技术方案可知，本发明提供的汽车减速器的润滑情况模拟试验台，该试验台能模拟汽车前进或后退纵向，以及转弯侧向的两轴旋转，实现汽车变速器的旋转情况的模拟，从而让用户可以实现对汽车变速器内润滑油的液面模拟。本发明能实现汽车减速器在各个位置的润滑油的液面模拟，并且具有结构简单紧凑、刚度好的特点，便于用户观察。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、目前减速器润滑试验台主要以绕X轴和Y轴旋转为主，本发明与现有技术相比，减速器润滑试验台能绕Z轴360°旋转，能直观的模拟出汽车转弯行驶中，减速器绕Z轴旋转的润滑情况；

2、本发明采用第二驱动电机(即绕X轴方向的驱动电机)和第一驱动电机(即绕Z轴方向的驱动电机),可以实现模拟汽车减速器分别绕X 轴±60°旋转和绕Z轴360°旋转的情况，也可以模拟汽车减速器同时既绕X轴±60°旋转又绕Z轴360°旋转的情况，从而实现全方位地模拟汽车减速器的工况；

3、对于本发明，其还可根据用户的需求，进一步再增加驱动扭矩、变速箱油温、轴承位温度等的测量；

4、本发明的结构简单紧凑，刚度好，便于用户观察，提高了对汽车减速器内润滑油的润滑效果的检测精度、检测范围和检测效率；

5、本发明对进一步提高汽车减速器总成工作的可靠性具有绝对的试验指导意义，能够加速自主开发新产品，提高产品质量。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种汽车减速器的润滑情况模拟试验台，其可以方便、可靠地模拟汽车在转弯侧向的行驶状态下汽车减速器的旋转情况，从而让用户可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本发明，其还可以模拟汽车左右颠簸(定义为绕X轴方向) 和前后颠簸(定义为绕Y轴方向)的行驶状态下，汽车减速器在绕X轴和 Y轴方向的旋转情况，然后可以对汽车减速器内润滑油的液面情况进行相应的检测，从而能够方便用户进一步了解润滑油的润滑效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。