行星排试验装置的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于汽车发动机测试技术领域，尤其涉及一种行星排试验装置。背景技术：2.行星排是汽车动力传动系统中的关键部件，行星排的性能直接影响汽车动力传动系统的性能，所以在行星排的设计开发过程中，需要对行星排的性能进行测试，以保证行星排具有良好的性能。3.但是到目前为止，在汽车发动机领域还没有专门的仪器来对汽车动力传动系统中的行星排性能的进行测试验证。技术实现要素：4.本发明所要解决的技术问题是：针对在汽车发动机领域没有专门的仪器来对汽车动力传动系统中的行星排性能的进行测试验证的问题，提供一种行星排试验装置。5.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种行星排试验装置，包括外壳、制动器、离合器、输入轴、输入端电机、输出轴、输出端电机以及泵站；所述制动器设置在所述外壳的内侧，用于对行星排的太阳轮进行制动或解锁；所述离合器设置在所述外壳的内侧，用于使所述行星排的太阳轮和所述行星排的内齿圈固联或断开；所述输入端电机设置在所述外壳的外侧，所述输入端电机的电机轴与所述输入轴的第一端相接，所述输入轴的第二端与所述行星排的内齿圈相接；所述输出端电机设置在所述外壳的外侧，所述输出端电机的电机轴与所述输出轴的第一端相接，所述输出轴的第二端与所述行星排的行星架相接；所述外壳上设有进油口和出油口，所述外壳的进油口与所述泵站的出油口接通，使得所述泵站能够向所述外壳内输送润滑油；所述外壳的出油口与所述泵站的进油口接通，使得所述外壳内的润滑油能够回流至所述泵站。6.可选的，所述行星排试验装置还包括输入端转速转矩传感器和输出端转速转矩传感器；所述输入端转速转矩传感器的一端与所述输入端电机的电机轴相接，所述输入端转速转矩传感器的另一端与所述输入轴的第一端相接；所述输出端转速转矩传感器的一端与所述输出端电机的电机轴相接，所述输出端转速转矩传感器的另一端与所述输出轴的第一端相接。7.可选的，所述行星排试验装置还包括输出主动齿轮和输出被动齿轮，所述输出主动齿轮和所述被动齿轮均设置在所述外壳的内侧，所述输出主动齿轮用于与所述行星排的行星架相接，所述输出被动齿轮与所述输出轴的第二端相接，所述输出被动齿轮与所述输出主动齿轮啮合。8.可选的，所述行星排试验装置还包括油温流量传感器，所述油温流量传感器的一端与所述出油口接通，所述油温流量传感器的另一端与所述进油口接通，所述泵站输出的润滑油从所述油温流量传感器内流过后进入所述外壳的内侧。9.可选的，所述外壳上还设有通气孔，所述通气孔由所述外壳的外表面贯穿至所述外壳的内表面，以使所述外壳内外的气压一致。10.可选的，所述行星排试验装置还包括液位管，所述液位管为透明管，设置在所述外壳的外侧；11.在所述液位管的中空部的长度方向上，所述液位管具有相背设置的第一端和第二端，所述液位管的中空部位由所述液位管的第一端的端面，并向所述液位管的第二端延伸；所述外壳上设有连通口，所述连通口由所述外壳的外表面贯穿至所述外壳的内表面；所述液位管的第一端与所述外壳的连通口配合，使得所述液位管的中空部与所述外壳的内部连通，所述液位管的第二端位于所述连通口的上方。12.可选的，述行星排试验装置还包括液位传感器，所述液位传感器设置在所述液位管的第二端，用于检测所述液位管内的润滑油的液面的高度。13.可选的，所述行星排试验装置还包括输出主动齿轮、输出被动齿轮以及挡油板，所述输出主动齿轮、所述输出被动齿轮以及所述挡油板均设置所述外壳的内侧；所述输出主动齿轮和所述输出被动齿轮啮合，所述输出主动齿轮用于与所述行星架相接，所述输出被动齿轮与所述输出轴的第二端相接；所述被动齿轮位于所述主动齿轮的下方，并与所述连通口相对；所述挡油板设置在所述输出被动齿轮和所述连通口之间。14.可选的，在平行于所述输入轴轴线的方向上，所述输入端电机和所述输出端电机分别位于所述外壳的两侧。15.可选的，所述行星排试验装置包括第一工作模式、第二工作模式及第三工作模式，其中，所述行星排试验装置处于第一工作模式时，所述制动器制动所述太阳轮，所述离合器使所述太阳轮和所述内齿圈断开；所述行星排试验装置处于第二工作模式时，所述制动器解锁所述太阳轮，所述离合器使所述太阳轮和所述内齿圈固联；所述行星排试验装置处于第三工作模式时，所述制动器解锁所述太阳轮，所述离合器使所述太阳轮和所述内齿圈断开。16.在本发明提供的实施例中，当制动器制动太阳轮、离合器断开内齿圈与太阳轮时，同时启动输入端电机和输出端电机。此时，行星排的各齿轮副可以直接参与传动，进而可以对行星排的内齿圈、行星轮以及太阳轮等零部件的耐久性能进行测试。17.在本发明提供的实施例中，当制动器解锁太阳轮、离合器断开太阳轮与内齿圈时，同时启动输入端电机和输出端电机。此时，内齿圈的运动可以不对行星轮产生影响，行星排的输入端和输出端解耦。通过输入端电机控制内齿圈的转速，并通过输出端电机控制行星架的转速，可以实现对行星轮在超高转速下的耐久性能进行验证。附图说明18.图1是本发明一实施例提供的行星排试验装置以第一工作模式工作时的结构状态示意图；19.图2是本发明一实施例提供的行星排试验装置以第二工作模式工作时的结构状态示意图；20.图3是本发明一实施例提供的行星排试验装置以第三工作模式工作时的结构状态示意图。21.说明书中的附图标记如下：22.100、行星排试验装置；1、外壳；1a、进油口；1b、出油口；1c、通气孔；1d、连通孔；2、制动器；3、离合器；4、输入端电机；5、输入端转速转矩传感器；6、输入轴；7、输出主动齿轮；8、输出被动齿轮；9、输出轴、10、输出端转速转矩传感器；11、输出端电机；12、泵站；13a、第一联轴器；13b、第二联轴器；13c、第三联轴器；13d、第四联轴器；14、进油管；15、回油管；16、油温流量传感器；17、液位管；18、液位传感器；19、挡油板；200、行星排；201、内齿圈；202、太阳轮；203、行星轮；204、行星架。具体实施方式23.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。24.如图1所示，在一实施例中，行星排试验装置100包括外壳1、制动器2、离合器3、输入端电机4、输入端转速转矩传感器5、输入轴6、输出主动齿轮7、输出被动齿轮8、输出轴9、输出端转速转矩传感器10、输出端电机11以及泵站12。该行星排试验装置100用于对行星排200的耐久性、传动效率等性能进行验证，其中，对行星排200进行试验验证时，需要将行星排200安装在外壳1内。在实际试验时，对行星排200相关性能的试验验证通常是通过对行星排200单体性能的试验验证来实现的，其中，单体行星排200主要包括一个内齿圈201、一个太阳轮202、若干行星轮203以及一个行星架204，太阳轮202设置在内齿圈201的中空部位内，各行星轮203均设置在内齿圈201和太阳轮202之间，各行星轮203均与行星架204相接。25.如图1所示，在一实施例中，制动器2安装在外壳1内侧，用于与太阳轮202相接，通过制动器2可以实现对太阳轮202进行制动或解锁。其中，制动器2制动太阳轮202时，可以使太阳轮202固定在外壳1上，避免太阳轮202相对外壳1转动。制动器2解锁太阳轮202时，太阳轮202可以相对外壳1转动。26.离合器3安装在外壳1内侧，用于衔接在内齿圈201和太阳轮202之间，使得使内齿圈201和太阳轮202能够固联或断开。其中，在该实施例中，离合器3的从动端与太阳轮202固定连接，离合器3的主动端与内齿圈201固定连接。离合器3动作时可以将太阳轮202和内齿圈201固联在一起，此时内齿圈201、太阳轮202以及行星轮203三者中任意两者之间都不会发生相对转动。27.输入端电机4和输入端转速转矩传感器5均设置在外壳1的外侧，输入端电机4的电机轴与输入端转速转矩传感器5的一端相接，输入端转速转矩传感器5的另一端输入轴6的第一端相接，输入轴6的第二端与内齿圈201相接。通过输入端转速转矩传感器5可以检测的输入端电机4的转速和扭矩，输入端电机4的电机轴和输入轴6可以是同轴设置，此时，输入端电机4的转速和扭矩即为输出轴的转速和扭矩。另外，为了方便组装，输入端电机4的电机轴通过第一联轴器13a与输入端转速转矩传感器5，输入端转速转矩传感器5通过第二联轴器13b与输入轴6的第一端相接。28.输出主动齿轮7设置在外壳1的内侧，并与行星架204相接，输出主动齿轮7和行星架204可以同步转动。具体的，行星架204远离行星轮203的一侧具有连接轴，输出主动齿轮7固定安装在连接轴上。在该实施例中，输出主动齿轮7、连接轴、太阳轮202、内齿圈201、输入轴6同轴设置，且在输入轴6的轴向上，输出主动齿轮7位于内齿圈201和输入端电机4之间。同时，连接轴为管状结构、太阳轮202为环形齿轮，输入轴6依次穿过连接轴的中空部位以及太阳轮202的中空部位后与内齿圈201固定连接。29.输出端电机11和输出端转速转矩传感器10均设置在外壳1的外侧，输出端电机11的电机轴与输出端转速转矩传感器10的一端相接，输出端转速转矩传感器10的另一端与输出轴9的第一端相接，输出轴9的第二端与输出被动齿轮8相接，通过输出端转速转矩传感器10可以检测的输出轴的转速和扭矩。输出端电机11的电机轴、输出轴9以及输出被动齿轮8可以是同轴设置，此时输出轴9的转速和扭矩即为输出端电机11的转速和扭矩。为了方便组装，输出端电机11的电机轴通过第三联轴器13c与输出端转速转矩传感器10，输出端转速转矩传感器10通过第四联轴器13d与输出轴9的第一端相接。输出被动齿轮8设置在外壳1内，并与输出主动齿轮7啮合形成输出齿轮传动机构。输入端电机4的动力通过输出轴9、行星排200以及输出齿轮传动机构便可以传递至输出轴9。30.外壳1上设有进油口1a和出油口1b，进油口1a通过进油管14与泵站12的出油口接通，使得泵站12能够向外壳1内输入润滑油，以便对外壳1内各部件进行润滑。出油口1b通过回油管15与泵站12的进油口接通，使得外壳1内的润滑油能够回流至泵站12。31.测试时，行星排试验装置100具有三种工作模组，这三种工作模式分别为第一工作模式、第二工作模式以及第三工作模式。32.其中，如图1所示，行星排试验装置100处于第一工作模式时，制动器2制动太阳轮202，离合器3断开内齿圈201与太阳轮202，输入端电机4和输出端电机11均启动。此时，太阳轮202固定，内齿圈201可以相对太阳轮202转动，行星轮203可以相对太阳轮202转动，同时行星轮203也可以相对内齿圈201转动，即行星排200的各齿轮副直接参与传动。在该实施例中，输入端电机4作为动力源、输出端电机11作为负载，输入端电机4的驱动力经过行星排传递至输出轴9，输出端电机11可以直接对输出轴9施力，其中，输入端电机4对输出轴9的施力方向与输出端电机11对输出轴9的施力方向相反。另外，在测试时，输入端电机4的输出功率大于输出端电机11的输出功率。该模式下可以测试内齿圈201、行星轮203以及太阳轮202的耐久性能。同时，行星架204与行星轮203之间可以通过滚针轴承连接，此时该模式下还可以测试滚针轴承的耐久性能。33.如图2所示，行星排试验装置100处于第二种工作模式时，制动器2解锁太阳轮202，离合器3将太阳轮202和内齿圈201固联在一起，输入端电机4和输出端电机11均启动。此时，内齿圈201、行星轮203、太阳轮202以及行星架204四者固定在一起，输出主动齿轮7与输入轴6同步转动。通过输入端转速转矩传感器5测得的扭矩和转速数据以及输出端转速转矩传感器10测得的扭矩和转速数据可以测得行星排试验装置100的传动效率。比如输入端转速转矩传感器5检测到的扭矩为a1、转速为b1，输出端转速转矩传感器10检测到的扭矩为a2、转速为b2，则输入端功率为p1＝a1*b1，输出端功率为p2＝a2*b2，行星排试验装置100的传动效率n＝p2/p1＝(a2*b2)/(a1*b1)，其中，b1和b2均是角速度。这样在第一种工作模式下，可以测得行星排试验装置100的传动效率n1，在第二种工作模式下，可以测得行星排试验装置100的传动效率n2，此时可以便可以得到行星排200的传动效率n3，其中，n3＝n1/n2。34.如图3所示，行星排试验装置100处于第三种工作模式时，制动器2解锁太阳轮202，离合器3断开太阳轮202与内齿圈201，输入端电机4和输出端电机11同时启动。此时，内齿圈201的运动可以不对行星轮203产生影响，行星排200的输入端和输出端解耦。通过输入端电机4控制内齿圈201的转速，并通过输出端电机11控制行星架204的转速，可以实现对行星轮203在超高转速下的耐久性能进行验证。35.如图1所示，在一实施例中，在平行于输入轴6的轴线的方向上，输入端电机4和输出端电机11分布设置在外壳1的两侧，这样可以使行星排试验装置100的空间布局更加合理，设计时可以不用考虑两个电机的尺寸是否会因为空间小而彼此产生干涉。36.可以理解的，在对某一行星排200测试完毕后，可以将该行星排200从行星排试验装置100上拆下来，以便行星排试验装置100可以安装测试其他的行星排200。为了方便行星排200的拆装，如图1所示，在一实施例中，输出被动齿轮8位于输出主动齿轮7下方，这样在拆装行星排200时，无需对输出被动齿轮8以及输出轴9等进行拆装，进而可以提高行星排200的安装速度。37.如图1所示，在一实施例中，行星排试验装置100还包括油温流量传感器16，油温流量传感器16的一端与出油口接通，油温流量传感器16的另一端与进油口1a接通，泵站12输出的润滑油从油温流量传感器16内流过后进入外壳1内。通过油温流量传感器16可以检测泵站12向外壳1内输入的润滑油的流量和油温，检测值可以反馈给泵站12，以便泵站12对向外壳1内输入的润滑油的油温和流量进行控制，进而可以将供给行星排200进行冷却润滑的润滑油油温和流量稳定在试验要求范围内。其中，油温流量传感器16包括油温传感器和流量传感器16，油温传感器和流量传感器16可以是集成在一体的模块，也可以是独立设置在进油管14上的两个器件。38.如图1所示，在一实施例中，外壳1上还设有通气孔1c，通气孔1c贯穿外壳1的侧壁，使外壳1内侧与外壳1外侧连通，进而使外壳1内外的气压一致，提高行星排200检测装置的安全性能。39.如图1所示，在一实施例中，外壳1上还设有连通孔1d和液位管17。连通孔1d由外壳1的外表面贯穿至外壳1的内表面，使外壳1内侧与外壳1外侧连通。液位管17为透明管，安装外壳1外侧，液位管17具有相背设置的第一端和第二端，液位管17的中空部位由液位管17的第一端的端面向液位管17的第二端延伸。液位管17的第一端与连通口配合，使得液位管17的中空部位与外壳1内部连通，液位管17的第二端位于连通口的上方，由于外壳1内外的气压一致，所以根据连通器原理，液位管17内的液面高度与外壳1内的液面高度相同，这样操作者可以直接从液位管17处观测到外壳1内的液面高度。40.在实际产品中，连通孔1d通常靠近外壳1的底部设置，这样可以增大液面高度的观测范围。同时，液位管17第二端与连通孔1d的高度差通常会大于外壳1内液面与连通孔1d的最大高度差，这样可以避免液位管17的设置对外壳1的容量产生不良影响。41.如图1所示，在一实施例中，行星排试验装置100还包括液位传感器18，液位传感器18设置在液位管17的第二端，用于检测液位管17内的润滑油的液面的高度。液位传感器18可以实时测量外壳1内的液面信息，并可以将外壳1内的液面信息反馈给泵站12，泵站12可以根据这个液面信息控制进油管14和/或回油管15的流量大小，保证箱体内液面高度始终稳定在所需要高度的范围内。比如，液面过低则可以减小输出油路的流量，以防止行星排200、输出齿轮传动机构、用于支撑安装输出轴9的轴承以及支撑安装输入轴6的轴承润滑不良；液面过高则可以增大输出油路的流量，防止因搅油损失过大而影响传动效率试验的结果。42.如图1所示，在一实施例中，行星排试验装置100还包括挡油板19，设置在外壳1内，并位于连通口处，以在行星排试验装置100工作时，降低连通口处油液的波动，使连通管内的液面更加稳定，进而使使液位传感器18的测量结果更加稳定和精准。43.其中，在该实施例中，输出被动齿轮8和连通孔1d都靠近外壳1的底部设置，二者通常相对设置，故在该实施例中，挡油板19设置在输出被动齿轮8和连通口之间，以降低被动齿轮转动搅油动作对液位管17内液面的影响。44.可以理解的，在其他实施例中，上述各实施例中的一些设置方式也可以采用其他方式进行替换，比如：45.在其他实施例中，行星排试验装置100中也可以不设置输入端转速转矩传感器5和输出端转速转矩传感器10，此时行星排试验装置100也可以以上述的三种工作模式进行工作，以对行星排200相应部件的耐久性和传动效率进行检测。46.在其他实施例中，输出被动齿轮8也可以是设置输出主动齿轮7的上方，或者是二者在水平方向上排布设置。47.在其他实施例中，行星排试验装置100中也可以不设置输出被动齿轮8和输出主动齿轮7，此时，输出轴9可以通过联轴器直接与行星架204相接。48.在其他实施例中，也可以是离合器3的主动端与太阳轮202固定连接，离合器3的从动端与内齿圈201固定连接。49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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