动力传动装置性能测试实验系统开发
随着现代汽车工业的快速发展和国民生活品质的迅速提升，汽车已越来越多的进入普通家庭，成为大部分家庭不可或缺的一部分。汽车基本是由动力装置、传动装置和底盘系统等组成的，它们各自在行驶过程中扮演重要的角色。如底盘系统决定了车辆基本驾乘感受，车身系统决定着空间大小和乘员安全防护，而动力传动系统则决定着车辆的基本性能。因此对动力传动装置的性能测试十分重要。但由于目前市场没有能同时适应汽车高速和低速工况下的实验台架。对此，本课题将设计一种能同时适应汽车高速和低速工况的动力传动装置的试验台架，以此来对动力传动装置的性能进行测试，并且运用LabVIEW对试验台架进行软件开发。关键词 动力传动装置、实验台架、高速、低速、LabVIEW
目录
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内现状 1
1.3 国外现状 2
2. 实验台架总体方案设计 2
2.1 动力传动装置总体方案 2
2.2 动力装置的选择 2
2.3 变速器的选择 6
2.4 制动器的选择 7
2.5 联轴器的选择 9
2.6 转矩转速传感器的选择 10
3. 垫块和底板的设计 11
3.1 底板的设计 12
3.2 电机垫块的设计 14
3.3 转矩转速传感器垫块的设计 15
3.4 变速器垫块的设计 16
3.5 电涡流制动器垫块的设计 17
3.6 磁粉制动器垫块的设计 18
4. LabVIEW的实验系统开发 18
4.1 发动机的性能测试 19
4.2 电动机的性能测试 20
4.3 变速器的性能测试 21
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
1. 绪论
1.1 引言
动力传动装置是动力汽车的核心所在。汽车动力传动装置的基本组成，主要有发动机、变速器、制动器三大主要部件。对动力传动装置进行性能测试，需要真实的测试环境。暂且市场上较为广泛使用的是“三电机” *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
实验台架，但是由于不同的生产厂家采用不一样的数据采集系统和控制装置，这样导致实验台架的不统一，因此导致动力传动系统的各项性能测试的结果误差较大。应用LABVIEW软件平台对动力传动装置进行性能测试。并且为了使我们的汽车更加经济舒适，需要对汽车各传动件的作用力及技术进行分析。汽车道路试验虽能全面反映汽车的性能，但需要极大地人力物力，因此在上世纪60年代发明了一种在室内对整车或部分装置进行的试验，利用发达的计算机技术对数据进行分析并产生一定的结论。对于不同的传动装置，以及不同的传动类型我们需要进行不同的分析，利用实验台架对传动装置的受力及载荷分析，我们可以得到各项基本参数，再利用公式进行计算，从而得到我们最具有耐性，以及寿命最长的传动装置的设计方法。对于传动系统和发动机的工作，确保汽车在各种工作条件下正常驾驶，并具有良好的动力和经济性。因此对汽车动力传动装置实验台架研究对于动力传动装置具有非同寻常的意义。实验台架对动力传动装置的性能测试是很重要的部分，在本课题中还将运用虚拟仪器对动力传动装置进行基本的性能测试。
1.2 国内现状
在中国汽车行业标准中，制定了许多关于汽车总成以及零部件的实验方法和技术标准, 如转向器、制动器、减震器、差速器等,甚至对一些微小的部件 ,都有相关的规范标准[1]。而对于汽车动力传动装置 ,由于起步较晚 ,因此国家尚未建立比较完整的试验方法和技术标准, 而针对汽车动力传动装置性能的台架试验方法更是少许。目前仅有 “汽车用液力变扭器台架试验方法”、“汽车机械式变速器台架试验方法 ”、“汽车用液力变扭器技术条件 ”等 ,更没有建立相应的评价指标。但是近年来由于汽车发展商对燃油经济性，动力性的不断追求，使得我国对汽车动力传动装置的研究比较火热。西北工业大学机电学院的王峰对纯电动汽车新型动力传动装置的匹配仿真与优化的研究，对其电机和传动装置的
参数进行合理选择和匹配计算，在 Matlab/Simulink 环境下进行整车动力性能的仿真,对传动装置的参数进行了优化。还有许些国内学者对其进行了研究。
1.3 国外现状
对于传动装置的研究国外比较早一点，国外的动力传动装置的研究成果比较先进，著名的有诺德齿轮减速机，诺德传动系统提供领先技术和涵盖从减速机、驱动电动机、变频器、伺服控制器到周边技术在内的全系列驱动与控制解决方案。诺德生产的同轴斜齿轮、平行轴斜齿轮、斜齿轮伞齿轮、蜗轮蜗杆和行星齿轮减速机，以及V带和摩擦轮机械式无级调速减速机，传动扭矩从10N?m到100 000N?m。福伊特调速行星齿轮Vorecon 的产品适合工业、公路、铁路和水利应用。美闻达D系列减速机具有高效节能的优点。
2. 实验台架总体方案设计
2.1 动力传动装置总体方案
动力传动装置主要包括动力装置、传动装置和加载装置。动力装置借鉴本田Insight混合动力汽车采用的混合动力系统（IMA）。这款混合汽车对发动机和电动机的转矩叠加方式进行混合。发动机的输出轴通过离合器、电动机定子与变速器连接。传动装置则直接选为变速器。加载装置考虑到目前市场上的动力传动装置实验台架没有能同时适应高速和低速两种工况，所以本次的加载装置由电涡流制动器和磁粉制动器组成，将两者串联，低速时由磁粉制动器工作，高速时由电涡流制动器工作。
目录
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内现状 1
1.3 国外现状 2
2. 实验台架总体方案设计 2
2.1 动力传动装置总体方案 2
2.2 动力装置的选择 2
2.3 变速器的选择 6
2.4 制动器的选择 7
2.5 联轴器的选择 9
2.6 转矩转速传感器的选择 10
3. 垫块和底板的设计 11
3.1 底板的设计 12
3.2 电机垫块的设计 14
3.3 转矩转速传感器垫块的设计 15
3.4 变速器垫块的设计 16
3.5 电涡流制动器垫块的设计 17
3.6 磁粉制动器垫块的设计 18
4. LabVIEW的实验系统开发 18
4.1 发动机的性能测试 19
4.2 电动机的性能测试 20
4.3 变速器的性能测试 21
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
1. 绪论
1.1 引言
动力传动装置是动力汽车的核心所在。汽车动力传动装置的基本组成，主要有发动机、变速器、制动器三大主要部件。对动力传动装置进行性能测试，需要真实的测试环境。暂且市场上较为广泛使用的是“三电机” *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
实验台架，但是由于不同的生产厂家采用不一样的数据采集系统和控制装置，这样导致实验台架的不统一，因此导致动力传动系统的各项性能测试的结果误差较大。应用LABVIEW软件平台对动力传动装置进行性能测试。并且为了使我们的汽车更加经济舒适，需要对汽车各传动件的作用力及技术进行分析。汽车道路试验虽能全面反映汽车的性能，但需要极大地人力物力，因此在上世纪60年代发明了一种在室内对整车或部分装置进行的试验，利用发达的计算机技术对数据进行分析并产生一定的结论。对于不同的传动装置，以及不同的传动类型我们需要进行不同的分析，利用实验台架对传动装置的受力及载荷分析，我们可以得到各项基本参数，再利用公式进行计算，从而得到我们最具有耐性，以及寿命最长的传动装置的设计方法。对于传动系统和发动机的工作，确保汽车在各种工作条件下正常驾驶，并具有良好的动力和经济性。因此对汽车动力传动装置实验台架研究对于动力传动装置具有非同寻常的意义。实验台架对动力传动装置的性能测试是很重要的部分，在本课题中还将运用虚拟仪器对动力传动装置进行基本的性能测试。
1.2 国内现状
在中国汽车行业标准中，制定了许多关于汽车总成以及零部件的实验方法和技术标准, 如转向器、制动器、减震器、差速器等,甚至对一些微小的部件 ,都有相关的规范标准[1]。而对于汽车动力传动装置 ,由于起步较晚 ,因此国家尚未建立比较完整的试验方法和技术标准, 而针对汽车动力传动装置性能的台架试验方法更是少许。目前仅有 “汽车用液力变扭器台架试验方法”、“汽车机械式变速器台架试验方法 ”、“汽车用液力变扭器技术条件 ”等 ,更没有建立相应的评价指标。但是近年来由于汽车发展商对燃油经济性，动力性的不断追求，使得我国对汽车动力传动装置的研究比较火热。西北工业大学机电学院的王峰对纯电动汽车新型动力传动装置的匹配仿真与优化的研究，对其电机和传动装置的
参数进行合理选择和匹配计算，在 Matlab/Simulink 环境下进行整车动力性能的仿真,对传动装置的参数进行了优化。还有许些国内学者对其进行了研究。
1.3 国外现状
对于传动装置的研究国外比较早一点，国外的动力传动装置的研究成果比较先进，著名的有诺德齿轮减速机，诺德传动系统提供领先技术和涵盖从减速机、驱动电动机、变频器、伺服控制器到周边技术在内的全系列驱动与控制解决方案。诺德生产的同轴斜齿轮、平行轴斜齿轮、斜齿轮伞齿轮、蜗轮蜗杆和行星齿轮减速机，以及V带和摩擦轮机械式无级调速减速机，传动扭矩从10N?m到100 000N?m。福伊特调速行星齿轮Vorecon 的产品适合工业、公路、铁路和水利应用。美闻达D系列减速机具有高效节能的优点。
2. 实验台架总体方案设计
2.1 动力传动装置总体方案
动力传动装置主要包括动力装置、传动装置和加载装置。动力装置借鉴本田Insight混合动力汽车采用的混合动力系统（IMA）。这款混合汽车对发动机和电动机的转矩叠加方式进行混合。发动机的输出轴通过离合器、电动机定子与变速器连接。传动装置则直接选为变速器。加载装置考虑到目前市场上的动力传动装置实验台架没有能同时适应高速和低速两种工况，所以本次的加载装置由电涡流制动器和磁粉制动器组成，将两者串联，低速时由磁粉制动器工作，高速时由电涡流制动器工作。
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