[发明专利]一种动力总成主动悬置实验台架

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机领域，尤其涉及一种动力总成主动悬置实验台架。

背景技术

内燃机的结构形式，主要是以曲柄连杆机构组成的以往复运动为特点的热动力机。虽然根据相似的工作原理，在结构上还发展有回转式、凸轮盘式等，但当前主要应用的仍然是曲柄连杆机构，其工作特点是间歇性的周期性循环，这使得内燃机中的零部件承受着周期性变动力的作用。内燃机发生各类振动现象的激励，主要来自气缸内的气体压力，以及由于主运动机构的运动而产生的惯性力。

剧烈的振动使内燃机本身零部件间发生剧烈的冲击，导致内燃机本身机件的损坏，尤其地脚螺钉等处将会很快由于疲劳而破损，另外，有可能破坏各部分正常的工作关系，最终使内燃机全面损坏。

目前,基于整车振动与噪声控制的试验装置的设计要求和设计方法研究尚属起步阶段,没有统一且完善的设计流程和要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力总成主动悬置实验台架，包括电机，齿轮箱和偏心轮，所述电机为交流变频电机，通守改变电机输入频率，改变电机转速，电机用联轴器与两个T型齿轮箱连接，两个T型齿轮箱分别带动两个偏心轮转动，构成产生发动机模拟质量力的主动悬置实验台架。

所述发动机模拟质量力，是通过改变变频电机的输入电源泉频率，或者改变齿箱的变速比，或者改变偏心轮的偏心距、偏心轮的厚度，达到模拟不同阶次发次动机的质量力。

所述偏心轮的尺寸根据被模拟的发动机性能决定，其中:

偏心轮大圆心O1和小圆心O2之间距离为=r-x

其中: r 为大圆心O1与偏心轮质心之间距离；

x为偏心距；

偏心轮大圆半径R1和小圆半径R2以及偏心轮厚度按下式计算:

偏心轮质量（ρ为偏心轮材料密度），V为偏心轮体积。

本发明的优点是，本发明在较大的变频范围内实现发动机质量力的模拟，可以实现零部件个数少，实施简单，成本较低，全部采用标准件，易于制造，且能较真实地模拟发动机质量力的实际效果。

附图说明

图1为本发明装置示意图

图2偏心轮示意图

图3为模拟四冲程四缸发动机质量的偏心轮尺寸示意图

图4为图3的侧视图

图中标号说明:

1-电机；2-联轴器；3-齿轮箱；4-偏心轮；O1-大圆圆心;O2小圆圆心;C-偏心轮质心;r-偏心距；x-为O1至C之间距离。

具体实施方式

现以模拟四冲程四缸发动机质量力为例，进行电机、齿轮箱、偏心轮的设计与选型；设计电机的转速参数，齿轮箱的传动比参数，偏心轮的偏心距，设计半径，厚度；如果想要模拟其它发动机的质量力，只需要根据不同发动机质量力的表达式进行设计计算即可。

以下是被模拟发动机及需要设计的偏心轮定义参数的表

本发明用标准的可变频的单相交流电机作为信号输入装置，通过改变电机的频率，实现转速的控制；通过联轴器传到两个T型齿轮箱，再通过建传动带动两个对称的偏心轮转动，产生发动机模拟质量力，解决上述实验平台模拟发动机激励源的质量力输出系统的问题。

本发明是通过如下技术方案实现：用标准的可变频的单相交流电机作为信号输入装置，通过改变电机的频率，实现转速的控制；通过联轴器传到两个T型齿轮箱，再通过建传动带动两个对称的偏心轮转动，产生发动机模拟质量力。

作为优选的技术方案，电机选型前，先通过理论计算，选择一个功率合适的标准的可变频的单相交流电机，在实现效果的同时，从而节约成本与能源。

作为优选的技术方案，齿轮箱选型前，先通过理论计算，选择一个模数、齿数相近，且能承受1.5kw输入功率的标准的T型齿轮箱，在实现效果的同时，从而节约成本与能源。

作为优选的技术方案，偏心轮通过理论计算设计尺寸，选择材料，极大地保证了试验的可行性。

本发明在较大的变频范围内实现发动机质量力的模拟，可以实现零部件个数少，实施简单，成本较低，全部采用标准件，易于制造，且能较真实地模拟发动机质量力的实际效果。

计算偏心轮的尺寸:

（1）计算公式、参数

要使幅值相同则

当偏心轮的转速是被模拟发动机转速的两倍时，才能使力的振动周期相同，故

由（1.4）（1.5）整理得

设偏心轮产生离心力使偏心轮产生的加速度的幅值为k·g（g为重力加速度）

由②式得：