【正文】 試件、輸出扭矩傳感器、加載器等組成，由于這種試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)相當(dāng)于有一個(gè)封閉式功率流在這個(gè)封閉的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)，因此稱之為機(jī)械式封閉式試驗(yàn)臺(tái)；“開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)”是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的功率，通過(guò)被試變速器和陪試變速器之后，即被負(fù)載裝置（各種測(cè)功機(jī)）全部吸收并且消耗掉；“電封閉式”是變速器輸出的機(jī)械功率首先通過(guò)加載電動(dòng)機(jī)裝換成電功率，再通過(guò)電參數(shù)的調(diào)節(jié)，將這部分電功率以合適的電壓、電流方式（交流模式時(shí)還包括頻率和相移）傳到變速器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，再由該電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)變速器的輸入軸，實(shí)現(xiàn)能量的回饋與利用。 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀 目前，國(guó)外變速器臺(tái)架測(cè)試技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以對(duì)變速器的一些特性進(jìn)行檢測(cè)，如空載或又負(fù)荷情況下的加速及減速換擋特性，4前進(jìn)擋、倒檔的滑差測(cè)定，各種工況下的各種油壓等。這些設(shè)備技術(shù)含量高、測(cè)試精度高，但購(gòu)置費(fèi)用較高，僅有一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的個(gè)別大型維修部門(mén)從國(guó)外廠家購(gòu)買(mǎi)了試驗(yàn)臺(tái)，但僅僅幾臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)各地眾多轎車(chē)維修單位的需要。目前我國(guó)北京四惠汽車(chē)修理公司、廣東花都汽車(chē)修理公司及廣西南寧富緣汽車(chē)修理有限公司引進(jìn)了英國(guó)公司開(kāi)發(fā)的用于汽車(chē)維修行業(yè)使用的自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)能對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試，檢測(cè)的技術(shù)指標(biāo)包括在不同的負(fù)荷的控制油壓、輸入、輸出轉(zhuǎn)速、冷卻流量、離合器、制動(dòng)器是否打滑等指標(biāo)。該機(jī)的作用主要在兩個(gè)方面：其一在自動(dòng)變速器維修前對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行診斷、分析，對(duì)以后的維修提供數(shù)據(jù)；其二為維修后出廠的自動(dòng)變速器作性能檢測(cè)，以保證維修后的出廠質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)可分為自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架、模擬加載裝置、動(dòng)力供應(yīng)部分、連接附件、控制臺(tái)等五個(gè)部分組成。ATPUK300型號(hào)動(dòng)力裝置為73kw的調(diào)頻電機(jī)作為動(dòng)力輸入，ATPCN200型采用一個(gè)排量為4L的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力輸入裝置，采用儀表顯示，獨(dú)立控制，其連接設(shè)計(jì)了快速連接機(jī)構(gòu)，能對(duì)數(shù)十種自動(dòng)變速器進(jìn)行快速連接其模擬負(fù)載裝置采用了風(fēng)冷的電渦流測(cè)功機(jī)。此設(shè)備設(shè)計(jì)較先進(jìn)，可以試驗(yàn)多鐘型號(hào)的自動(dòng)變速器，應(yīng)用范圍較廣，特別是快速連接機(jī)構(gòu)值得借鑒，但是設(shè)備價(jià)格較昂貴，只有在較大的修理企業(yè)且在北京、廣東等自動(dòng)變速器維修量較大的地方才能考慮購(gòu)買(mǎi)，一般汽車(chē)修理企業(yè)在產(chǎn)品的價(jià)格上較難接受。目前，汽車(chē)變速器檢測(cè)已獲得很大發(fā)展，但在許多汽車(chē)變速器制造和檢修企業(yè)，尤其是一些小型企業(yè)仍采用傳統(tǒng)測(cè)試方法。在國(guó)內(nèi)的機(jī)車(chē)檢修設(shè)備使用單位中，大多數(shù)的汽車(chē)變速器試驗(yàn)臺(tái)仍屬于觸點(diǎn)控制的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，采用手工調(diào)節(jié)，人工讀表，人工數(shù)據(jù)處理等。這種傳統(tǒng)方法工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且要求測(cè)試人員工作時(shí)精力高度集中并具有豐富的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，即使這樣，測(cè)試精度也往往難以保證。由于其數(shù)字化程度低、試驗(yàn)操作繁瑣、安全系數(shù)低、故障率高，報(bào)表可信度低，且難以建立完備的機(jī)車(chē)檢修數(shù)據(jù)信息庫(kù)，所以成為制約檢修生產(chǎn)信息化和數(shù)字化的瓶頸。部分國(guó)內(nèi)廠家已經(jīng)開(kāi)始了該試驗(yàn)臺(tái)的研制并取得了一些成績(jī)，但由于技術(shù)力量不足，所開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)含量、自動(dòng)化程度較低，有些項(xiàng)目的測(cè)試只能用于手動(dòng)操作，準(zhǔn)確率較低，而且檢測(cè)項(xiàng)目較少，與國(guó)外的產(chǎn)品相比缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，無(wú)法替代進(jìn)口產(chǎn)品。研制的設(shè)備要具有集成化、數(shù)字化和智能化的特點(diǎn)，保證測(cè)試精度高、重復(fù)性好，同時(shí)要求簡(jiǎn)單可靠、成本低。目前，能夠滿足上述要求，同時(shí)具有手動(dòng)和自動(dòng)控制方式，汽車(chē)變速器測(cè)試的設(shè)備并不多見(jiàn)。隨著我國(guó)汽車(chē)保有量的迅速增長(zhǎng)，促進(jìn)了汽車(chē)檢測(cè)維修設(shè)備企業(yè)的發(fā)展，并開(kāi)始開(kāi)發(fā)研制具有一定水平的檢測(cè)設(shè)備。但是由于裝備自動(dòng)變速器的汽車(chē)是近幾年才大量進(jìn)入我國(guó)，自動(dòng)變速器檢修設(shè)備一直處于較低水平，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上僅有山西省汽車(chē)保修機(jī)具供應(yīng)站生產(chǎn)一種稱作“中國(guó)首臺(tái)自動(dòng)變速器維修專用試驗(yàn)臺(tái)”的一型自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)時(shí)不裝液力變矩器，即不能試驗(yàn)液力變矩器的性能，由于不試驗(yàn)液力變矩器所以該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，售價(jià)相對(duì)較低。該設(shè)備采用液壓馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)力輸入，輸入額定轉(zhuǎn)矩為200Nm，輸入轉(zhuǎn)矩較小，不能滿足大排量汽車(chē)自動(dòng)變速器對(duì)自動(dòng)變速器的檢修試驗(yàn)的要求，由于在實(shí)驗(yàn)時(shí)不裝液力變矩器，所以靠試驗(yàn)臺(tái)提供自動(dòng)變速器系統(tǒng)油壓，這樣不能完全模擬實(shí)際使用工況，但是可以拆除油底殼進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)閥體漏油時(shí)可以一目了然的看到設(shè)計(jì)的一型電磁閥測(cè)試儀可以對(duì)種以上車(chē)輛的自動(dòng)變速器進(jìn)行換擋控制，可以用于試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)時(shí)使用，也可單獨(dú)就車(chē)路試，此設(shè)備值得借鑒。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本文對(duì)汽車(chē)變速器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的硬件組成進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：1） 變速器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)；2） 變速器試驗(yàn)臺(tái)主要組成部分的選型；3） 變速器試驗(yàn)臺(tái)電機(jī)控制部分電氣原理圖設(shè)計(jì)及繪制；4） 變速器試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制原理圖設(shè)計(jì)及繪制； 設(shè)計(jì)參數(shù) 本試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下： 1) 試驗(yàn)臺(tái)要求變速器輸入軸最高轉(zhuǎn)速6000r/min。 2）試驗(yàn)臺(tái)要求變速器輸入最高轉(zhuǎn)矩； 3）。2 變速器試驗(yàn)臺(tái)總體方案確定 變速器試驗(yàn)臺(tái)概述 變速器試驗(yàn)臺(tái)是汽車(chē)變速器實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備，它對(duì)變速器的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩測(cè)量和分析試驗(yàn)，在汽車(chē)的試驗(yàn)設(shè)備中具有重要的地位，按其工作原理可將其分為三類(lèi)：開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)，機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)和電封閉試驗(yàn)臺(tái)。 開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)的原理及優(yōu)缺點(diǎn) ： 各部分組成及功用： 動(dòng)力區(qū)由電機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)、調(diào)速器及附屬裝置組成，它負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供動(dòng)力（功率），其中包括轉(zhuǎn)速和扭矩。 試驗(yàn)區(qū)是由被測(cè)裝置、變速器、扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及一些其他測(cè)量裝置組成。 模擬負(fù)載區(qū)主要由測(cè)功機(jī)（也可以是發(fā)電機(jī)或者磁粉制動(dòng)器等）及其他附屬裝置組成。開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)整套系統(tǒng)的工作原理及工作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，整套設(shè)備的技術(shù)含量低，制造成本相對(duì)較低，它的致命弱點(diǎn)是臺(tái)架需要大功率動(dòng)力（驅(qū)動(dòng)電機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)），能量無(wú)法反饋使用。因此，其試驗(yàn)成本相對(duì)于后面所述的封閉試驗(yàn)臺(tái)來(lái)說(shuō)較高，而在變速器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，它屬于長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)項(xiàng)目，因此，功率的消耗就成為一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)常用于變速器的傳動(dòng)效率試驗(yàn)和疲勞壽命試驗(yàn)，對(duì)變速器出場(chǎng)實(shí)驗(yàn)而言，開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)是不合適的。 機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)原理及優(yōu)缺點(diǎn)，機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)傳動(dòng)箱，輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，被試件，輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，加載器等組成，由于這種試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)相當(dāng)于有一個(gè)閉環(huán)功率流在這個(gè)封閉的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)，一次稱之為機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)，機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)具有節(jié)能，控制方便，可靠性好功率流內(nèi)部封閉，能源消耗不大，造價(jià)適中；其缺點(diǎn)是扭矩施加裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要定期維護(hù)，試件轉(zhuǎn)速不能太高，特別是現(xiàn)在車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)速度越來(lái)越高，矛盾逐漸顯現(xiàn)。1驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2傳動(dòng)箱，3轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，4被測(cè)試變速器 5陪試變速器，6加載裝置 電封閉試驗(yàn)臺(tái) ：機(jī)組或變流器電動(dòng)機(jī)傳感器被測(cè)試件傳感器發(fā)電機(jī)機(jī)組或變流器 電封閉試驗(yàn)臺(tái)在結(jié)構(gòu)上與開(kāi)放式試驗(yàn)臺(tái)類(lèi)似，但電封閉試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)現(xiàn)加載功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電的功能，發(fā)出的電力通過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)提供給驅(qū)動(dòng)端的電機(jī)或反饋給電網(wǎng)。電封閉加載試驗(yàn)臺(tái)是由電動(dòng)機(jī)或電機(jī)組作為源動(dòng)力帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，通過(guò)產(chǎn)生電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加載，并將發(fā)出的電能通過(guò)回饋方式可被再度利用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。從圖中可以看出，交流電力封閉試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)思想是在原有開(kāi)環(huán)試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上加一套動(dòng)力回收裝置，將系統(tǒng)消耗的能量通過(guò)電網(wǎng)加以回收，從而降低試驗(yàn)消耗。其優(yōu)點(diǎn)是能源利用好，效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)加載，；缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴。發(fā)展初期，用直流電機(jī)組發(fā)電帶動(dòng)一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)變速器，另一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)加載，再經(jīng)同步發(fā)電機(jī)組回饋電網(wǎng)，這種方式效率只能達(dá)到60%，占地面積大，機(jī)組噪聲高，加載響應(yīng)慢，現(xiàn)已逐步淘汰。隨著直流交流技術(shù)的發(fā)展，直流發(fā)電機(jī)組已被靜止直流變流器取代，能源利用率大大提高，但直流變流器回饋電網(wǎng)質(zhì)量較差，在國(guó)外是禁止并網(wǎng)的。上世紀(jì)八十年代以來(lái)，交流變流技術(shù)飛速發(fā)展，能夠并網(wǎng)，減少了對(duì)電網(wǎng)的污染。 變速器試驗(yàn)臺(tái)總體方案確定 變速器試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)組成