一种汽车变速器振动分析试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种汽车变速器振动分析试验方法及装置；包括：一底座，总控模块，变频器，调速器，驱动电机，负载直流电机，汽车汽车变速器，工控机，数据采集卡，计数卡；采用电源转换模块为其他各模块供电，采用变频器控制和调节驱动电机转速，采用负载电阻及发电机调速箱调节和控制负载电机扭矩，采用基础底座和减震垫支撑，采用减震垫隔离汽车变速器和底座之间的振动，采用弹性柱销联轴器连接汽车变速器和电机，并隔离振动信号；采用振动加速度传感器采集汽车变速器壳体振动信号；本试验方法及控制装置集成度高、装置扩展性强、成本低、能有效模拟汽车变速箱基本运行，有效获取汽车变速器振动、转速信号，提供故障诊断分析的仿真环境。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车变速器振动分析试验技术，具体是一种汽车变速器振动分析试验装置。
技术介绍
汽车变速器在生产和装配过程中，存在着大量由于制造和装配不良等原因引起的质量问题，新汽车变速器失效形式主要体现在齿轮、轴零件的制造及装配误差上，如齿形偏差、齿轮制造误差、装配偏心和轮齿毛刺等。从生产过程管理和质量控制、跟踪角度出发，检验人员必须通过最后的质量检验环节，发现存在的质量问题，并且希望能够将故障原因定位到具体的失效部件，即实现零件级别的装配过程故障诊断，对提高汽车变速器质量控制水平和保证产品质量是非常重要的。汽车变速器故障可以通过对异常振动噪声进行谱分析的方法加以检测。由于检测过程是一个变速运动的过程(包括倒挡、最低挡至最高挡各挡位的升速及降速过程)，所以阶次谱分析的方法被普遍地采用。阶次分析是旋转体机械振动监测及故障诊断的最重要方法之一，基于重采样原理的阶次分析是实现信号从等时采样到等角度采样的一种信号处理方法，它主要能解决因转速波动而产生的谐波分量重叠所带来的困难。汽车变速器振动分析和故障诊断软件是采用阶次分析原理进行开发的，而进行阶次分析需要同步采集汽车变速器壳体振动信号和输入轴的转速信号。在研制与开发汽车变速器振动分析和故障诊断软件过程中，需要验证和测试开发的振动信号分轴、时域同步平均、FFT傅氏变换、阶次谱等算法的正确性和可靠性。实际操作过程中，在客户应用现场的汽车变速器综合性能试验台上进行测试从时间、成本和客户满意度等方面都存在较多的困难。另外，在实验室环境下使用市场化的汽车变速器综合性能试验台进行软件测试，其成本也较高。目前，尚未检索到这方面的专利申请情况。因此，有必要研制与开发适合试验室环境下，进行汽车变速器振动分析软件可靠性测试的模拟试验台，其应该具有成本低、能够模拟汽车变速器基本运行环境等特点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种成本低、集成度高、装置扩展性强、能实现模拟汽车变速器基本运行环境、提供升速、降速、加载、空载、不同挡位等工况功能的一种汽车变速器振动分析试验装置。本技术所采用的技术方案是一种汽车变速器振动分析试验装置，包括一底座，总控模块，变频器，调速器，驱动电机，负载直流电机，汽车变速器，工控机，数据采集卡，计数卡；所述总控模块输出端与变频器连接，还与调速箱连接；所述变频器通过驱动电机与汽车变速器连接；所述调速箱通过负载直流电机与汽车变速器连接；所述驱动电机一端设有编码器，另一端设有联轴器，通过该联轴器与汽车变速器连接；所述汽车变速器上设置有振动加速度传感器，所述汽车变速器通过联轴器与负载直流电机连接；所述数据采集卡通过振动加速度传感器与汽车变速器连接；所述计数卡通过编码器与驱动电机连接；所述工控机通过PCI总线与数据采集卡及计数卡连接；所述底座上设置有负载直流电机，汽车变速器，驱动电机。所述底座与汽车变速器之间设置有减震垫。所述底座与减震垫中间开设有方形孔；将所述振动加速度传感器穿过该方形孔粘贴于汽车变速器底部，实现汽车变速器振动信号的数据采集。所述联轴器为弹性柱销联轴器；连接汽车变速器与驱动电机、负载直流电机，保证汽车变速器与驱动电机、负载直流电机同步旋转。所述数据采集单元包括数据采集卡和计数卡；实现振动信号和转速信号的同步数据采集；采用编码器测量汽车变速器输入轴转速信号，采用振动加速度传感器采集汽车变速器壳体振动信号。本技术的优点1、能够模拟汽车变速器基本运行环境。驱动电机模拟发动机输入，负载直流电机模拟差速器、汽车车轮等负载。汽车变速器模拟输入转速最高可达到3000rpm，符合实际汽车变速器运行条件。2、成本低。本试验台采用微型汽车变速器进行模拟运行试验，驱动电机和负载直流电机功率均较小，整体上造价较低。3、易于维护和保养。采用联轴器等进行模块化连接，可方便更换损坏的电机、联轴器、汽车变速器等试验台组成部分，设备选型中使用市场上较易于购买的产品，整体试验台易于维修和维护。同时方便于合格汽车变速器和不合格汽车变速器之间的更换，用于采集标准样本和故障样本。4、本技术的负载使用负载直流电机实现。使用直流发电机作为负载，相对于机械扭矩负载方式具有更低的成本。5、本技术能采集到较好的汽车变速器振动信号。使用弹性柱销联轴器和减震垫等实现汽车变速器与其它振动信号的隔离，有效减小其他因素对汽车变速器振动信号采集的干扰，有利于故障诊断软件对振动信号进行分析。6、本技术满足振动分析和故障诊断软件可靠性测试的基本需求。试验台采用手动微型汽车变速器进行模拟运行，可以有效测试振动分析和故障诊断软件算法的正确性和可靠性。测试的软件算法同样适用于自动汽车变速器等其它汽车变速器。附图说明图1为本技术的汽车变速器振动分析试验装置框图；图2为本技术的汽车变速器振动分析试验装置结构图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。如图1所示，一种汽车变速器振动分析试验装置，包括一底座14，总控模块1，变频器2，调速器6，驱动电机11，负载直流电机7，汽车变速器8，工控机3，数据采集卡5，计数卡4 ；所述总控模块1输出端与变频器2连接，还与调速箱6连接；所述变频器2通过驱动电机11与汽车变速器8连接；变频器2，控制和调节驱动电机11转速。所述调速箱通过负载直流电机7与汽车变速器8连接；调速器6，控制和调整负载直流电机7扭矩；所述汽车变速器8，用于振动分析和故障诊断软件测试；驱动电机11，模拟汽车变速器8动力输入，驱动汽车变速器8输入轴。所述驱动电机11 一端设有编码器12，另一端设有联轴器，通过该联轴器与汽车变速器8连接；所述汽车变速器8上设置有振动加速度传感器，所述汽车变速器8通过联轴器与负载直流电机7连接；所述数据采集卡5通过振动加速度传感器与汽车变速器8连接；所述计数卡4通过编码器12与驱动电机11连接；所述工控机3通过PCI总线与数据采集卡 5及计数卡4连接；所述底座14上设置有负载直流电机7，汽车变速器8，驱动电机11。所述底座14与汽车变速器8之间设置有减震垫13。所述底座14与减震垫13中间开设有方形孔；将所述振动加速度传感器穿过该方形孔粘贴与汽车变速器8底部，实现汽车变速器8 振动信号的数据采集。所述联轴器10为弹性柱销联轴器10 ；连接汽车变速器8与驱动电机11、负载直流电机7，保证汽车变速器8与驱动电机11、负载直流电机7同步旋转。所述调速器6输出端接有压敏电阻，在感性负载下防止过压时损坏调速器6晶闸管。所述数据采集单元包括数据采集卡5和计数卡4 ；实现振动信号和转速信号的同步数据采集；采用编码器12测量汽车变速器8输入轴转速信号，采用振动加速度传感器采集汽车变速器8壳体振动信号。如图2所示，汽车变速器8振动分析试验装置中设备选型的理论计算依据如下(1)汽车变速器8的选择汽车变速器8—般选择具有输入轴、中间轴和输出轴的微型汽车变速器8，能够满足软件测试试验基本要求。本试验装置中选择重庆青山生产的青山MR406汽车变速器8，其基本参数如下最大输入扭矩56. 74N · m最大输入转速5500rpm各档速比:1档 3. 428，2 档 2. 108,3 1. 379,4 1.00，倒档 3. 60本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种汽车变速器振动分析试验装置，其特征在于：包括：一底座，总控模块，变频器，调速器，驱动电机，负载直流电机，汽车变速器，工控机，数据采集卡，计数卡；所述总控模块输出端与变频器连接，还与调速箱连接；所述变频器通过驱动电机与汽车汽车变速器连接；所述调速箱通过负载直流电机与汽车变速器连接；所述驱动电机一端设有编码器，另一端设有联轴器，通过该联轴器与汽车变速器连接；所述汽车变速器上设置有振动加速度传感器，所述汽车变速器通过联轴器与负载直流电机连接；所述数据采集卡通过振动加速度传感器与汽车变速器连接；所述计数卡通过编码器与驱动电机连接；所述工控机通过ＰＣＩ总线与数据采集卡及计数卡连接；所述底座上设置有负载直流电机，汽车变速器，驱动电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚文利，胡国良，周晓锋，姚秀琴，史海波，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：89