[发明专利]一种电机转子轴扭转疲劳试验系统

说明书

本发明公开了一种电机转子轴扭转疲劳试验系统，包括高压油源、处理器、角度传感器、扭转液压缸、扭矩传感器、转子轴、上盖板、下支座、支撑弹簧、支撑导柱、花键连接柱；高压油源通过高压油管与扭转液压缸连接；处理器通过数据数分别与高压油源、角度传感器和扭矩传感器连接；角度传感器和扭矩传感器安装在扭转液压缸上；花键连接柱通过短螺栓安装在扭矩传感器上，转子轴的输出端花键与花键连接柱的花键连接端连接；转子轴安装在下支座的圆槽中，上盖板安置在转子轴上，使上盖板和下支座通过长螺栓固定并夹紧转子轴，上盖板和下支座之间设有多个支撑导柱，且支撑导柱外套接有支撑弹簧。

技术领域

本发明属于电机评价试验技术领域，具体涉及一种电机转子轴扭转疲劳试验系统，用于新能源汽车电机评价。

背景技术

目前新能源汽车的能源为电能，驱动方式主要为电机驱动，电机、电池、电控是新能源汽车的核心总成，因此电机的可靠性评价尤为重要。当前考核电机的试验评价主要有总成耐久性试验和整车可靠性试验。

电机转子轴是新能源汽车电机总成的关键零件，电机转子总成在电磁场的作用下旋转并输出扭矩，转子轴是转子总成中负责输出扭矩的核心零件。随着电机产品的高速化、轻量化发展，同时为提升电机的功率密度，转子轴产品轻量化需求越来越强烈。

目前转子轴轻量化的主要途径是空心化，通过切削加工或旋锻成形等工艺，制造空心薄壁的转子轴。由于空心化降低了转子轴的承载面积，减小了转子轴的安全系数，同时转子轴输出扭矩波动变化，容易产生疲劳失效，因此为有效评价转子轴的可靠性和实现极致轻量化设计，有必要开发和应用转子轴疲劳试验评价方法。

CN103398842B公开了一种用于电机疲劳测试的加力装置，包括顶板、电机安装座以及配重机构，电机安装座安装在顶板上，且电机安装座上设有限位槽或限位孔；配重机构包括安装在顶板上的上导轨以及与上导轨相配的联轴器座，联轴器一端安装在联轴器座上，联轴器的另一端有与被测电机输出轴连接的连接套，两滑轮通过滑轮座分别安装顶板上并位于上导轨的两侧，固定在联轴器座上的吊带分别设置在两滑轮上，且吊带的一端安装有第一配重块、另一端安装有第二配重块。

CN103424697B公开了一种电机疲劳测试机，台面升降装置包括驱动机构、独立第一和第二平台以及线性滑动机构，驱动机构包括安装在底板上的驱动电机和与滑动板连接的传动件，线性滑动机构的滑动板的两侧分别设有第一和第二导向块，安装在第一和第二平台下部的滚轮别与第一和第二导向块相接，第一平台和第二平台分别套装在至少两上导柱上；加力机构的电机安装座安装在顶板，配重机构的联轴器座与上导轨相配，联轴器一端安装在联轴器座上、另一端具有连接套，两滑轮安装顶板上，固定在联轴器座上的吊带分别设置在两滑轮上，吊带的一端安装有第一配重块、另一端安装有第二配重块。

CN207301283U公开了一种电机疲劳测试简易装置，包括底座，所述底座的上方设有固定座，固定座的底部开设有两侧均为开口的方槽，方槽内滑动安装有条形滑块，且条形滑块的底部延伸至方槽外并固定安装在底座顶部，固定座的上方设有固定块，固定座的顶部开设有两侧均为开口的第一凹槽，固定块的底部开设有两侧均为开口的第二凹槽，第一凹槽内设有电机，且电机的顶部延伸至第二凹槽内。

目前还没有针对电机转子轴的疲劳试验方法和试验系统，仅有电机总成耐久性试验，其可以验证各种工况下电机总成的可靠性，但无法评价转子轴的疲劳性能、安全系数、疲劳极限强度等，不能准确指导转子轴的轻量化设计和疲劳评价。

发明内容

本发明旨在提出一种电机转子轴扭转疲劳试验系统，根据电机工况分析转子轴输出扭矩载荷情况，通过试验系统直接将放大一定安全系数的扭矩载荷加载到转子轴上，直接考核转子轴疲劳性能，最终确定转子轴的疲劳安全系数和疲劳极限强度，判断转子轴是否满足电机总成的可靠性要求，是否具有进一步轻量化的潜力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：