位机发出故障报警信号，当选择"否"时通过采用能量谱分析模块和频谱分析 模块进行分析，可得到各种幅值以频率为变量的频谱能量函数，从而得到各频率下的噪声 能量分布，此噪声能量通过上位机实时显示并保存。
[0052] 本发明的工程机械变速箱总成性能检测分析试验方法，具有如下有益效果：
[0053] -、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；
[0054] 二、通过各振动传感器的振动信号并结合本发明的阶次分析方法可得到待测变速 箱的振动特征，同时结合变速箱的运行特征频率能够更准确地定位待测变速箱的故障部 件，为后续提高和改变变速箱性能提供可靠的理论依据；并通过本发明的阶次分析模块能 够实现对非平稳信号的诊断分析；
[0055] 三、通过各噪声传感器的噪声信号可得到待测变速箱的噪声特征，并根据噪声特 征可得到待测变速箱出现故障的信息；
[0056] 四、结合振动信号和噪声信号得以进行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，以提尚变速箱的品质和运彳丁寿命；
[0057] 五、上位机可输出待测变速箱在各档位下的传动效率关系曲线、空载下损失关系 曲线、液力变矩仪的传动效率关系曲线、试验中温升曲线等，使测试数据一目了然，并测试 数据能够得以保存，方便技术员后续数据的查询和分析。
[0058] 以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和 修饰，均应属于本发明权利要求的范围。
【主权项】
1. 一种工程机械变速箱总成性能检测分析试验台，包括基座，设置在基座上的待测变 速箱，待测液力变矩器和驱动电机，驱动电机的输出端与待测变速箱的输入端传动连接，待 测变速箱的输出端与待测液力变矩器的输入端传动连接；其特征在于：还包括第一转矩转 速传感器、第二转矩转速传感器、第=转矩转速传感器、陪侍齿轮箱、加载电机、振动传感 器、噪声传感器、数据采集卡、控制器和上位机，上述驱动电机的输出端通过上述第一转矩 转速传感器与上述待测变速箱的输入端传动连接，上述待测变速箱的输出端通过上述第二 转矩转速传感器与上述待测变速箱的输出端传动连接，上述待测液力变矩器的输出端通过 上述第=转矩转速传感器与上述陪侍齿轮箱的输入端传动连接，上述陪侍齿轮箱的输出端 与上述加载电机的输入端连接，上述加载电机经共直流母线与上述驱动电机供电连接；上 述振动传感器安装在上述待测变速箱上，上述噪声传感器固定安装于上述待液变速箱的上 方，上述第一转矩转速传感器的输出端、第二转矩转速传感器的输出端、第=转矩转速传感 器的输出端、振动传感器的输出端和噪声传感器的输出端均通过上述数据采集卡与上述上 位机数据传送连接，上述上位机经上述控制器与上述驱动电机和上述加载电机控制连接。2. 根据权利要求1所述的工程机械变速箱总成性能检测分析试验台，其特征在于：上 述噪声传感器设置有=个，上述噪声传感器的检测端朝下设置，并与上述待测变速箱之间 的间距为0. 3m，S噪声传感器分别处于上述待测变速箱的左上方、正上方和右上方，S噪声 传感器的输出端均与上述上位机的输入端连接。3. 根据权利要求1所述的工程机械变速箱总成性能检测分析试验台，其特征在于：上 述待测变速箱具有输入轴、中间轴和输出轴，上述待测变速箱输入轴的轴承座、上述待测变 速箱中间轴两端的轴承座及上述待测变速箱输出轴的轴承座上均安装有上述振动传感器。4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种工程机械变速箱总成性能检测分析试验方法， 其特征在于：包括如下步骤： 一、上位机初始化，并在上位机上输入待测变速箱型号及试验类型的相关参数，准备试 验开启条件； 二、 启动驱动电机，加载电机，对驱动电机和加载电机分别进行转速、转矩控制，之后第 一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器、第=转矩转速传感器、振动传感器和噪声传感器 开始测量，第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器、第=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通过W太网发送给上位机； =、上位机的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=转矩转速 传感器、振动传感器和噪声传感器的采集数据，且上位机接收的第一、二、=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；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，且振动分析模块具有用于变速箱匀 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；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，且噪声分析模块具有频谱分析模块和能 量谱分析模块；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。5. 根据权利要求4所述的一种工程机械变速箱总成性能检测分析试验方法，其特征在 于：上述步骤=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；其中，A0，为间隔采样角度，E1为第一转矩转速传感器的等角度重采样点数，11,为各 档位下相对输入轴的传动比（其中ii= 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Ii2表示档位1下中间轴相对输入轴的传动比值），M为信号的 总采样样本点数，L为采样的总长度； 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：其中：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），Ni为输入轴的转速，即第一扭矩转速感应器的测量 值，Iu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Il2表示档位1下中间轴相对输入轴的传动比值）；〇J 为相对参考轴的阶次，Fw为被分析对象的频率值，N，为参考轴转速（j= 1、2、3分别表示输 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 ⑥的M为信号的总采样样本点数，X(0,)为阶比幅值。
【专利摘要】本发明公开一种工程机械变速箱总成性能检测分析试验台，包括基座、待测变速箱、待测液力变矩器和驱动电机，还包括第一、二、三转矩转速传感器、陪侍齿轮箱、加载电机、振动传感器、噪声传感器、数据采集卡、控制器和上位机，驱动电机、第一转矩转速传感器、待测变速箱、第二转矩转速传感器、待测液力变矩器、第三转矩转速传感器、陪侍齿轮箱与加载电机依次连接，加载电机与驱动电机供电连接；各传感器均与上位机数据传送连接，上位机与驱动电机和加载电机控制连接。本发明的优点是：可实现变速箱与液力变矩器在同一工况下进行性能试验，还能对变速箱进行NVH检测，使变速箱的品质得以提高。本发明还公开此工程机械变速箱总成性能检测分析试验方法。
【IPC分类】G01M13/02
【公开号】CN105372064
【申请号】CN201510866368
【发明人】戴厚德, 吴周新, 詹小朋, 赵家宏, 邵远鹏, 董明堂, 林志榕, 夏许可, 苏诗荐, 曾雅丹
【申请人】泉州装备制造研究所, 福建晋工机械有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月1日