一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台，包括防震试验台、高速电机传动模块和测试模块，高速电机传动模块包括高速电机、高速电机支架、第一联轴器、行星齿轮箱、齿轮箱支架、第二联轴器和磁粉制动器，防震试验台上均匀开设有螺纹孔，高速电机支架和齿轮箱支架的侧边分别开设有长条孔，螺栓穿过长条孔与螺纹孔螺纹连接，高速电机和行星齿轮箱通过第一联轴器连接，行星齿轮箱和磁粉制动器通过第二联轴器连接，磁粉制动器安装在防震试验台上，测试模块连接高速电机传动模块和测试电脑，用于监测高速电机传动模块的振动和噪音。本发明专利技术在防震平台上开设均匀的螺栓孔，通过螺栓连接安装，方便拆卸，且可以做到稳定的测试。定的测试。定的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台


[0001]本专利技术属于高速电机
，具体涉及一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台。

技术介绍

[0002]动力总成主要由高速电机与齿轮箱组成，为了顺应新能源汽车电机高速化的发展趋势，与之匹配的减速器输入转速也在不断提高，最高输入转速需求已经达到1.5万转/分~2万转/分，在高速电机动态扭矩的驱动下，齿轮系统发生疲劳失效的几率大大增加，机电高度集成和耦合使系统高频啸叫、冲击和抖动等现象的产生部位及原因难以查找，这就给高速齿轮传动的研究带来了巨大的挑战。当前，普遍的电机
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齿轮实验台无法满足高速电机极高转速，并且直接使用高速电机实验难度极大。
[0003]现有的动力总成实验平台，测试的电机需要夹具进行装夹，目前的夹具安装装置较为复杂，不仅安装通用性差、配置效率低，而且会造成高速电机振动无法真实地传递到齿轮箱。动力总成由于电机转速极快容易造成齿轮箱多种故障，因此动力总成实验往往需要正常齿轮箱和故障齿轮箱相更换，多次实验。现有实验平台无法满足快捷更换齿轮的要求。
[0004]现有的电机齿轮传动实验台，通过单次实验往往不能同时测出传动系统振动和噪声。这就容易产生实验偶然错误，不在同一时刻测得的噪声和振动数据不具备时效性。因此现有的电机齿轮传动实验台设计优化和数据处理方面都存在不足。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题和缺点为：现有的电机齿轮传动实验台用于模拟行星齿轮动力学特性与故障行为综合实验时，电机转速明显不足，无法满足要求。且高转速的电机齿轮传动实验中，齿轮箱磨损严重，容易出现要求更换齿轮箱的要求，现有电机齿轮传动实验台安装繁琐，无法满足要求。现有电机齿轮传动实验台在数据采集和处理上，无法做到有效的时效性。
[0006]解决上述问题及缺点的难度为：高速电机转速极快，需要良好的固定措施来保证其安全性。噪声信号和振动加速度信号属于高采样率信号，需要数据采集准确。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台。
[0008]为达到此目的，提出以下技术方案：一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台，包括防震试验台、高速电机传动模块和测试模块，高速电机传动模块包括高速电机、高速电机支架、第一联轴器、行星齿轮箱、齿轮箱支架、第二联轴器和磁粉制动器，防震试验台上均匀开设有螺纹孔，高速电机支架和齿轮箱支架的侧边分别开设有长条孔，螺栓穿过长条孔与螺纹孔螺纹连接，实现高速电机支架和齿轮箱支架在防震试验台上的固定安装，需要拆换行星齿轮箱时，仅
需将螺栓拧下进行拆换，高速电机安装在高速电机支架上，行星齿轮箱安装在齿轮箱支架上，高速电机和行星齿轮箱通过第一联轴器连接，行星齿轮箱和磁粉制动器通过第二联轴器连接，磁粉制动器安装在防震试验台上，测试模块连接高速电机传动模块和测试电脑，用于监测高速电机传动模块的振动和噪音。
[0009]进一步地，防震试验台上还安装有张力控制器，张力控制器通过磁粉张力器连接线与磁粉制动器连接，磁粉制动器是通过磁粉作为介质，在通电情况下形成磁链来传递扭矩的新型传动元件，主要由内转子、外转子、激磁线圈及磁粉组成，主要通过电磁原理来传动扭矩，在实验中作为负载电机使用。
[0010]进一步地，防震试验台上还安装有变频器，变频器通过电机变频器连接线与高速电机连接，通过变频器将高速电机的工作频率从50Hz 提高到 300Hz，对应转速从3000r/min到18000r/min，通过改变其工作频率来控制转速，满足行星齿轮动力学特性与故障行为综合实验的要求。
[0011]进一步地，测试模块包括振动测试模块和噪音测试模块。
[0012]进一步地，振动测试模块包括振动加速度传感器和传感器连接线，振动加速度传感器由磁性底座吸附在行星齿轮箱的上方，并通过传感器连接线连接测试电脑。
[0013]进一步地，噪音测试模块包括麦克风和麦克风连接线，麦克风通过三脚架安装在防震试验台上，麦克风设于行星齿轮箱的一侧，麦克风通过麦克风连接线与测试电脑连接。
[0014]进一步地，三脚架距离行星齿轮箱40厘米，麦克风的测试头距离行星齿轮箱5厘米。
[0015]本专利技术的有益效果在于：在模拟行星齿轮动力学特性与故障行为实验中，考虑到了转速、扭矩、效率、振动和噪声等因素，在防震平台上开设均匀的螺栓孔，通过螺栓连接安装，方便拆卸，且可以做到稳定的测试，得到所需的噪声信号和振动加速度信号，为行星齿轮动力学特性与故障行为性能提供了良好的实验支撑。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的侧视图；图3为本专利技术的俯视图。
[0017]图中：1、防震试验台；2、高速电机；3、高速电机支架；4、第一联轴器；5、行星齿轮箱；6、齿轮箱支架；7、第二联轴器；8、磁粉制动器；9、磁粉张力器连接线；10、变频器；11、电机变频器连接线；12、测试电脑；13、振动加速度传感器；14、传感器连接线；15、麦克风；16、麦克风连接线；17、张力控制器；111、螺纹孔。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的技术方案、目的和优点更加清楚明白，以下结合实例，对于本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。
[0019]如图1到图3所示，一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台，包括防震试验台1、高速电机2、高速电机支架3、第一联轴器4、行星齿轮箱5、齿轮箱支架6、第二
联轴器7、磁粉制动器8、变频器10、测试电脑12、振动加速度传感器13、麦克风15和张力控制器17，防震试验台1的上均匀开设有螺纹孔111，高速电机支架3和齿轮箱支架6的两侧边分别开设有一个长条孔，螺栓穿过长条孔与螺纹孔111螺纹连接，实现高速电机支架3和齿轮箱支架6在防震试验台1上的固定安装，均匀分布的螺纹孔111使得防震试验台具有充分的调整空间，可以适应更换设备的情况，高速电机2安装在高速电机支架3上，行星齿轮箱5安装在齿轮箱支架6上，磁粉制动器8安装在防震试验台1上，高速电机2和行星齿轮箱5通过第一联轴器4连接，行星齿轮箱5和磁粉制动器8通过第二联轴器7连接，高速电机2通过电机变频器连接线与安装在防震试验台1上的变频器10连接，变频器10通过变频控制高速电机2在多种转速下运行，变频器10外接220V交流电源，通过变频器10控制高速电机2的工作频率，使其可以在非额定转速下运行，磁粉制动器8通过磁粉张力器连接线9与安装在防震试验台1上的张力控制器17连接，通过张力控制器17控制磁粉制动器8，使磁粉制动器8可以在不同电流、电压和功率下工作，使传动系统获得不同的负载，控制磁粉制动器8需要外接220V交流电源为其供电。振动加速度传感器13由磁性底座吸附在行星齿轮箱5的上方，并通过传感器连接线14连接测试电脑12，通过单通道恒流设配器为振动加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台，其特征在于包括防震试验台（1）、高速电机传动模块和测试模块，高速电机传动模块包括高速电机（2）、高速电机支架（3）、第一联轴器（4）、行星齿轮箱（5）、齿轮箱支架（6）、第二联轴器（7）和磁粉制动器（8），防震试验台（1）上均匀开设有螺纹孔（111），高速电机支架（3）和齿轮箱支架（6）的侧边分别开设有长条孔，螺栓穿过长条孔与螺纹孔（111）螺纹连接，实现高速电机支架（3）和齿轮箱支架（6）在防震试验台（1）上的固定安装，高速电机（2）安装在高速电机支架（3）上，行星齿轮箱（5）安装在齿轮箱支架（6）上，高速电机（2）和行星齿轮箱（5）通过第一联轴器（4）连接，行星齿轮箱（5）和磁粉制动器（8）通过第二联轴器（7）连接，磁粉制动器（8）安装在防震试验台（1）上，测试模块连接高速电机传动模块和测试电脑（12），用于监测高速电机传动模块的振动和噪音。2.如权利要求1所述的一种高速电驱传动的齿轮动力学特性与故障监测试验台，其特征在于防震试验台（1）上还安装有张力控制器（17），张力控制器（17）通过磁粉张力器连接线（9）与磁粉制动器（8）连接。3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：白温毓，鲍官军，华夏，奚宏宇，匡云，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：