本发明涉及测量领域，具体的说，是涉及一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台。
背景技术：
汽车传动轴是汽车传动系统的重要组成部分，其传动效率的高低直接反映了汽车的动力性和燃油经济性。目前常用的汽车传动轴试验台多为开放式试验台，功率消耗大、试验费用高。本发明提供一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，该试验台是封闭功率流式试验台，具有不需要安装耗能装置、节能等优点，同时能实现不同尺寸结构的三叉杆-球笼传动轴在不同转速、负载、偏转角下传动效率的测试。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种节能且适用于不同尺寸试件的封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台。
本发明所采用的方案如下：
一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，包括底座、电机一、电机支架、联轴器、齿轮箱一、转速转矩传感器一、支架一、角度传感器、转速转矩传感器二、支架二、齿轮箱二、扭矩加载器、扭矩加载器支架、工装、水平摆动装置、轴向移动装置，所述电机一通过所述联轴器与所述齿轮箱一连接，所述电机一由所述电机支架固定，所述电机支架与所述齿轮箱一固定在所述水平摆动装置上，所述齿轮箱二固定在所述轴向移动装置上，所述水平摆动装置、所述轴向移动装置固定在所述底座上，所述角度传感器固定在所述水平摆动装置摆动中心轴处，所述支架一固定在所述水平摆动装置上，所述支架二固定在所述齿轮箱二上，所述扭矩加载器支架固定在所述齿轮箱一上。
进一步地，所述水平摆动装置包括摆动滑台、环形轨道、电动推杆、限位块一，所述电动推杆包括推杆、电机三，所述环形轨道固定在所述底座上，所述摆动滑台的摆动中心与所述环形轨道的圆心铰接，所述电动推杆固定在所述底座上，并与所述摆动滑台相连，所述电机三控制所述推杆伸缩，进而带动所述摆动滑台在所述环形轨道上转动，转动的角度由所述角度传感器检测，转动过程中由所述限位块一防止位置超程，所述限位块一固定在所述环形轨道上。
进一步地，所述轴向移动装置包括限位块二、直线滑台、滚珠丝杠、限位块三、电机二，所述直线滑台与所述滚珠丝杠相连，所述滚珠丝杠安装在所述限位块二上，并通过所述限位块三与所述电机二相连，所述限位块二、所述限位块三防止所述直线滑台移动过程中位置超程，所述电机二、所述限位块二、所述限位块三固定在所述底座上。
进一步地，所述齿轮箱一与所述齿轮箱二结构参数完全相同，齿轮传动比为1:1；所述齿轮箱一包括齿轮轴一、齿轮轴二；所述齿轮箱二包括齿轮轴三、齿轮轴四。
进一步地，所述工装包括轴套一、法兰一、轴套二、轴套三、法兰二、轴套四，所述齿轮轴一与所述轴套一连接，所述法兰一固定在所述轴套二上，所述轴套二与所述齿轮轴三连接，所述齿轮轴二与所述轴套四连接，所述法兰二固定在所述轴套三上，所述轴套三与所述齿轮轴四连接，试件一的球笼端与所述轴套一连接，三叉杆端与所述法兰一连接，与试件一完全相同的试件二的球笼端与所述轴套四连接，三叉杆端与所述法兰二连接，从而构成一个封闭回路；所述电机一用以补偿封闭回路内摩擦损耗的功率，所述扭矩加载器安装在所述轴套一上，通过使所述齿轮轴一产生相对三叉杆-球笼传动轴试件一转向相反的扭矩，对封闭回路施加负载；所述转速转矩传感器一安装在所述轴套四上，由所述支架一固定，所述转速转矩传感器二安装在所述法兰二上，由所述支架二固定。
本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台所能取得的有益效果是：
两个三叉杆-球笼传动轴试件通过工装连接在齿轮箱一与齿轮箱二之间，并形成功率流封闭回路，相比于开放式试验台大大节约了能量消耗；所述电机一为系统回路提供转速，从而实现了不同转速下三叉杆-球笼传动轴效率的测试；所述扭矩加载器为系统回路施加负载，从而实现了不同负载下三叉杆-球笼传动轴效率的测试；所述水平摆动装置带动所述齿轮箱一摆动，从而实现了不同转角下三叉杆-球笼传动轴效率的测试；所述轴向移动装置带动所述齿轮箱二移动，从而实现了不同尺寸的三叉杆-球笼传动轴效率的测试。
附图说明
图1：本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台结构正视图；
图2：本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台结构俯视图；
图3：本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台齿轮箱一结构示意图；
图4：本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台齿轮箱二结构示意图。
图中：1-底座，2-电机一，3-电机支架，4-联轴器，5-齿轮箱一，51-齿轮轴一，52-齿轮轴二，6-转速转矩传感器一，7-支架一，8-角度传感器，9-转速转矩传感器二，10-支架二，11-齿轮箱二，111-齿轮轴三，112-齿轮轴四，12-扭矩加载器，13-扭矩加载器支架，14-工装，141-轴套一，142-法兰一，143-轴套二，144-轴套三，145-法兰二，146-轴套四，15-水平摆动装置，151-摆动滑台，152-环形轨道，153-电动推杆，1531-推杆，1532-电机三，154-限位块一，16-轴向移动装置，161-限位块二，162-直线滑台，163-滚珠丝杠，164-限位块三，165-电机二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1、2、3、4所示，本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，包括底座1、电机一2、电机支架3、联轴器4、齿轮箱一5、转速转矩传感器一6、支架一7、角度传感器8、转速转矩传感器二9、支架二10、齿轮箱二11、扭矩加载器12、扭矩加载器支架13、工装14、水平摆动装置15、轴向移动装置16，所述电机一2通过所述联轴器4与所述齿轮箱一5连接，所述电机一2由所述电机支架3固定，所述电机支架3与所述齿轮箱一5固定在所述水平摆动装置15上，所述齿轮箱二11固定在所述轴向移动装置16上，所述水平摆动装置15、所述轴向移动装置16固定在所述底座1上，所述角度传感器8固定在所述水平摆动装置15摆动中心轴处，所述支架一7固定在所述水平摆动装置15上，所述支架二10固定在所述齿轮箱二11上，所述扭矩加载器支架13固定在所述齿轮箱一5上。
进一步地，所述水平摆动装置15包括摆动滑台151、环形轨道152、电动推杆153、限位块一154，所述电动推杆153包括推杆1531、电机三1532，所述环形轨道152固定在所述底座1上，所述摆动滑台151的摆动中心与所述环形轨道152的圆心铰接，所述电动推杆153固定在所述底座1上，并与所述摆动滑台151相连，所述电机三1532控制所述推杆1531伸缩，进而带动所述摆动滑台151在所述环形轨道152上转动，转动的角度由所述角度传感器8检测，转动过程中由所述限位块一154防止位置超程，所述限位块一154固定在所述环形轨道152上。
进一步地，所述轴向移动装置16包括限位块二161、直线滑台162、滚珠丝杠163、限位块三164、电机二165，所述直线滑台162与所述滚珠丝杠163相连，所述滚珠丝杠163安装在所述限位块二161上，并通过所述限位块三164与所述电机二165相连，所述限位块二161、所述限位块三164防止所述直线滑台162移动过程中位置超程，所述电机二165、所述限位块二161、所述限位块三164固定在所述底座1上。
进一步地，所述齿轮箱一5与所述齿轮箱二11结构参数完全相同，齿轮传动比为1:1；所述齿轮箱一5包括齿轮轴一51、齿轮轴二52；所述齿轮箱二11包括齿轮轴三111、齿轮轴四112。
进一步地，所述工装14包括轴套一141、法兰一142、轴套二143、轴套三144、法兰二145、轴套四146，所述齿轮轴一51与所述轴套一141连接，所述法兰一142固定在所述轴套二143上，所述轴套二143与所述齿轮轴三111连接，所述轴套四146与所述齿轮轴二52连接，所述法兰二145固定在所述轴套三144上，所述轴套三144与所述齿轮轴四112连接，试件一的球笼端与所述轴套一141连接，三叉杆端与所述法兰一142连接，与试件一完全相同的试件二的球笼端与所述轴套四146连接，三叉杆端与所述法兰二145连接，从而形成封闭回路；所述电机一2用以补偿封闭回路内摩擦损耗的功率，所述扭矩加载器12安装在所述轴套一141上，通过使所述齿轮轴一51产生相对所述三叉杆-球笼传动轴试件一转向相反的扭矩，对封闭回路施加负载；所述转速转矩传感器一6安装在所述轴套四146上，由所述支架一7固定，所述转速转矩传感器二9安装在所述法兰二145上，由所述支架二10固定。
图1、2、3、4所示，本发明一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台工作方法步骤如下：
测试三叉杆-球笼传动轴传动效率时，启动所述电机一2、所述扭矩加载器12、所述电机三1532，分别为整个系统回路提供转速、负载、偏转角，由所述转速转矩传感器一6、所述转速转矩传感器二9记录数据，经过处理后得到三叉杆-球笼传动轴某一转速、转矩、偏转角下传动效率值；调节所述电机一2转速，可以测得其他条件不变，不同转速下的三叉杆-球笼传动轴的效率；调节所述扭矩加载器12，可以测得其他条件不变，不同转矩下的三叉杆-球笼传动轴的效率；启动所述电机三1532控制所述推杆1531伸缩，进而带动所述摆动滑台151在所述环形轨道152上转动，所述角度传感器8检测到转动的角度合适后，所述摆动滑台151停止转动，此时可以测得其他条件不变，不同偏转角下的三叉杆-球笼传动轴的效率；当对不同长度的三叉杆-球笼传动轴试验时，松开固定所述直线滑台162的螺栓，启动所述电机二165，驱动所述滚珠丝杠163转动，带动所述直线滑台162移动至相应位置，用螺栓将所述直线滑台162固定，更换三叉杆-球笼传动轴试件，重复前面的步骤即可。
本发明的保护范围不仅局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为据。
1.一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，其特征在于：包括底座、电机一、电机支架、联轴器、齿轮箱一、转速转矩传感器一、支架一、角度传感器、转速转矩传感器二、支架二、齿轮箱二、扭矩加载器、扭矩加载器支架、工装、水平摆动装置、轴向移动装置，所述电机一通过所述联轴器与所述齿轮箱一连接，所述电机一由所述电机支架固定，所述电机支架与所述齿轮箱一固定在所述水平摆动装置上，所述齿轮箱二固定在所述轴向移动装置上，所述水平摆动装置、所述轴向移动装置固定在所述底座上，所述角度传感器固定在所述水平摆动装置摆动中心轴处，所述支架一固定在所述水平摆动装置上，所述支架二固定在所述齿轮箱二上，所述扭矩加载器支架固定在所述齿轮箱一上。
2.如权利要求1所述的一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，其特征在于：所述水平摆动装置包括摆动滑台、环形轨道、电动推杆、限位块一，所述电动推杆包括推杆、电机三，所述环形轨道固定在所述底座上，所述摆动滑台的摆动中心与所述环形轨道的圆心铰接，所述电动推杆固定在所述底座上，并与所述摆动滑台相连，所述电机三控制所述推杆伸缩，进而带动所述摆动滑台在所述环形轨道上转动，转动的角度由所述角度传感器检测，转动过程中由所述限位块一防止位置超程，所述限位块一固定在所述环形轨道上。
3.如权利要求1所述的一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，其特征在于：所述轴向移动装置包括限位块二、直线滑台、滚珠丝杠、限位块三、电机二，所述直线滑台与所述滚珠丝杠相连，所述滚珠丝杠安装在所述限位块二上，并通过所述限位块三与所述电机二相连，所述限位块二、所述限位块三防止所述直线滑台移动过程中位置超程，所述电机二、所述限位块二、所述限位块三固定在所述底座上。
4.如权利要求1所述的一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，其特征在于：所述齿轮箱一与所述齿轮箱二结构参数完全相同，齿轮传动比为1:1；所述齿轮箱一包括齿轮轴一、齿轮轴二；所述齿轮箱二包括齿轮轴三、齿轮轴四。
5.如权利要求4所述的一种封闭式三叉杆-球笼传动轴效率测试试验台，其特征在于：所述工装包括轴套一、法兰一、轴套二、轴套三、法兰二、轴套四，所述齿轮轴一与所述轴套一连接，所述法兰一固定在所述轴套二上，所述轴套二与所述齿轮轴三连接，所述齿轮轴二与所述轴套四连接，所述法兰二固定在所述轴套三上，所述轴套三与所述齿轮轴四连接，试件一的球笼端与所述轴套一连接，三叉杆端与所述法兰一连接，与试件一完全相同的试件二的球笼端与所述轴套四连接，三叉杆端与所述法兰二连接，从而构成一个封闭回路；所述电机一用以补偿封闭回路内摩擦损耗的功率，所述扭矩加载器安装在所述轴套一上，通过使所述齿轮轴一产生相对三叉杆-球笼传动轴试件一转向相反的扭矩，对封闭回路施加负载；所述转速转矩传感器一安装在所述轴套四上，由所述支架一固定，所述转速转矩传感器二安装在所述法兰二上，由所述支架二固定。
技术总结