[实用新型]一种电动车变速箱测试台架

说明书

技术领域

本实用新型属于变速箱测试技术领域，具体涉及到一种电动车变速箱测试台架。

背景技术

变速箱作为车辆传动系统中的关键部件，整车厂对其性能和可靠性提出了很高的要求。而准确测量变速箱的性能数据，又是保证变速箱在开发过程中不断优化设计的基础。因此，在变速箱的开发过程中，进行多种类型性能测试的变速箱台架试验是其必不可少的一个重要环节。近年来随着新能源汽车的迅猛发展，与其动力总成相匹配的变速箱呈现出高转速化的发展趋势。如何搭建一个适应新能源汽车变速箱特点的测试台架具有其实用价值和现实意义。但是传统的台架试验方法仍有不足之处：

一方面，变速箱测试台架固定在测试平台(即地平铁)上。在现有的变速箱测试台架中，每一个组成部件如电机、变速箱、测功机等都通过各自独立的工装支架与测试平台固定。因此台架中各组成部件之间的相互位置关系在安装过程中仅仅靠人为测量调整。受人为调整误差影响，难以避免地使定位精度较低。然而高速旋转的部件又对同轴度有较高的要求，并且随着转速提高，对主动轴与从动轴的同轴度要求更高。另外，由于变速箱起减速增扭的功用，因此变速箱输入端的转速往往比输出端高得多，这就要求变速箱测试台架上，驱动电机旋转轴轴线和变速箱输入轴轴线具有优异的同轴度。因为电机与内燃机相比具有高转速的特点，因此新能源汽车变速箱测试台架对功率输入部分的同轴度要求更高。在台架安装过程中，调整驱动电机与被测变速箱的相对固定位置以保证足够高的同轴度称为对中过程。由上述，测试台架的对中工作一般是台架搭建过程中的重要环节，对中同轴度误差的大小则会直接影响到测试台架的测试性能和工作状况。而传统对中工作的效果很大程度上取决于机械连接工装的加工精度和人为调整的效果，传统的搭台方法通常采用跳动仪和水平尺进行调整对中，工作繁复且由于人为及测量误差的存在导致最后的同轴度不可能很高。

现如今各厂家及科研机构搭建的开发测试用变速箱台架的机械连接工装形式中主要采用两种方法用以简便对中工作、减小对中误差或者消除对中误差的影响：一是将测试台架中的各部分装置与地平铁的连接部分设置为高度、水平位置均可调节的结构(如螺纹调节机构、楔块调节机构等)，使得在对中过程中只需不断地微调各部件的固定节点的高度及位置就能获得合适的轴线高度及部件之间的相对位置，从而满足同轴度要求。然而这就要求想要得到较高的对中精度必须花费大量时间去不断微调各支承点高度，并且由于人工测量的精度较低，最后难以避免的会有一些误差累积。二是在驱动部件及被测变速箱之间以及变速箱和测功机之间设置带有万向传动装置的传动轴或挠性联轴器用以抵消同轴度误差带来的影响。然而，传动环节的增多将不可避免地增加了传递过程功率损耗，且同轴度误差越大传动部件的损耗越大。从而降低了测试台架功率流的传递效率，增大不必要功率损耗的同时，对一些测试精度要求较高的测试环节如变速箱传动效率测试的结果准确性影响较大。并且传动轴的使用会使台架测试系统整体的轴向尺寸变大，成本增加，并使得测试台架对场地需求较高，这不利于测试台架整体的安装布置。

另一方面，在开发变速箱过程中的测试工作，有经常拆装被测变速箱的需求，如观察被测箱内部跑合情况进而优化设计方案后重新装载测试、在不同变速箱上进行不同种类的性能试验、测试小批量变速箱等。现有的变速箱测试台架中，由于变速箱、驱动电机、测功机与测试平台固定连接结构各自独立，且一般通过联轴器传动。因此，要拆下被测变速箱需要先轴向移动两端连接部件(变速箱工装和测功机工装)以拆下联轴器，进而才能拆卸变速箱。这将导致原来调整得到的定位精度丧失，重装新的变速箱后又需要重新开始繁琐的对中工作，这就耗费了大量不必要的装卸台架时间，严重影响开发进程和工作效率。并且测功机往往体积质量庞大，移动困难。

为了提高拆装工作效率，现如今变速箱台架广泛采用两种方法:一是在功率输出部分使用带滑动花键的万向传动轴，万向传动轴通过法兰盘连接各部件。当拆装变速箱时，只需拆装万向传动装置两端法兰盘，再通过滑动花键的轴向移动即可拆卸传动轴进而拆卸变速箱。实现在不移动测功机等部件的条件下拆装被测变速箱，不破坏原固定连接工装的定位精度。但是由于动平衡原因，转动惯量较大的万向传动轴并不适应高转速的要求。另一方面，在保证可靠传递转矩的前提下，带有滑动花键的万向传动轴质量往往较大，使得转动惯量提高，降低了模拟工况的真实性。二是在相关部件底部设置滑动导轨，使部件的移动容易实现，提高拆装被测变速箱的工作效率。然而，这不仅将导致成本的提高并使测试台架结构复杂。并且由于设置滑轨导致传动链环节增多，造成的误差最终也会不可避免地影响到台架的对中精度。