汽车变速箱疲劳寿命试验台的结构特点与使用性能
变速箱疲劳寿命试验台的结构特点及选用
据 。闭式 试验 台根据 功 率封 闭的形 式不 同又 可分 为 以
下 两 种 ｌ 电封 闭式 变速 箱 疲 劳寿命 试 验 台 ｌ
１２ 机 械 封 闭 式 试 验 台 ．
结构 如 图 ３所 示 。加 载器 用 于机械 闭环 系统扭 矩 的施 加及调 整 ． 构型式 有液 压加 载器 、 结 电动 同步加 载
箱疲 劳耐 久性 试 验 设 备 的设 计 、 选型 方案 ， 分析 了各 种 方 案 的 优 缺 点 及 选 用 原 则 。 并
【 关键 词 】 变速 箱 ； 劳 耐 久试 验 台 ； 械 封 闭 ； 疲 机 电封 闭 ；负载 【 图分 类 号 】 Ｕ ６ ．１ 【 中 ４３ ２ ２ 文献 标 识 码 】 Ａ 【 章 编 号 】 １０ — ７Ｘ（０ ８ ０ — １３ ０ 文 ０ ３ ７ ３ ２ ０ ）５ ０ ０ — ２
Ｔｈ ｐ ｓＳ ｒ ｃｕ ａ ａ ｕ ｅ ｎ ｅｅ ｔ０ ｆ ｅ Ｔｙ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ Ｆｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ Ｓ ｌｃｉ ｎ ０ Ｔｒ ｎ ｍ ｉｓｏ ｔｇ ｆ ｓ ｄ ａ ｓ ｓｉ ｎ Ｆａ ｉ ｕｅＬｉｅ Ｔｅ ｔＢｅ
ＺＨ ＡＮＧ ｕ－ ｕ Ｙｏ ｌ
主试变 速箱 的输 入端 安 装一 台转 矩转 速传 感 器 ， 陪 试箱 与 主试箱 背 靠 背 串接 ， 陪试 箱 的输 出端 接 一 在 台与 主 试箱 输 入 端 一 致 的传 感 器 （ 程 范 围 ， 速 范 量 转 围 、 度 等级 相 同 ） 扭矩 传感 器 测 量 得 到 的输 入 、 精 ， 输 出功率 经计算 后 可 以得 到 机械效 率 。但 该测量 方 法得 到 的数据 是两 台 变速箱 的平 均值 。为直 接得 到单 台主 试 变 速 箱 的传 动 效 率 ，有 时也 采 用 如 图 ２所 示 的方 案， 但该 方案 由于输 入 、 出传 感 器 的量 程不 同 ， 想 输 要 保证 同样 的精 度等 级 ， 备 成本较 高 。 设
变速箱疲劳试验台的研究与应用
变速 箱疲 劳试 验 台的研 究 与应用
李 占贤 ， 苏景存 ，王 海 涛
（ １ ． 河 北 联 合 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 河 北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ；２ ． 唐 山弘基 传 动 科技 有 限 公 司 ，河 北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ）
摘 要 ： 主 要 介 绍 了变 速 箱 疲 劳试 验 台 的组 成 及 技 术 实 现 。该 试 验 台 能够 进 行 手 动 、 自动 两 种 方 式 的 试 验 ， 并
且 具 有 对 多种 类 变 速 箱 及 分 动 器进 行 试验 的 能力 ，提 高 了 试 验 台 的 通 用 性 能 。 试 验 系统 通 过 Ｐ Ｌ Ｃ对 变 频 器 的 模 拟 量 进 行 控 制 ， 实 现 对驱 动和 加 载 电机 的变 转速 变 转 矩 控制 。通 过 模 拟 变速 箱 运 行 状 况 对 变 速 箱进 行 加
中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ６ ３ ． ２ １ ２：Ｕ ４ ６ ７ ． ５ ２ 文献 标 识 码 ：Ｂ
１ 试验 台总体设 计
断器 和转接 端子 排 ， 操 作 柜 内部 装 有 Ｐ Ｌ Ｃ组 件 、 工 控
机组 件 、 二 次仪表 、 变 压器 、 开 关 电源 、 继 电器 、 接触器 、 端子排 等 ， 操 作柜 控制 面板上 装有 的各种开关 、 指示仪 表和指 示灯 ， 通过 操 作 面板 上 的操 控元 件 进行 设备 调 整 和正 常 自动控制 ； 通 过 工控 机 进 行试 验 条件 的设 置 和试验 状态 实时监 控 ， 通 过工 控 机 采集 卡 进行 数据 采 集、 处理 ． 如 配置 打印 机 ， 可进 行试验 报告 打印输 出。
第 １ 期（ 总第 １ ７ ６ 期）
疲劳试验机的性能检测介绍
疲劳试验机的性能检测介绍疲劳试验机是用于评估材料、结构或构件在连续应变或变形下的疲劳性能的一种机器。
在各种制造、科学、建筑以及航空等行业中都有广泛的应用。
但是，在使用疲劳试验机进行疲劳试验之前，需要对其进行安装调试和性能检测，以确保疲劳试验机能够稳定、精确地进行试验。
疲劳试验机的安装调试在进行疲劳试验机的安装调试之前，需要先核查以下步骤：1.根据所选型号的设备要求和室内环境条件，制定设备安装计划，确定设备需求量。
安装点选用室内独立空间，并将其准备妥当。
2.安装设备前，需要对设备的外包装进行检查，根据手册的要求拆包检验设备。
若发现设备的某个部件有破损或者缺失的情况，要及时联系销售商或者供应商进行处理。
3.在设备的安装过程中，需要根据设备型号安装支吊架，确保支吊架水平稳定，根据设备底座的规格确定设备底座的固定形式。
底座安装后，还需要进行水平调整和校准。
4.在疲劳试验机的安装过程中，还要注意设备的主要部件，如传动系统、导向系统、测力系统、控制系统等的安装，以及各系统的校验和调试。
同时，需要对设备的电气系统和液压系统进行检验，确保设备正常运转。
疲劳试验机的性能检测在完成疲劳试验机的安装调试后，需要进行性能测试，以确保设备可以稳定、精确地进行试验。
测试内容包括：1.设备的负载承载能力测试。
对设备的负载下限和上限进行测试，包括标称载荷、最大载荷、最小载荷等。
2.设备的疲劳试验能力测试。
测试设备进行循环试验时的稳定性、可靠性、数据采集和处理能力。
3.设备的控制能力测试。
测试设备对试验参数调控和控制系统反应准确度等，符合精确控制指标。
4.设备的运行稳定性测试。
测试设备在运行过程中的稳定性和可靠性，包括负载、位移、转速、振幅等的波动程度。
同时也需要评估设备的噪音和振动水平。
在疲劳试验机的性能检测中，除了需要使用标准检验工具（如细克隆测试、声波测试仪、振动传感器等）对设备进行检验之外，还需要进行模拟试验，以确保设备可以在实际工作环境下实现预期的试验效果。
疲劳试验机
疲劳试验机概述疲劳试验机是一种用于评估材料、构件或产品在疲劳条件下的性能的实验设备。
通过施加重复的载荷和应变，疲劳试验机可以模拟产品在实际使用中所经历的循环负荷，以帮助工程师评估其可靠性和耐久性。
本文将讨论疲劳试验机的原理、应用领域以及常见的测试方法和注意事项。
原理疲劳试验机的工作原理基于材料的疲劳行为。
材料在受到交变载荷时，会发生应力集中和微裂纹的产生，并逐渐扩展形成裂纹。
当裂纹扩展到关键尺寸时，材料会发生破裂。
疲劳试验机可以模拟这个过程，以便评估材料的疲劳寿命和性能。
疲劳试验机通常由载荷系统、控制系统和测试样品支撑平台组成。
载荷系统可以施加不同频率和幅值的载荷，以模拟实际使用中的循环负荷。
控制系统可以实时监测载荷和应变，并根据预设的测试参数自动调整载荷的大小和频率。
测试样品支撑平台用于固定和支撑测试样品，并确保其受到均匀的载荷分布。
应用领域疲劳试验机在许多工业领域都有广泛的应用。
下面是一些常见的应用领域：1. 材料研究和开发：疲劳试验机可以用于评估不同材料的耐久性能，以指导材料的研发过程。
通过对不同材料进行疲劳试验比较，工程师可以确定最合适的材料选择，并优化产品设计。
2. 汽车和航空航天工业：汽车和航空航天工业中的许多部件都需要经受长时间的循环负荷。
疲劳试验机可以模拟这些循环负荷，并评估不同部件的疲劳寿命和性能。
这些数据对于设计更安全和可靠的汽车和飞机至关重要。
3. 建筑和土木工程：建筑和土木工程中的结构件需要经受长时间的加载和应变。
通过利用疲劳试验机，工程师可以评估结构件在长期使用情况下的疲劳性能，以确保其安全和可靠。
4. 能源领域：能源设备如风力涡轮机和太阳能板也需要经受循环负荷。
疲劳试验机可以模拟这些负荷，并评估设备的耐久性和寿命。
常见的测试方法和注意事项在进行疲劳试验时，有几种常见的测试方法可以选择：1. 应力控制法：在应力控制法中，试样会在恒定的应力水平下进行疲劳测试，通过监测试样的应变来评估疲劳寿命。
汽车自动变速器试验台的设计
汽车自动变速器试验台的设计汽车自动变速器试验台是用来测试和评估汽车自动变速器性能的设备。
设计一个高效、准确、稳定的试验台对于汽车制造商来说至关重要。
下面将介绍汽车自动变速器试验台的设计要点。
1. 试验台结构设计：试验台主要由传动系统、控制系统、电力系统和数据采集系统组成。
传动系统包括发动机、变速器、传动轴和轮胎等部件。
控制系统用于控制发动机的转速和负载、变速器的操作和换挡、以及数据的采集和处理。
电力系统提供试验台所需的电能。
数据采集系统用于采集和记录试验数据，包括转速、负载、温度和振动等。
2. 传动系统设计：传动系统应能够模拟实际道路条件下的传动负载和运动要求。
传动系统应具有较大的调节范围和灵活性，能够适应不同型号和尺寸的变速器。
传动系统应具有较高的运行速度和准确性，能够提供稳定的工作环境。
3. 控制系统设计：控制系统应具有较高的性能和可靠性，能够精确地控制发动机的转速和负载以及变速器的操作和换挡。
控制系统应能够实时监测和调整试验参数，保证试验的准确性和稳定性。
控制系统还应具备自动化控制和远程监控功能，方便操作和管理。
4. 电力系统设计：电力系统应能够满足试验台所需的电能供应，包括发动机的启动和运行电能、变速器的操作和换挡电能等。
电力系统应具备稳定、可靠的供电能力，并能够实现能耗的监控和管理。
5. 数据采集系统设计：数据采集系统应能够准确地采集和记录试验数据，包括转速、负载、温度和振动等参数。
数据采集系统应具有较高的采样精度和采样频率，能够满足试验数据的准确性和时效性要求。
数据采集系统还应具备数据存储和处理功能，方便数据的分析和评估。
汽车自动变速器试验台的设计要注重传动系统的性能和稳定性、控制系统的准确性和可靠性、电力系统的稳定性和节能性，以及数据采集系统的准确性和时效性等方面。
只有设计和建设一个高效、准确、稳定的试验台，才能够满足汽车制造商对自动变速器性能评估的需求。
汽车变速器耐久性能试验台关键问题的技术探讨
汽车变速器耐久性能试验台关键问题的技术探讨江西江铃齿轮股份有限公司黎福传【摘要】变速器是汽车的关键零部件，变速器总成的耐久性能试验是验证变速器总成产品性能质量的重要手段。
本文就变速器总成耐久性能试验台的关键问题提出来探讨，以求提高我国汽车变速器耐久性能试验台的整体水平。
【关键词】变速器试验台关键问题技术探讨1、汽车变速器耐久性能试验台的现状汽车变速器是汽车传动系统的关键部件，变速器耐久性能试验台是验证变速器总成性能质量的重要手段之一。
我国的汽车变速器试验设备经过建国以来的建设，特别是改革开放以来的发展已经具备一定的规模，对保证汽车变速器总成的性能质量发挥了积极作用。
但因为我们试验标准一直沿用苏联的模式，与欧美发达汽车工业的标准相比较明显滞后，加上汽车发动机技术的发展，动力大，转速高，节能高效的发动机应用和道路建设的发展。
我们的变速器耐久试验标准明显落后于技术的进步，沿用国家标准的变速器耐久性能试验台也适用不了技术的发展。
随着电子技术和控制技术的发展，国内对变速器总成综合性能试验台的构造与控制已经有不少研究，这对提高变速器试验设备起到直接的推动作用。
本文依据我们在试验室设备建设进行中所遇到的几个问题提出来，在此抛砖引玉，以求我国变速器总成耐久试验设备水平的提升。
2、汽车变速器耐久性能试验台的关键问题2.1、变速器耐久试验台所依据的标准问题变速器耐久试验台的设计建造所依据的试验标准是衡量试验台水平的关键指标。
在我们沿用的行业标准《汽车机械式变速器台架试验方法》（QC/T568-1999）中规定的变速器总成耐久寿命试验条件为：①、变速器第一轴的输入转速为所匹配发动机的最大扭矩时的转速，但发动机的最大扭矩时的转速接近或者小于1450rpm时可以取1450rpm；②、变速器第一轴的输入扭矩为所匹配发动机的最大扭矩；③、变速器试验中的润滑油品种与油量按照汽车制造厂设计要求加注；④、耐久循环回数为10个回合，各档位总的循环次数在标准中已经规定。
变速箱试验台
变速箱试验台简介：变速箱是车辆传动系统的核心部件之一，其性能和可靠性对车辆的行驶性能和舒适性有着重要影响。
为了保证变速箱的质量和性能，制造商在生产过程中使用变速箱试验台对变速箱进行全面的测试和检验。
变速箱试验台能够模拟各种道路条件和工况，对变速箱的各项性能指标进行测试，确保其能够在实际使用中正常工作。
本文将对变速箱试验台的原理、结构和应用进行详细介绍。
一、变速箱试验台的原理变速箱试验台通过模拟车辆行驶的各种工况和道路条件，对变速箱的性能进行测试。
试验台主要包括驱动系统、传动系统、控制系统和数据采集系统。
其中，驱动系统通过电机或液压系统提供动力，传动系统通过齿轮、链条等将动力传递给变速箱。
控制系统控制驱动系统和传动系统的运行，确保试验过程的稳定和可控。
数据采集系统用于实时监测和记录变速箱的工作状态和各项性能指标。
二、变速箱试验台的结构1. 驱动系统：驱动系统是变速箱试验台的核心部件，主要由电机或液压系统组成。
电机驱动系统包括电机、电源和电控系统，能够提供稳定的动力输出，模拟车辆行驶的动力。
液压驱动系统采用液压泵和液压马达，通过液压传动实现对变速箱的驱动。
2. 传动系统：传动系统主要由齿轮、链条和轴承组成，将驱动系统提供的动力传递给变速箱。
传动系统的结构和布局根据不同的试验要求和变速箱类型来设计，能够模拟各种行驶工况和道路条件。
3. 控制系统：控制系统是变速箱试验台的重要组成部分，能够实现对试验过程的精确控制和调节。
控制系统根据试验要求和参数设定，控制驱动系统和传动系统的运行，确保试验过程的稳定和可控。
控制系统还可以监测和记录试验过程中的各项参数和数据，便于分析和评估变速箱的性能。
4. 数据采集系统：数据采集系统用于实时监测和记录变速箱的工作状态和各项性能指标。
数据采集系统包括传感器、信号调理模块和数据采集设备。
传感器能够感知变速箱的转速、温度、压力等参数，并将其转换为电信号。
信号调理模块对传感器信号进行处理和放大，然后通过数据采集设备进行记录和分析。
汽车自动变速器试验台的设计
汽车自动变速器试验台的设计随着汽车行业的不断发展，汽车的变速器也日益受到人们的重视。
汽车变速器是汽车传动系统的核心部件之一，对汽车的性能、经济性和舒适性起着至关重要的作用。
为了保证汽车变速器的性能和质量，汽车厂家需要进行严格的试验和检测。
设计一台高效、精密的汽车自动变速器试验台显得尤为重要。
汽车自动变速器试验台是用于模拟汽车行驶情况下变速器工作状态的设备，通过对变速器进行各项试验和检测，来验证变速器的性能和可靠性。
一台优秀的汽车自动变速器试验台需要具备稳定可靠、精准高效的特点，能够满足各种不同型号、不同规格的变速器的试验需求，同时还要考虑到节能环保和安全性等因素。
下面将从结构设计、功能设计、安全设计和节能环保设计等方面来探讨汽车自动变速器试验台的设计。
结构设计汽车自动变速器试验台的结构设计需要考虑到试验台的稳定性和可靠性。
一般来说，汽车自动变速器试验台的主要结构包括试验床、变速器夹具、动力系统和控制系统等部分。
试验床通常采用坚固的底座和稳定的支撑结构，以确保试验台的稳定性；变速器夹具则要能够适配不同型号的变速器，且具备较大的承载能力和精准的定位能力；动力系统一般采用电机或液压系统，能够提供可靠的动力输出；控制系统则包括传感器、执行器、数据采集与处理设备等部分，用于控制试验过程和采集试验数据。
汽车自动变速器试验台的结构设计需要满足试验的稳定性和精度需求，同时还需要考虑到试验的灵活性和便捷性。
功能设计安全设计汽车自动变速器试验台的安全设计是非常重要的，因为试验台往往需要在高速、高负荷的工况下进行试验。
试验台的安全设计需要满足以下几个方面的需求：一是对试验人员和设备的安全保障，在试验台运行过程中需要保证试验人员的人身安全；二是对试验设备和试验样品的保护，需要避免因试验设备故障或试验工况异常导致设备损坏或试验样品损失；三是对环境和周围设备的保护，要保证试验台运行过程中不对周围环境和设备造成危害。
为了保证试验台的安全性，通常需要在试验台上配备各种安全防护装置和紧急停止装置，并制定相应的安全操作规程和事故应对方案。
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变速箱疲劳寿命试验台的种类、结构特点及试验台选用
The types、 structural features and selection of transmission fatigue life test bed
山西大同齿轮集团有限责任公司技术中心
Shanxi ，Datong Gear Group CO.LTD Technology Center
张有禄
Zhang Youlu
汽车变速箱疲劳耐久性试验是变速箱产品开发设计、试验验证工作的一个重要项目。
本文重点讲解变速箱疲劳耐久性试验设备的设计、选型方案及各种方案的优缺点及选用原则。
Automobile transmission fatigue endurance testing is an important item about the transmission design and test validation. This paper focuses on the transmission fatigue endurance test equipment’s design, selection of programmes and the advantages and disadvantages of various options and selection principles.
【关键词】变速箱疲劳耐久性机械封闭电封闭负载
【Key words】Transmission F atigue Endurance
Machinery closed CLP Closed Load 汽车变速箱用于将发动机产生的功率传递于后桥、半轴、车轮，实现汽车在不同的载重量及不同道路情况下的最合理车速。
理想的变速箱应重量轻、传递扭矩大、变速范围宽、各档速比分步均匀、使用耐久、操作轻便灵活。
变速箱的疲劳寿命是考核变速箱综合实用性能的重要指标。
为试验
与考核变速箱的疲劳寿命，需将变速箱安装于某一试验台上，各档位在特定转速、扭矩、油温下进行长时间运转，记录变速箱各档位损坏前运转时间，以分析并评价变速箱的疲劳寿命。
一、汽车变速箱疲劳寿命试验台的种类：用于变速箱疲劳寿命试验的试验台有多种，包括开式试验台（如电涡流测功机）和闭式试验台。
1、开式试验台往往由于变速箱输出的功率不能回收利用而功率损耗太大，目前只有少数传递功率较小的变速箱试验还在使用开式试验台；对于传递功率较大的变速箱，一般使用功率封闭的闭式试验台，闭式试验台有机械封闭式试验台、电力封闭式试验台。
2、闭式试验台一般在试验台上安装一台与被试验变速箱档位数及各档速比相同的变速箱作为陪试箱，陪试箱输出端与主试箱输出端联接（背靠背）。
由于陪试变速箱输出端实际运转时成为功率输入端，且运转方向与主试样件相反，故其运转时间数据仅可作为参考数据。
闭式试验台根据功率封闭的形式不同又可分为以下两种：
（1）电封闭式变速箱疲劳寿命试验台：电封闭式试验台用一台发电机作为负载，其所发出的电能通过处理后重新返回电网再利用。
电能通路有的采用大循环式（电能返回电网），也有的采用小循环式（电能经过处理后直接进入驱动电机）。
电封闭式变速箱疲劳寿命试验台结构如图1及图2所示；
图1 电封闭式变速箱疲劳寿命试验台(不测输出功率方案布置图)图1是不测量变速箱输出功率的布置方案。
主试变速箱的输入端安装一台转矩转速传感器，陪试箱与主试箱背靠背串接，在陪试箱的输出端接一台与主试箱输入端一致的传感器（量程范围，转速范围、精度等级相同），扭矩传感器测量得到的输入、输出功率经计算后可以得到机械效率。
但该测量方法得到的数据是两台变速箱的平均值。
为直接得到单台主试变速箱的传动效率，有时也采用如图2所示的方案，但该方案由于输入、输出传感器的量程不同，要想保证同样的精度等级，设备成本较高。
图2 电封闭式变速箱疲劳寿命试验台(监测输出功率方案布置图)
（2）机械封闭式试验台结构如图3所示。
加载器用于机械闭环系统扭矩的施加及调整，结构型式有液压加载器、电动同步加载器、机械式手动加载器；被试变速箱输入功率由两部分构成，一部分是从被试变速箱输出端传出经由陪试箱、变速箱2、加载器、变速箱1返回的功率，另一部分是由驱动电机输出的功率。
驱动电机输出功率相当于系统运转过程中损耗功率的重新补充。
由于机械闭环系统功率损耗不大，故所需驱动电机的功率仅仅是被试变速箱运转功率的一小部分。
图3 机械封闭式变速条箱疲劳寿命试验台示意图
二、各种型式的变速箱疲劳寿命试验台的性能特点如下表所示：
试验台型式工作原理结构特点使用性能功率
损耗
维修性
能
缺点
开式试利用测功机结构简单，单台变速箱即非常维修方功率损耗大，
三、试验台方案选择：试验台方案选择原则上必须考虑其试验台的稳定性、通用性、试验的经济性、环保性等。
变速器制造行业一般需进行产品开发试验、出厂前检测试验、产品质量评价试验等，在进行试验台的方案选择时应综合考虑其试验目的、试验条件、试验地点，根据各种试验台的结构特点、使用性能、维修性能等进行选用。
（作者：张有禄，男，1968年出生，1990年毕业于太原工业大学机械制造工艺及设备专业，本科，山西大同齿轮集团有限责任公司技术中心，
试验室主任，工程师。
）。