專利名稱：車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，屬于車輛試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
模態(tài)試驗(yàn)是通過試驗(yàn)將采集的系統(tǒng)輸入與輸出信號(hào)經(jīng)過參數(shù)識(shí)別獲得模態(tài)參數(shù)的過程，也稱為試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。目前試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析可分為兩種不同的方法，正則振型試驗(yàn)法(NMT )和頻響函數(shù)法(FRF )，由于頻響函數(shù)法具有可同時(shí)激勵(lì)出全部模態(tài)，測試時(shí)間短，所用儀器設(shè)備比較簡單，測試方便優(yōu)點(diǎn)，因此在目前的車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但目前大多數(shù)的車輛傳動(dòng)裝置工作模態(tài)試驗(yàn)都采用開環(huán)控制，不能做到對工作載荷的精確模擬，另外，對由加載過大引起的結(jié)構(gòu)損壞也起不到過載保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述模態(tài)試驗(yàn)的不足，本發(fā)明的目的提供一種車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，它既能在閉環(huán)控制下做到對車輛工作載荷的精確模擬，又能起到過載保護(hù)作用。本發(fā)明的車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)包括激振器、連接盤、齒輪變速箱、連接盤、角位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器、粘測功機(jī)和電液控制系統(tǒng)，其中，電液控制系統(tǒng)包括泵站、主控制器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)；激振器通過剛性連接支撐在鑄鐵地板上，齒輪變速箱輸入端通過連接盤與激振器連接，齒輪變速箱具有對稱布置的兩個(gè)輸出軸，齒輪變速箱一側(cè)的輸出軸通過連接盤與扭矩傳感器連接，角位移傳感器安裝在連接盤上，而扭矩傳感器的另一端法蘭盤通過螺栓與液粘測功機(jī)固定連接，齒輪變速箱另一側(cè)輸出端連接與此相同，加速度傳感器安裝到齒輪變速箱里預(yù)先選定的各個(gè)測點(diǎn)上；扭矩傳感器、角位移傳感器和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接并將試驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器再將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)；泵站連接激振器，對激振器提供激振源，主控制器分別連接泵站、激振器和數(shù)據(jù)采集器，主控制器控制激振器對齒輪傳動(dòng)箱施加的激勵(lì)；計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集器向主控制器發(fā)出扭矩和角度的控制指令，一旦角位移或扭矩超過設(shè)定值時(shí)，電液控制系統(tǒng)停止對激振器提供激振源，即停止對齒輪變速箱加載，從而起到過載保護(hù)的作用。計(jì)算機(jī)向主控制器輸送控制信號(hào)，控制激振器給齒輪傳動(dòng)箱施加激勵(lì)，由于液粘測功機(jī)對變速箱輸出端加載，使齒輪傳動(dòng)箱輸出軸在一定的角度范圍內(nèi)扭振；數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)采集前端，即扭矩傳感器、角位移傳感器和加速度傳感器，在計(jì)算機(jī)中記錄以上傳感器的輸出信號(hào)并對其進(jìn)行分析，得到齒輪傳動(dòng)箱的模態(tài)參數(shù)；另外，齒輪變速箱輸出端角位移傳感器和扭矩傳感器的輸出信號(hào)作為反饋信號(hào)，用來對電液控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制。有益效果1、本發(fā)明通過電液控制系統(tǒng)對車輛傳動(dòng)裝置工作模態(tài)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，因此可以對工作載荷進(jìn)行精確模擬，提高了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的準(zhǔn)確度。2、本發(fā)明在電液控制系統(tǒng)中對角位移或扭矩設(shè)有定值，一旦在試驗(yàn)過程中以上數(shù)據(jù)超過設(shè)定值，系統(tǒng)停止對齒輪傳動(dòng)箱加載，能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。


圖1為本發(fā)明所述試驗(yàn)臺(tái)連接關(guān)系示意圖；圖2為本發(fā)明所述試驗(yàn)臺(tái)布置示意圖。其中，1-激振器、2-連接盤、3-齒輪變速箱、4-連接盤、5-角位移傳感器、6_扭矩傳感器、7-液粘測功機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，包括激振器1、連接盤2、齒輪變速箱3、連接盤4、角位移傳感器5、扭矩傳感器6、加速度傳感器、粘測功機(jī)7和電液控制系統(tǒng)，其中，電液控制系統(tǒng)包括泵站、主控制器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)；激振器I通過剛性連接支撐在鑄鐵地板上，齒輪變速箱3輸入端通過連接盤2與激振器I連接，齒輪變速箱3具有對稱布置的兩個(gè)輸出軸，齒輪變速箱I 一側(cè)的輸出軸通過連接盤4與扭矩傳感器6連接，角位移傳感器5安裝在連接盤4上，而扭矩傳感器6的另一端法蘭盤通過螺栓與液粘測功機(jī)7固定連接，齒輪變速箱另一側(cè)輸出端連接與此相同，力口速度傳感器安裝到齒輪變速箱里預(yù)先選定的各個(gè)測點(diǎn)上；扭矩傳感器6、角位移傳感器5和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接并將試驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器再將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)；泵站連接激振器，對激振器提供激振源，主控制器分別連接泵站、激振器和數(shù)據(jù)采集器，主控制器控制激振器對齒輪傳動(dòng)箱施加的激勵(lì)；計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集器向主控制器發(fā)出扭矩和角度的控制指令，一旦角位移或扭矩超過設(shè)定值時(shí)，電液控制系統(tǒng)停止對激振器提供激振源，即停止對齒輪變速箱加載，從而起到過載保護(hù)的作用。工作原理如附圖2所示，(計(jì)算機(jī))向主控制器輸送控制信號(hào)，控制激振器給齒輪傳動(dòng)箱施加激勵(lì)，由于液粘測功機(jī)7對變速箱輸出端加載，使齒輪傳動(dòng)箱輸出軸在一定的角度范圍內(nèi)扭振；數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)采集前端，即扭矩傳感器6、角位移傳感器5和加速度傳感器，在計(jì)算機(jī)中記錄以上傳感器的輸出信號(hào)并對其進(jìn)行分析，得到齒輪傳動(dòng)箱的模態(tài)參數(shù)；另外，齒輪變速箱輸出端角位移傳感器5和扭矩傳感器6的輸出信號(hào)作為反饋信號(hào)，用來對電液控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制。激振器I對齒輪變速箱3的輸入端施加一個(gè)可控的扭矩，扭矩生成是由閉環(huán)的電液控制系統(tǒng)完成的，可以提供一個(gè)靜態(tài)的預(yù)載荷，除此之外，還能提供最高1000Hz的正弦或者任意條件的動(dòng)態(tài)扭矩。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括激振器(1)、連接盤(2)、齒輪變速箱 (3 )、連接盤(4 )、角位移傳感器(5 )、扭矩傳感器(6 )、加速度傳感器、粘測功機(jī)(7 )和電液控制系統(tǒng)，其中，電液控制系統(tǒng)包括泵站、主控制器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)；激振器(1)通過剛性連接支撐在鑄鐵地板上，齒輪變速箱(3 )輸入端通過連接盤(2 )與激振器(I)連接，齒輪變速箱(3)具有對稱布置的兩個(gè)輸出軸，齒輪變速箱(I) 一側(cè)的輸出軸通過連接盤(4)與扭矩傳感器(6)連接，角位移傳感器(5)安裝在連接盤(4)上，而扭矩傳感器(6)的另一端法蘭盤通過螺栓與液粘測功機(jī)(7)固定連接，齒輪變速箱另一側(cè)輸出端連接與此相同，加速度傳感器安裝到齒輪變速箱里預(yù)先選定的各個(gè)測點(diǎn)上；扭矩傳感器(6)、角位移傳感器(5)和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接并將試驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器再將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)；泵站連接激振器，對激振器提供激振源，主控制器分別連接泵站、激振器和數(shù)據(jù)采集器，主控制器控制激振器對齒輪傳動(dòng)箱施加的激勵(lì)；計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集器向主控制器發(fā)出扭矩和角度的控制指令。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述角位移傳感器(5) 和扭矩傳感器(6)檢測的角位移或扭矩超過設(shè)定值時(shí)，電液控制系統(tǒng)停止對激振器提供激振源。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)向主控制器輸送控制信號(hào)，控制激振器給齒輪傳動(dòng)箱施加激勵(lì)，由于液粘測功機(jī)(7)對變速箱輸出端加載，使齒輪傳動(dòng)箱輸出軸在一定的角度范圍內(nèi)扭振；數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)采集前端，即扭矩傳感器(6)、角位移傳感器(5)和加速度傳感器，在計(jì)算機(jī)中記錄以上傳感器的輸出信號(hào)并對其進(jìn)行分析，得到齒輪傳動(dòng)箱的模態(tài)參數(shù)；另外，齒輪變速箱輸出端角位移傳感器(5)和扭矩傳感器(6)的輸出信號(hào)作為反饋信號(hào)對電液控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛傳動(dòng)裝置模態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，包括激振器，液粘測功機(jī)，角位移傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，激振系統(tǒng)對齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端施加一個(gè)可控的扭矩。扭矩生成是由一個(gè)閉環(huán)的電液系統(tǒng)完成的，可以提供一個(gè)靜態(tài)的預(yù)載荷，除此之外，還能提供最高1000Hz的正弦或者任意條件的動(dòng)態(tài)扭矩。液粘測功機(jī)用來對齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)輸出端進(jìn)行施加載荷，使得傳動(dòng)箱軸系在一定的角度范圍內(nèi)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)。在齒輪傳動(dòng)箱輸出端安裝的角位移傳感器和扭矩傳感器得到的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)在用于模態(tài)分析的同時(shí)，還作為反饋信號(hào)輸送到激振系統(tǒng)的主控制器，一旦角位移或扭矩超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)停止加載，從而起到過載保護(hù)的作用。
文檔編號(hào)G01M17/007GK103048131SQ20131002221
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者項(xiàng)昌樂, 劉輝, 李宏才, 徐巖 申請人:北京理工大學(xué)