明的一种工程机械变速箱总成性能检测分析试验台，如图1、2所示，包括基 座1、待测变速箱2、待测液力变矩器3、驱动电机4、第一转矩转速传感器5、第二转矩转速传 感器6、第三转矩转速传感器7、陪侍齿轮箱8、加载电机9、振动传感器10、噪声传感器11、 上位机100、数据采集卡200和控制器300 ;其中：
[0032] 该待测变速箱2、待测液力变矩器3、驱动电机4和加载电机9均安装在基座1的 上表面上，且待测变速箱2的输出轴线、待测液力变矩器3的输出轴线、驱动电机4的输出 轴线和加载电机9的输出轴线在同一直线上，该驱动电机4的输出端通过第一联轴器12与 待测变速箱2的输入端传动连接，且联轴器12与待测变速箱2的输入端之间安装有该第一 转矩转速传感器5,用于测量待测变速箱2输入端的转速，该待测变速箱2的输出端通过第 二联轴器13与待测液力变矩器3的输入端传动连接，且待测变速箱2的输出端与第二联轴 器13之间安装有该第二转矩转速传感器6,用于测量待测变速箱2输出端的转速，该待测液 力变矩器3的输出端通过第三转矩转速传感器7与陪侍齿轮箱8的输入端传动连接，陪侍 齿轮箱8的输出端通过第三联轴器14与加载电机9的输入轴传动连接，该加载电机9经共 直流母线与驱动电机4供电连接，即在加载电机9的输出端上连接传动系统的变频器15， 变频器15将加载电机9产生的电能存储在共直流母线中，共直流母线中的电能再经变频器 16供给处于电动状态的驱动电机4使用。
[0033] 如图3所示，所述的振动传感器10设置有四个，四个振动传感器10分别安装在待 测变速箱2上，该待测变速箱2具有输入轴2a、中间轴2b和输出轴2c，且该待测变速箱2 对应于输入轴2a、中间轴2b和输出轴2c处相应设置有轴承座，四个振动传感器10对应安 装在待测变速箱2的输入轴2a的轴承座，待测变速箱2的中间轴2b两端的轴承座及待测 变速箱2的输出轴2c的轴承座上，各振动传感器10为磁座式振动传感，其设置在轴承座上 可使振动信号的监测较为理想和精准。
[0034] 所述的噪声传感器11设置有三个，噪声传感器11的检测端朝下设置，并与待测变 速箱2之间的间距为0. 3m，三噪声传感器11分别处于待测变速箱11的左上方、正上方和右 上方。
[0035] 四振动传感器10的输出端，三噪声传感器11的输出端，第一转矩转速传感器5的 输出端，第二转矩转速传感器6的输出端，及第三转矩转速传感器7的输出端均通过该数据 采集卡200与上位机100数据传送连接，且上位机100通过控制器300与驱动电机4和加 载电机9转矩、转速控制连接，即由上位机100发出控制指令，此控制指令经控制器300来 控制驱动电机4和加载电机9的转速及转矩。
[0036] 本发明的工程机械变速箱总成性能检测分析试验台的有益效果如下：通过第一、 二、三转矩转速传感器的采集数据可得到待测变速箱的输入、输出转速，待测液力变矩器的 输入、输出转速，从而可计算得到待测变速箱和待测液力变矩器的传动效率，实现对待测变 速箱出厂试验检测的同时，也可检测液力变矩器的传动效率试验，且待测变速箱和待测液 力变矩器连接在一起进行测试，使变速箱和液力变矩器的测试能够保证在同一工况条件 下，并能够更加符合测试对象的实际工作情况，试验可靠性高；同时，通过振动传感器和噪 声传感器可对变速箱工作情况下的振动情况和噪声情况进行采集，得以进行NVH检测，从 而计算得到变速箱的振动和噪声特征，从而了解变速箱的振动源和噪声源，为降低变速箱 的振动和噪声提供可靠的理论依据，以提高变速箱的品质和运行寿命；另，待测液力变矩器 输出的能量可经陪侍齿轮箱传递给加载电机发电，加载发光电机发出的电再回馈给驱动电 机再利用，实现能量的重新利用，节能，省电。
[0037] 采用上述工程机械变速箱总成性能检测分析试台的具体试验方法，包括如下步 骤：
[0038] -、上位机100初始化，并在上位机100上输入待测变速箱2的型号及试验类型的 相关参数，准备试验开启条件；其中试验类型参数包括空载试验参数、传动效率试验参数、 加载试验参数、超载试验参数和噪声试验参数；
[0039] 二、启动驱动电机4,加载电机9,上位机100经控制器300对驱动电机4和加载电 机9分别进行转速、转矩控制，之后第一转矩转速传感器5、第二转矩转速传感器6、第三转 矩转速传感器7、各振动传感器10和各噪声传感器11开始测量，第一转矩转速传感器、第二 转矩转速传感器、第三转矩转速传感器、各振动传感器和噪声传感器的采集数据经数据采 集卡200通过以太网发送给上位机100 ;
[0040] 三、上位机100通过接收模块接收第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器、第 三转矩转速传感器、振动传感器和噪声传感器的采集数据，并通过分析系统对采集数据具 有数据分析，具体的是：上位机接收的第一、二、三转矩转速传感器的采集数据通过上位机 的转速分析模块进行传动效率分析处理，分析得到待测变速器和待测液力变矩器的传动效 率；如图4所示，上位机接收的振动传感器的采集数据通过上位机的振动分析模块进行振 动分析，分析得到待测变速箱的振动特性，上位机接收的噪声传感器的采集数据通过噪声 分析模块进行噪声分析，分析得到变速箱的噪声特性；
[0041] 该振动分析模块具有时域分析模块，用于变速箱匀速转动分析的频谱分析模块， 用于变速箱匀速转动分析的功率谱密度分析模块，及用于变速箱非匀速转动分析的阶次分 析模块，如图5所示，此振动分析模块的具体流程是：上位机对驱动电机进行转速控制，之 后根据各振动传感器的振动信号判断是否为匀速运行，当选择"是"时采用功率谱密度分析 模块进行分析，得到信号能量，当选择"否"时结合转速信号和等角度采样数据采用阶次分 析模块进行分析，分析所得的数据进行实时显示并保存；该转速分析模块、振动分析模块及 噪声分析模块分析得到的数据均发送至上位机的显示模块中显示出来，并在上位机的保存 丰吴块中保存。
[0042] 其中，阶次分析模块的阶次分析步骤是先对待测变速箱不同档位下的振动传感器 的信号根据式①和式②进行等角度重采样计算，计算得出的等角度重采样数据作为振动信 号阶次分析的参考基频；
[0043]
[0044] L=MXΔΘs ②
[0045] 其中，ΛΘ^为间隔采样角度，Ei为第一转矩转速传感器的等角度重采样点数，I^ 为各档位下相对输入轴的传动比（其中i= 1、2…5分别表示5种档位，i= 1、2、3分别表 示输入轴、中间轴和输出轴，如112表示档位1下中间轴相对输入轴的传动比值），Μ为信号 的总采样样本点数，L为采样的总长度；
[0046] 再对待测变速箱输入轴转速信号的实时采集数据采用离散傅立叶变换计算方式 进行计算即可得到阶比幅值，此阶比幅值结合等角度重采样数据可得到阶次分析谱，此阶 次分析谱由上位机显示出来，利用此阶次分析谱即得到待测变速箱发生故障的故障源；该 离散傅立叶变换计算方式如下：
[0047]
[0048]
[0049]
[0050] 其中4为参考轴基准频率（j= 1、2、3,j= 1代表输入轴基准频率，j= 2代表 中间轴基准频率，j= 3为输出轴基准频率），&为输入轴的转速，即第一扭矩转速感应器 的测量值，L为各档位下相对输入轴的传动比（其中i= 1、2…5分别表示5种档位，j= 1、2、3分别表示输入轴、中间轴和输出轴，如112表示档位1下中间轴相对输入轴的传动比 值）；〇,为相对参考轴的阶次，FNS被分析对象的频率值，此频率值由被分析对象所在基准 轴的转速频率与该被分析对象的传动齿轮齿数的乘积即可计算得到，N,为参考轴转速（j= 1、2、3分别表不输入轴、中间轴和输出轴），即输入轴的转速为第一扭矩转速感应器的测量 值，中间轴和输出轴的转速相应通过中间轴与输入轴的传动比和输出轴与输入轴的传动比 即可计算得出，式⑤的Μ为信号的总采样样本点数，为阶比幅值；
[0051] 所述的噪声分析模块具有时域分析模块、频谱分析模块和能量谱分析模块，如图6 所示，该噪声分析模块的具体方式是：各噪声传感器的噪声信号采用A计权声压计算方式 计算得出是否大于正常运行声压值，该转速分析模块、振动分析模块及噪声分析模块分析 得到的数据均发送至上位机的显示模块中显示出来，并在上位机的保存模块中保存；当选 择"是"时上