用于超速实验的测试系统的制作方法

1.本实用新型属于汽车硬件测试领域，具体是指代驱动电机的超速测试，尤其是涉及一种用于超速实验的测试系统。


背景技术：

2.以往国内常规电机最高的转速为16000rpm，超速试验需要120％的峰值转速，也就是需要达到19200rpm的转速运行，而测功机主要规格在18000rpm或20000rpm以下。
3.汽车随着驱动电机的设计转速越来越高，随着电机转速的提高设计最高转速已经出现18000rpm的电机，超速试验为21600rpm，常规的测功机已经无法满足电机超速所需的转速控制，但是测功机16000rpm、20000rpm、25000rpm的测功机每个转速段的价格差会在十几万左右，导致测试成本极大抬高。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中提出的技术问题，本实用新型提供了一种用于超速实验的测试系统。
5.本实用新型第一方面提供了一种用于超速实验的测试系统，该测试系统包括：测试台架，所述测试台架包括固定台架装置和测试单元；被测电机，通过所述固定台架装置固定所述被测电机，所述被测电机包括被测轴；测功机，包括测试轴；其中，在所述被测轴和测试轴之间设置有变速机构，通过变速机构将测试轴的转速提高至所述测功机的额定范围内。
6.在本技术进一步的方案中，所述变速机构包括：安装壳体；齿轮箱，设置在所述安装壳体内部并同时和被测轴、测试轴连接，所述齿轮箱设置有多组齿轮组实现不同的减速比。
7.在本技术进一步的方案中，所述齿轮箱包括：输入轴，所述输入轴的一端从所述安装壳体的一面伸出并连接所述被测轴；第一齿轮，所述第一齿轮连接所述输入轴另一端上；至少一第二齿轮，所述第二齿轮和所述第一齿轮互相啮合传动实现增速；输出轴，所述第二齿轮连接在输出轴上，所述输出轴从所述安装壳体的另一面伸出并连接测试轴
8.在本技术进一步的方案中，所述第一齿轮和所述第二齿轮采用行星齿轮传动。
9.在本技术进一步的方案中，所述第一齿轮和第二齿轮的传动比为1：n(n＞1)，多个所述第二齿轮和所述第一齿轮形成不同的传动比。
10.在本技术进一步的方案中，所述输出轴和所述测试轴通过转接法兰连接；或者所述输出轴和所述测试轴通过多楔带结构带动。
11.在本技术进一步的方案中，所述固定台架装置包括实验台和支架，所述被测电机、变速机构、测功机均置于所述实验台上，所述支架采用减震垫以减少振动。
12.在本技术进一步的方案中，所述测试系统还包括移动载体，所述移动载体置于所述实验台上，所述被测电机置于所述移动载体上移动。
13.在本技术进一步的方案中，所述固定台架装置包括支撑架，所述支撑架设置在所述移动载体上，以将所述被测电机悬置和所述测功机相同的高度。
14.在本技术进一步的方案中，测试系统还包括：固定工装，用于固定所述变速机构。
15.有益效果：
16.本实用新型实施例提供一种用于超速实验的测试系统，通过在原有被测电机的被测轴和测功机的测试轴的耦合处设置一变速机构，变速机构可以改变测功机的峰值转速输入，从而可实现通过现有台架更高转速的样机测试以及减少台架升级的成本。
17.本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例所提供的一种用于超速实验的测试系统；
20.图2为本实用新型所提供的测试系统中变速机构的结构示意图(轴侧视角)；
21.图3为本实用新型所提供的测试系统中变速机构的结构示意图(俯视图)；及
22.图4为本实用新型所提供的测试系统中变速机构的齿轮部分的结构示意图。
23.附图标记
24.100、测试系统；
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101、测试台架；
25.102、被测电机；
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103、测功机；
26.104、变速机构；
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105、移动载体；
27.106、支撑架；
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1011、固定台架装置；
28.1012、测试单元；
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1011a、实验台；
29.1011b、支架；
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1021、被测轴；
30.1022、电机本体；
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1032、测功机本体；
31.1041、安装壳体；
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1042、齿轮箱；
32.1042a、输入轴；
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1042b、第一齿轮；
33.1042c、第二齿轮；
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1042d、输出轴。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型
的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.承前所提到的，由于现有技术所存在的测功机大部分额定转速区间在18000rpm或20000rpm以下，在进行超速实验时(需要将速度拉伸至额定转速的1.2倍预设的时间)，无法满足当前驱动电机的转速要求，但是采购新的测功机所需成本巨大，因此为解决以上技术问题，本实用新型提供一种通过非标手段解决超速实验的测试系统。
40.【实施例一、一种mcu自动化测试系统】
41.请参阅图1，图1是本实用新型实施例所提供的一种用于超速实验的测试系统100；
42.为更清楚的阐述本方案，首先阐述一种用于超速实验的测试系统100，包括测试台架101，测试台架101包括固定台架装置1011和测试单元1012；
43.被测电机102，通过固定台架装置1011承载并固定被测电机102，被测电机102包括被测轴1021和电机本体1022；
44.测功机103，包括测试轴1031和测功机本体1032；
45.其中，在被测轴1021和测试轴1031之间设置有变速机构，通过变速机构将测试轴的转速提高至测功机103的额定范围内。
46.在本技术中，测试台架101中固定台架装置1011和测试单元1012指代整体的测试台的机械结构和电子部分，固定台架装置1011可以给被测电机102和测功机103提供支撑，由于在进行台架试验时会产生很大的振动，为避免振动破坏机件结构强度和实验结果，固定台架装置1011用于保证被测电机102和测功机103的稳定维持试验工作的正常，测试单元1012可以理解为图示中的控制柜和上位机，其具备和实验人员进行交互的控制单元，如控制屏、按钮、旋拧开关等，用于编译控制程序以及下达相关的控制指令实现自动测试。
47.被测电机102的被测轴1021通过耦合传动与测功机103的测试轴1031相连，在本实用新型实施例一个总的实用新型构思中，在被测轴和测试轴之间的耦合传动处设置有变速机构104，通过变速机构104使得测试轴所接受到的转速提高，从而到达测功机103的额定转速范围。
48.在本技术中，变速机构104的输入端为测试电机的输出端，变速机构104的输出端
为测功机的输入端，从变速机构104的输出端进行转速控制，其输入端相当于增速输出，利用变速机构104的这个特性来提高电机产品超速的试验目的。
49.可以理解，虽被测电机102目前都带有第三方减速器，但为了追求输出扭矩的要求，一般速比比较大，并且乘用车均为双输出，在设计阶段电机验证与第三方减速器验证是分开的，如果测试公司具备16000rpm的台架，而没有19200rpm的台架，将很难进行此试验。当现有的超速试验台架无法满足单电机的超速转速控制要求的时候，可以在被测电机102的前端匹配非标得变速机构104进行测试，利用减速的速比来达到驱动被测电机达到最高转速的目的。
50.请参阅图2～图4，图2为本实用新型所提供的测试系统100中变速机构104的结构示意图(轴侧视角)；图3为本实用新型所提供的测试系统100中变速机构104的结构示意图(俯视图)；图4为为本实用新型所提供的测试系统100中变速机构104的齿轮部分的结构示意图。
51.在一个可选的方案中，变速机构104包括安装壳体1041以及安装壳体1041内部的齿轮箱1042，齿轮箱1042设置在安装壳体1041内部并同时从安装壳体104伸出，分别和被测轴1021、测试轴1031连接，齿轮箱1042设置有多组齿轮组用于实现不同的减速比。
52.齿轮箱1042包括：
53.输入轴1042a，输入轴1042a的一端从安装壳体1041的一面伸出并通过法兰盘连接被测轴1031；
54.至少一第一齿轮1042b，第一齿轮1042b连接输入轴1042a的另一端上；
55.至少一第二齿轮1042c，即变速的从动轮，第二齿轮1042c和第一齿轮1042b互相啮合传动实现增速；
56.输出轴1042d，第二齿轮连接在输出轴上，输出轴从安装壳体的另一面伸出并连接测试轴。
57.在本实用新型实施例的一个拓展方式中，将齿轮箱1042设计成多个输入轴1042a和输出轴1042d，其中第一齿轮1042b为多个，第二齿轮1042b对应第二齿轮1042c设置，从而形成多个不同的传动比，输入轴1042a和输出轴1042d均采用轴承连接两端实现转动自由度，用户可以根据测功机的额定范围，将被测电机的被动轴1031连接在所需的输入轴1042a处实现变速。
58.示例性的如，第一齿轮1042b可选的为两个，第二齿轮1042b可选为两个，其可分别对应1:2和1:1.5的增速。假定被测电机103的最高转速为18000rpm，所需超速实验的转速则为21600rpm，测功机102的额定转速为20000rpm，则此时如果选用1:2的传动比，则仅需控制被测电机103输出10800rpm的转速，选择1:1.5的传功比则进需要控制被测电机103输出14400rpm的转速。可以理解，通过变速机构104的设定，就可以提高测功机102其1.5倍或者2倍的峰值转速输入，极大减小购买新设备的投入。
59.进一步地，轴承采用高速轴承，第一齿轮1042b和第二齿轮1042c采用行星齿轮传动，以满足该实验大传动比和高强度的需求。
60.更进一步地，第一齿轮和第二齿轮的传动比为1：n(n＞1)，多个第二齿轮1042c和第一齿轮1042b形成不同的传动比，如上述的1:1.5和1：2。
61.在本技术所提供的方案中，齿轮箱1042设计成可逆向使用，即反向可作为减速效
果，提高齿轮箱1042实验的可使用范围。
62.可以理解的是，以上的传动比和齿轮箱1042结构仅为示例性作用，并不对其进行具体的限制，可根据实际要求进行适应性配置。
63.继续参阅图1，在本实用新型中，输出轴1042d和测试轴1031通过转接法兰连接；或者输出轴1042d和测试轴1031通过多楔带结构带动。
64.可以理解，由于测功机103的测试轴1031接口不一定适配齿轮箱1042的输出轴1042d，提供一种测功机103和输出轴1042d的转接方式，可以通过转接法兰或者多楔带结构进行转接。
65.固定台架装置1011包括实验台1011a和支架1011b，被测电机102、变速机构104、测功机103均置于实验台1011a上，支架1011b采用减震垫(图未标注)以减少振动。
66.可以理解，实验台1011a即用于测试的托盘，由于上述的被测电机102高速转动所带来的振动，采用减震垫可以对实验台的基础进行减振和隔振处理，同时要避免实验台的基础与驱动电机产生共振现象，还需要增加其他的防振结构，本技术中不就此过多阐述。
67.在本实用新型实施例中的一个方向中，测试系统100还包括移动载体105，移动载体105可置于实验台1011a上，被测电机102置于移动载体上移动，从而方便操作人员将被测电机102移动。
68.进一步地，所述测试系统100包括支撑架106，支撑架106设置在移动载体105上，以将被测电机106悬置和测功机103相同的高度。
69.在一些特定的被测电机102中，也可以采用航吊将被测电机102移动至支撑架106上。
70.更进一步地，测试系统100还包括：固定工装(图为标注)，用于固定变速机构104约束其所有自由度，避免变速机构104发生移位。
71.综上，本实用新型实施例提供一种用于超速实验的测试系统，通过在原有被测电机的被测轴和测功机的测试轴的耦合处设置一变速机构，变速机构可以改变测功机的峰值转速输入，从而可实现通过现有台架更高转速的样机测试以及减少台架升级的成本。
72.进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的系统所涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。
73.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
74.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围
内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种用于超速实验的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：测试台架，所述测试台架包括固定台架装置和测试单元；被测电机，通过所述固定台架装置承载并固定所述被测电机，所述被测电机包括被测轴；测功机，包括测试轴；其中，在所述被测轴和测试轴之间的耦合传动处设置有变速机构，通过变速机构将测试轴的转速提高至所述测功机的额定范围内。2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述变速机构包括：安装壳体；齿轮箱，设置在所述安装壳体内部并同时和被测轴、测试轴连接，所述齿轮箱用于实现不同的减速比。3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述齿轮箱包括：输入轴，所述输入轴的一端从所述安装壳体的一面伸出并连接所述被测轴；至少一第一齿轮，所述第一齿轮连接所述输入轴另一端上；至少一第二齿轮，所述第二齿轮和所述第一齿轮互相啮合传动实现增速；输出轴，所述第二齿轮连接在输出轴上，所述输出轴从所述安装壳体的另一面伸出并连接测试轴。4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮采用行星齿轮传动。5.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮的传动比为1：n(n＞1)，多个所述第二齿轮和所述第一齿轮形成不同的传动比。6.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述输出轴和所述测试轴通过转接法兰连接；或者所述输出轴和所述测试轴通过多楔带结构带动。7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述固定台架装置包括实验台和支架，所述被测电机、变速机构、测功机均置于所述实验台上，所述支架采用减震垫以减少振动。8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括移动载体，所述移动载体置于所述实验台上，所述被测电机置于所述移动载体上移动。9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括支撑架，所述支撑架设置在所述移动载体上，以将所述被测电机悬置和所述测功机相同的高度。10.根据权利要求1～9任一项所述的测试系统，其特征在于，测试系统还包括：固定工装，用于固定所述变速机构。

技术总结
本实用新型属于汽车硬件测试领域，具体是指代驱动电机的超速测试，尤其是提供一种用于超速实验的测试系统，测试系统包括：测试台架，测试台架包括固定台架装置和测试单元；被测电机，通过固定台架装置固定被测电机，被测电机包括被测轴；测功机，包括测试轴；其中，在被测轴和测试轴之间设置有变速机构，通过变速机构将测试轴的转速提高至测功机的额定范围内。本实用新型实施例提供一种用于超速实验的测试系统，通过在原有被测电机的被测轴和测功机的测试轴的耦合处设置一变速机构，变速机构可以改变测功机的峰值转速输入，从而可实现通过现有台架更高转速的样机测试以及减少台架升级的成本。的成本。的成本。


技术研发人员：杨彪
受保护的技术使用者：阿尔特汽车技术股份有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/7/23