一种离合器模拟工况试验台及试验方法
一种离合器模拟工况试验台及试验方法
【专利摘要】本发明公开了一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括调速电机、储能飞轮、第一十字轴万向节、第二十字轴万向节、花键轴、发动机飞轮、离合器总成、步进电机、可调飞轮、磁粉制动器、第一转速传感器、第二转速传感器；该试验台模拟出汽车真实的行驶状况，利用转速传感器采集离合器前后输入输出的转速，并将采集的数据输入到数据采集设备，数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。通过本发明，一方面可以有效缩短测试周期，提高产品改善的效率，另一方面可以克服实车测试时容易受传动系等其他因素影响的缺点，得到更为精确的离合器减振性能测试结果。
【专利说明】一种离合器模拟工况试验台及试验方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车零部件的测试领域，尤其涉及一种对离合器的减振效果进行测试 的试验台及试验方法。
【背景技术】
[0002] 离合器产品设计出来以后，需要对产品性能进行验证，传统的检测方式只测试疲 劳性能，几乎没有单独对离合器产品的减振效果进行测试的装置和方法，减振效果都是装 车之后通过实车测试来验证离合器刚度和阻尼的选择是否合理。如果设计不合理则需要对 其参数进行修改，但是这种离合器的实车测试周期太长，影响产品改善的效率，而且通过实 车测试容易受传动系等其他因素的影响，导致测试结果出现偏差。
【发明内容】
[0003] 为了避免实车测试时其他因素对测试效果的影响，得到单纯的离合器减振性能测 试结果，本发明提出了用离合器模拟工况试验台来模拟离合器在整车上的工作状况，从而 得到更为精确的减振性能测试结果的技术方案，即一种离合器模拟工况试验台，该试验台 包括调速电机（1)、储能飞轮￠)、第一^h字轴万向节（7)、第二十字轴万向节（9)、花键轴 (8)、发动机飞轮（10)、离合器总成（11)、步进电机（13)、可调飞轮（14)、磁粉制动器（15)、 第一转速传感器（16)、第二转速传感器（17);
[0004] 其中调速电机（1)的转速可调，以模拟发动机的不同转速；储能飞轮（6)能够使调 速电机（1)输出的转速不受负载变化的影响，使转速维持在一个恒定值；第-h字轴万向 节（7)通过花键轴（8)连接第二十字轴万向节（9)，第二十字轴万向节（9)连接发动机飞 轮（10)，两个万向节的夹角能够调节，两个万向节的作用是把储能飞轮6输出的恒定转速 转化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动；步进电机（13)的作用是控制离合器总成 (11)分离和结合，相当于人踩踏板的操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，可调飞 轮（14)的作用是模拟汽车的实际惯量和载荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同 车型的当量转动惯量；可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)的作用是模 拟传动系和道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急 停的作用；第一转速传感器（16)位于第二十字轴万向节（9)和发动机飞轮（10)之间，用 于采集输入到离合器之前的转速，第二转速传感器（17)位于离合器总成（11)和可调飞轮 (14)之间，用于采集离合器输出的转速，第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采 集的数据输入到数据采集设备，从而数据采集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从 而计算出离合器的减振效果。
[0005] 另外，所述试验台还包括磁粉离合器（2)，磁粉离合器（2)的输入端连接调速电机 ⑴的输出端，磁粉离合器⑵的输出端连接储能飞轮（6)的输入端；磁粉离合器⑵的作 用是防止扭矩过载而损坏电机。
[0006] 所述试验台还包括第一皮带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)，第一皮带轮（3) 位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二 皮带轮（5)位于储能飞轮￠)的输入端，第一皮带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)协同 工作所起的作用为传递扭矩、防止传动过载、改变传动方向和节省布置空间。
[0007] 所述试验台还包括离合器分离机构（12)，步进电机（13)通过离合器分离机构 (12)控制离合器总成（11)的分离和结合。
[0008] 本发明还提出了一种离合器模拟工况试验方法，该试验方法利用前面所述的试验 台，包括如下步骤：
[0009] 步骤一、模拟步骤，具体包括：
[0010] 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速；
[0011] 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值；
[0012] 第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转 化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器；
[0013] 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合；
[0014] 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷， 通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；
[0015] 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩， 从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；
[0016] 步骤二、采集步骤，具体包括：
[0017] 第一转速传感器采集输入到离合器之前的转速；
[0018] 第二转速传感器采集离合器输出的转速；
[0019] 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备；
[0020] 步骤三、计算步骤，具体包括：
[0021] 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
[0022] 另外，在步骤一中，还利用磁粉离合器（2)、皮带轮（3)和（5)、以及皮带（4)将调 速电机（1)输出的转速传递给储能飞轮（6)，其中磁粉离合器（2)的输入端连接调速电机 (I) 的输出端，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4) 和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮（6)的输入端。
[0023] 具体地，在步骤一中，步进电机（13)通过离合器分离机构（12)控制离合器总成 (II) 的分离和结合。
[0024] 具体地，在步骤一中，调节第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹 角，以模拟发动机转速波动幅值。
[0025] 通过本发明，一方面可以有效缩短测试周期，提高产品改善的效率，另一方面可以 克服实车测试时容易受传动系等其他因素的影响的缺点，得到更为精确的离合器减振性能 测试结果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为根据本发明的离合器模拟工况试验台结构示意图；
[0027] 图2为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，调速电机输出的恒定转速和 经过十字轴万向节之后输出的有正弦波动的转速示意图；
[0028] 图3为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，调节万向节夹角前后的波动 幅值的不意图；
[0029] 图4为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，经过离合器减振前后转速波 动幅值示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下文将详细参考【专利附图】
【附图说明】离合器模拟工况试验台的优选实施例，应理解，这些实 施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
[0031] 如图1所示，本发明的实施方式涉及一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括 调速电机1、磁粉离合器2、皮带轮3和5、皮带4、储能飞轮6、十字轴万向节7和9、花键轴 8、发动机飞轮10、离合器总成11、离合器分离机构12、步进电机13、可调飞轮14、磁粉制动 器15、转速传感器16和17。其中调速电机1的转速可调，可以模拟发动机的不同转速，所 述调速电机1连接至磁粉离合器2 ;磁粉离合器2的作用是防止扭矩过载而损坏电机，磁粉 离合器2的一端连接调速电机1，另一端连接皮带轮3 ;皮带轮3通过皮带4和皮带轮5连 接，皮带轮5连接至储能飞轮6,皮带轮3和5、皮带4协同工作所起的作用为传递扭矩、防 止传动过载、改变传动方向和节省布置空间；储能飞轮6能够使电动机输出转速不受负载 变化的影响，使转速维持在一个恒定值，储能飞轮6的一端连接皮带轮5,另一端连接十字 轴万向节7 ;万向节7、9的作用是把电动机的恒定转速转化成正弦波动转速，模拟发动机的 转速的波动，万向节7通过花键轴8连接万向节9,万向节9连接发动机飞轮10 ;步进电机 13的作用是通过离合器分离机构12控制离合器总成11的分离和结合，相当于人踩踏板的 操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，飞轮14的作用是模拟汽车的实际惯量和载 荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；飞轮14连接磁粉制动 器15,磁粉制动器15的作用是模拟传动系和道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的 行驶状况，除此之外也可以起到试验急停的作用；转速传感器16、17的作用是采集离合器 前后输入输出的转速，并将采集的数据输入到数据采集设备（图1中未示出），从而数据采 集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从而计算出离合器的减振效果。
[0032] 上述离合器模拟工况试验台的工作原理为：调速电机输出恒定转速，经过十字轴 万向节之后输出转速会有正弦波动，如图2所示。调节电动机转速可以模拟发动机不同的 转速，调节万向节夹角可以模拟发动机转速波动幅值，图3所示为调节万向节夹角后的波 动幅值的变化。
[0033] 汽车发动机转速波动经过离合器减振之后会有所衰减，通过试验台模拟出的发动 机波动转速，通过转速传感器16采集到转速波动信号，输入的波动转速经过离合器总成11 减振，通过转速传感器17采集输出转速波动信号，16和17两个信号通过数据采集设备处理 之后得到如图4所示曲线，其中实线表示减振前的信号，虚线表示减振后的信号。通过对比 减振前后转速波动幅值来判定离合器的减振效果。
[0034] 利用如图1所示的试验台，可以实现离合器模拟工况试验方法，该方法包括如下 步骤：
[0035] 步骤一、模拟步骤，具体包括：
[0036] 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速；
[0037] 磁粉离合器2、以及皮带轮3和5、皮带4协同工作将调速电机（1)输出的转速传 递给储能飞轮（6);
[0038] 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值；
[0039] 第一^h字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转 化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器；其 中可以调节第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹角，以模拟发动机转速波 动幅值。
[0040] 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合，例如通过离合器分离机 构（12)控制离合器总成（11)的分离和结合；
[0041] 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷， 通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；
[0042] 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩， 从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；
[0043] 步骤二、采集步骤，具体包括：
[0044] 第一转速传感器采集输入到离合器之前的转速；
[0045] 第二转速传感器采集离合器输出的转速；
[0046] 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备；
[0047] 步骤三、计算步骤，具体包括：
[0048] 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
[0049] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原 则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括调速电机（1)、储能飞轮￠)、第一十字 轴万向节⑵、第二十字轴万向节（9)、花键轴⑶、发动机飞轮（10)、离合器总成（11)、步进 电机（13)、可调飞轮（14)、磁粉制动器（15)、第一转速传感器（16)、第二转速传感器（17); 其中调速电机（1)的转速可调，以模拟发动机的不同转速；储能飞轮（6)能够使调速电 机（1)输出的转速不受负载变化的影响，使转速维持在一个恒定值；第一十字轴万向节（7) 通过花键轴（8)连接第二十字轴万向节（9)，第二十字轴万向节（9)连接发动机飞轮（10)， 两个万向节的夹角能够调节，两个万向节的作用是把储能飞轮6输出的恒定转速转化成正 弦波动转速，模拟发动机的转速的波动；步进电机（13)的作用是控制离合器总成（11)分离 和结合，相当于人踩踏板的操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，可调飞轮（14)的 作用是模拟汽车的实际惯量和载荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量 转动惯量；可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)的作用是模拟传动系和 道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；第 一转速传感器（16)位于第二十字轴万向节（9)和发动机飞轮（10)之间，用于采集输入到 离合器之前的转速，第二转速传感器（17)位于离合器总成（11)和可调飞轮（14)之间，用 于米集离合器输出的转速，第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将米集的数据输 入到数据采集设备，从而数据采集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从而计算出离 合器的减振效果。
2. 根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括磁粉离合器（2)，磁 粉离合器（2)的输入端连接调速电机（1)的输出端，磁粉离合器（2)的输出端连接储能飞 轮（6)的输入端；所述磁粉离合器（2)用于防止扭矩过载而损坏电机。
3. 根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括第一皮带轮（3)、第 二皮带轮（5)和皮带（4)，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3) 通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮￠)的输入端，第一皮 带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)协同工作以用于传递扭矩、防止传动过载、改变传动方 向和节省布置空间。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括离合器 分离机构（12)，步进电机（13)通过离合器分离机构（12)控制离合器总成（11)的分离和结 合。
5. -种离合器模拟工况试验方法，该试验方法利用如权利要求1-4中任一项所述的试 验台，包括如下步骤： 步骤一、模拟步骤，具体包括： 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速； 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值； 第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转化成 正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器； 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合； 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷，通过 调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量； 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩，从而 使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用； 步骤二、采集步骤，具体包括： 第一转速传感器米集输入到离合器之前的转速； 第二转速传感器米集离合器输出的转速； 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备； 步骤三、计算步骤，具体包括： 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤一中，还利用磁粉离合器（2)、皮带 轮（3)和（5)、以及皮带（4)将调速电机（1)输出的转速传递给储能飞轮（6)，其中磁粉离 合器（2)的输入端连接调速电机（1)的输出端，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输 出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮 (6)的输入端。
7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在步骤一中，步进电机（13)通过离合 器分离机构（12)控制离合器总成（11)的分离和结合。
8. 根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤一中，调节第一十字轴 万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹角，以模拟发动机转速波动幅值。
【文档编号】G01M13/02GK104142244SQ201410334664
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】胡宏, 侯秋丰, 孙涛, 郑若元 申请人:宁波宏协离合器有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括调速电机、储能飞轮、第一十字轴万向节、第二十字轴万向节、花键轴、发动机飞轮、离合器总成、步进电机、可调飞轮、磁粉制动器、第一转速传感器、第二转速传感器；该试验台模拟出汽车真实的行驶状况，利用转速传感器采集离合器前后输入输出的转速，并将采集的数据输入到数据采集设备，数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。通过本发明，一方面可以有效缩短测试周期，提高产品改善的效率，另一方面可以克服实车测试时容易受传动系等其他因素影响的缺点，得到更为精确的离合器减振性能测试结果。
【专利说明】一种离合器模拟工况试验台及试验方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车零部件的测试领域，尤其涉及一种对离合器的减振效果进行测试 的试验台及试验方法。
【背景技术】
[0002] 离合器产品设计出来以后，需要对产品性能进行验证，传统的检测方式只测试疲 劳性能，几乎没有单独对离合器产品的减振效果进行测试的装置和方法，减振效果都是装 车之后通过实车测试来验证离合器刚度和阻尼的选择是否合理。如果设计不合理则需要对 其参数进行修改，但是这种离合器的实车测试周期太长，影响产品改善的效率，而且通过实 车测试容易受传动系等其他因素的影响，导致测试结果出现偏差。
【发明内容】
[0003] 为了避免实车测试时其他因素对测试效果的影响，得到单纯的离合器减振性能测 试结果，本发明提出了用离合器模拟工况试验台来模拟离合器在整车上的工作状况，从而 得到更为精确的减振性能测试结果的技术方案，即一种离合器模拟工况试验台，该试验台 包括调速电机（1)、储能飞轮￠)、第一^h字轴万向节（7)、第二十字轴万向节（9)、花键轴 (8)、发动机飞轮（10)、离合器总成（11)、步进电机（13)、可调飞轮（14)、磁粉制动器（15)、 第一转速传感器（16)、第二转速传感器（17);
[0004] 其中调速电机（1)的转速可调，以模拟发动机的不同转速；储能飞轮（6)能够使调 速电机（1)输出的转速不受负载变化的影响，使转速维持在一个恒定值；第-h字轴万向 节（7)通过花键轴（8)连接第二十字轴万向节（9)，第二十字轴万向节（9)连接发动机飞 轮（10)，两个万向节的夹角能够调节，两个万向节的作用是把储能飞轮6输出的恒定转速 转化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动；步进电机（13)的作用是控制离合器总成 (11)分离和结合，相当于人踩踏板的操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，可调飞 轮（14)的作用是模拟汽车的实际惯量和载荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同 车型的当量转动惯量；可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)的作用是模 拟传动系和道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急 停的作用；第一转速传感器（16)位于第二十字轴万向节（9)和发动机飞轮（10)之间，用 于采集输入到离合器之前的转速，第二转速传感器（17)位于离合器总成（11)和可调飞轮 (14)之间，用于采集离合器输出的转速，第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采 集的数据输入到数据采集设备，从而数据采集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从 而计算出离合器的减振效果。
[0005] 另外，所述试验台还包括磁粉离合器（2)，磁粉离合器（2)的输入端连接调速电机 ⑴的输出端，磁粉离合器⑵的输出端连接储能飞轮（6)的输入端；磁粉离合器⑵的作 用是防止扭矩过载而损坏电机。
[0006] 所述试验台还包括第一皮带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)，第一皮带轮（3) 位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二 皮带轮（5)位于储能飞轮￠)的输入端，第一皮带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)协同 工作所起的作用为传递扭矩、防止传动过载、改变传动方向和节省布置空间。
[0007] 所述试验台还包括离合器分离机构（12)，步进电机（13)通过离合器分离机构 (12)控制离合器总成（11)的分离和结合。
[0008] 本发明还提出了一种离合器模拟工况试验方法，该试验方法利用前面所述的试验 台，包括如下步骤：
[0009] 步骤一、模拟步骤，具体包括：
[0010] 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速；
[0011] 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值；
[0012] 第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转 化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器；
[0013] 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合；
[0014] 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷， 通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；
[0015] 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩， 从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；
[0016] 步骤二、采集步骤，具体包括：
[0017] 第一转速传感器采集输入到离合器之前的转速；
[0018] 第二转速传感器采集离合器输出的转速；
[0019] 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备；
[0020] 步骤三、计算步骤，具体包括：
[0021] 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
[0022] 另外，在步骤一中，还利用磁粉离合器（2)、皮带轮（3)和（5)、以及皮带（4)将调 速电机（1)输出的转速传递给储能飞轮（6)，其中磁粉离合器（2)的输入端连接调速电机 (I) 的输出端，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4) 和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮（6)的输入端。
[0023] 具体地，在步骤一中，步进电机（13)通过离合器分离机构（12)控制离合器总成 (II) 的分离和结合。
[0024] 具体地，在步骤一中，调节第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹 角，以模拟发动机转速波动幅值。
[0025] 通过本发明，一方面可以有效缩短测试周期，提高产品改善的效率，另一方面可以 克服实车测试时容易受传动系等其他因素的影响的缺点，得到更为精确的离合器减振性能 测试结果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为根据本发明的离合器模拟工况试验台结构示意图；
[0027] 图2为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，调速电机输出的恒定转速和 经过十字轴万向节之后输出的有正弦波动的转速示意图；
[0028] 图3为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，调节万向节夹角前后的波动 幅值的不意图；
[0029] 图4为根据本发明的离合器模拟工况试验台工作时，经过离合器减振前后转速波 动幅值示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下文将详细参考【专利附图】
【附图说明】离合器模拟工况试验台的优选实施例，应理解，这些实 施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
[0031] 如图1所示，本发明的实施方式涉及一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括 调速电机1、磁粉离合器2、皮带轮3和5、皮带4、储能飞轮6、十字轴万向节7和9、花键轴 8、发动机飞轮10、离合器总成11、离合器分离机构12、步进电机13、可调飞轮14、磁粉制动 器15、转速传感器16和17。其中调速电机1的转速可调，可以模拟发动机的不同转速，所 述调速电机1连接至磁粉离合器2 ;磁粉离合器2的作用是防止扭矩过载而损坏电机，磁粉 离合器2的一端连接调速电机1，另一端连接皮带轮3 ;皮带轮3通过皮带4和皮带轮5连 接，皮带轮5连接至储能飞轮6,皮带轮3和5、皮带4协同工作所起的作用为传递扭矩、防 止传动过载、改变传动方向和节省布置空间；储能飞轮6能够使电动机输出转速不受负载 变化的影响，使转速维持在一个恒定值，储能飞轮6的一端连接皮带轮5,另一端连接十字 轴万向节7 ;万向节7、9的作用是把电动机的恒定转速转化成正弦波动转速，模拟发动机的 转速的波动，万向节7通过花键轴8连接万向节9,万向节9连接发动机飞轮10 ;步进电机 13的作用是通过离合器分离机构12控制离合器总成11的分离和结合，相当于人踩踏板的 操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，飞轮14的作用是模拟汽车的实际惯量和载 荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；飞轮14连接磁粉制动 器15,磁粉制动器15的作用是模拟传动系和道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的 行驶状况，除此之外也可以起到试验急停的作用；转速传感器16、17的作用是采集离合器 前后输入输出的转速，并将采集的数据输入到数据采集设备（图1中未示出），从而数据采 集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从而计算出离合器的减振效果。
[0032] 上述离合器模拟工况试验台的工作原理为：调速电机输出恒定转速，经过十字轴 万向节之后输出转速会有正弦波动，如图2所示。调节电动机转速可以模拟发动机不同的 转速，调节万向节夹角可以模拟发动机转速波动幅值，图3所示为调节万向节夹角后的波 动幅值的变化。
[0033] 汽车发动机转速波动经过离合器减振之后会有所衰减，通过试验台模拟出的发动 机波动转速，通过转速传感器16采集到转速波动信号，输入的波动转速经过离合器总成11 减振，通过转速传感器17采集输出转速波动信号，16和17两个信号通过数据采集设备处理 之后得到如图4所示曲线，其中实线表示减振前的信号，虚线表示减振后的信号。通过对比 减振前后转速波动幅值来判定离合器的减振效果。
[0034] 利用如图1所示的试验台，可以实现离合器模拟工况试验方法，该方法包括如下 步骤：
[0035] 步骤一、模拟步骤，具体包括：
[0036] 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速；
[0037] 磁粉离合器2、以及皮带轮3和5、皮带4协同工作将调速电机（1)输出的转速传 递给储能飞轮（6);
[0038] 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值；
[0039] 第一^h字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转 化成正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器；其 中可以调节第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹角，以模拟发动机转速波 动幅值。
[0040] 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合，例如通过离合器分离机 构（12)控制离合器总成（11)的分离和结合；
[0041] 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷， 通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量；
[0042] 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩， 从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；
[0043] 步骤二、采集步骤，具体包括：
[0044] 第一转速传感器采集输入到离合器之前的转速；
[0045] 第二转速传感器采集离合器输出的转速；
[0046] 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备；
[0047] 步骤三、计算步骤，具体包括：
[0048] 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
[0049] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原 则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种离合器模拟工况试验台，该试验台包括调速电机（1)、储能飞轮￠)、第一十字 轴万向节⑵、第二十字轴万向节（9)、花键轴⑶、发动机飞轮（10)、离合器总成（11)、步进 电机（13)、可调飞轮（14)、磁粉制动器（15)、第一转速传感器（16)、第二转速传感器（17); 其中调速电机（1)的转速可调，以模拟发动机的不同转速；储能飞轮（6)能够使调速电 机（1)输出的转速不受负载变化的影响，使转速维持在一个恒定值；第一十字轴万向节（7) 通过花键轴（8)连接第二十字轴万向节（9)，第二十字轴万向节（9)连接发动机飞轮（10)， 两个万向节的夹角能够调节，两个万向节的作用是把储能飞轮6输出的恒定转速转化成正 弦波动转速，模拟发动机的转速的波动；步进电机（13)的作用是控制离合器总成（11)分离 和结合，相当于人踩踏板的操作；离合器总成（11)与可调飞轮（14)连接，可调飞轮（14)的 作用是模拟汽车的实际惯量和载荷，通过调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量 转动惯量；可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)的作用是模拟传动系和 道路阻力矩，从而使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用；第 一转速传感器（16)位于第二十字轴万向节（9)和发动机飞轮（10)之间，用于采集输入到 离合器之前的转速，第二转速传感器（17)位于离合器总成（11)和可调飞轮（14)之间，用 于米集离合器输出的转速，第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将米集的数据输 入到数据采集设备，从而数据采集设备能够得到输入输出的转速波动情况，从而计算出离 合器的减振效果。
2. 根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括磁粉离合器（2)，磁 粉离合器（2)的输入端连接调速电机（1)的输出端，磁粉离合器（2)的输出端连接储能飞 轮（6)的输入端；所述磁粉离合器（2)用于防止扭矩过载而损坏电机。
3. 根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括第一皮带轮（3)、第 二皮带轮（5)和皮带（4)，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输出端，第一皮带轮（3) 通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮￠)的输入端，第一皮 带轮（3)、第二皮带轮（5)和皮带（4)协同工作以用于传递扭矩、防止传动过载、改变传动方 向和节省布置空间。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括离合器 分离机构（12)，步进电机（13)通过离合器分离机构（12)控制离合器总成（11)的分离和结 合。
5. -种离合器模拟工况试验方法，该试验方法利用如权利要求1-4中任一项所述的试 验台，包括如下步骤： 步骤一、模拟步骤，具体包括： 调节调速电机（1)的转速，以模拟发动机的不同转速； 储能飞轮（6)将调速电机（1)输出的转速维持在一个恒定值； 第一十字轴万向节（7)和第二十字轴万向节（9)把储能飞轮6输出的恒定转速转化成 正弦波动转速，模拟发动机的转速的波动，然后通过发动机飞轮10传递给离合器； 利用步进电机（13)控制离合器总成（11)的分离和结合； 离合器总成（11)连接可调飞轮（14)，可调飞轮（14)模拟汽车的实际惯量和载荷，通过 调节飞轮转动惯量的大小来模拟不同车型的当量转动惯量； 可调飞轮（14)连接磁粉制动器（15)，磁粉制动器（15)模拟传动系和道路阻力矩，从而 使试验台模拟出汽车真实的行驶状况，同时能够起到试验急停的作用； 步骤二、采集步骤，具体包括： 第一转速传感器米集输入到离合器之前的转速； 第二转速传感器米集离合器输出的转速； 第一转速传感器（16)和第二转速传感器（17)将采集的数据输入数据采集设备； 步骤三、计算步骤，具体包括： 数据采集设备根据得到的输入输出的转速波动情况，计算出离合器的减振效果。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤一中，还利用磁粉离合器（2)、皮带 轮（3)和（5)、以及皮带（4)将调速电机（1)输出的转速传递给储能飞轮（6)，其中磁粉离 合器（2)的输入端连接调速电机（1)的输出端，第一皮带轮（3)位于磁粉离合器（2)的输 出端，第一皮带轮（3)通过皮带（4)和第二皮带轮（5)连接，第二皮带轮（5)位于储能飞轮 (6)的输入端。
7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在步骤一中，步进电机（13)通过离合 器分离机构（12)控制离合器总成（11)的分离和结合。
8. 根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤一中，调节第一十字轴 万向节（7)和第二十字轴万向节（9)的夹角，以模拟发动机转速波动幅值。
【文档编号】G01M13/02GK104142244SQ201410334664
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】胡宏, 侯秋丰, 孙涛, 郑若元 申请人:宁波宏协离合器有限公司
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