【正文】 在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)該著重減小靜摩擦力來提高啟動(dòng)機(jī)械效率。 液壓缸和其他容積式液動(dòng)機(jī)一樣，都是靠密封的工作容積來傳遞力和速度的液壓缸密封的好壞，直接影響液壓桿的工作性能，因此密封是液壓結(jié)構(gòu)組成中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 液壓傳動(dòng)也有其自身缺點(diǎn)：液壓系統(tǒng)中的漏油，影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和正確性。 （3）傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。該機(jī)構(gòu)與裝配線和變速器性能試驗(yàn)臺(tái)的布局圖如下圖所示：約860mm裝配線HY7130變速器 上下料裝置 約900mm HY7 130變速器性能試驗(yàn)臺(tái) 裝配線和變速器性能試驗(yàn)臺(tái)的布局圖 機(jī)械手從裝配線上把變速器抓緊并提升旋轉(zhuǎn)120度角后放變速器于試驗(yàn)臺(tái)上該種布局適合一個(gè)工人完成變速器的上下料操作和檢測(cè)變速器的全過程，達(dá)到精減人員，提高工作效率的目的。方案三：自動(dòng)導(dǎo)向地面搬運(yùn)車。上下料機(jī)構(gòu)可采用多種方案，達(dá)到自動(dòng)化要求，常用方案有如下幾種：方案一：自動(dòng)懸掛式輸送機(jī)。（3）節(jié)能原則：必須以節(jié)省能源為原則。 物料搬運(yùn)裝置設(shè)計(jì) 概述物料搬運(yùn)是利用人力或搬運(yùn)機(jī)械，按要求將物料從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，為實(shí)現(xiàn)特定目的而進(jìn)行的有效作業(yè)的總稱。 （2） 當(dāng)離合器脫開時(shí)，加載電機(jī)帶動(dòng)變速器以及離合器摩擦片空轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)不停機(jī)，此時(shí)，相當(dāng)于汽車駕駛員腳踏離合器，使離合器分離，進(jìn)行掛檔以避免齒輪產(chǎn)生沖擊。在試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行反拖試驗(yàn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)側(cè)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，加載側(cè)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成了能量封閉系統(tǒng)。汽車的質(zhì)量分為平移質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量兩部分。 汽車的行駛阻力主要由滾動(dòng)阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力所組成，表示為驅(qū)動(dòng)力平衡方程式： Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (2)式中 Ff——滾動(dòng)阻力，(N)； Fw——空氣阻力，(N)； Fi——坡度阻力，（N）； Fj——加速阻力，（N）。因此，本平臺(tái)根據(jù)工廠試驗(yàn)的實(shí)際條件和本試驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)，綜合考慮各方面的因素應(yīng)選擇機(jī)械加載。雖然直流測(cè)功電機(jī)調(diào)速性能好，控制簡單，但直流電機(jī)由于換向器的影響，不能適用于高速運(yùn)行，因此在轉(zhuǎn)速很高的情況下，往往采用機(jī)械減速裝置，因此占地面積大，系統(tǒng)復(fù)雜且維修費(fèi)用高。其輸出轉(zhuǎn)矩與激磁電流呈良好的線性關(guān)系而與轉(zhuǎn)速或滑差無關(guān)；直流電力測(cè)功機(jī)工作原理是將直流電機(jī)發(fā)出的直流電經(jīng)DCS 直流調(diào)速系統(tǒng)逆變?yōu)榻涣麟?，并通過DCS 直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)電機(jī)的上網(wǎng)電流來控制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩；交流電力測(cè)功機(jī)交流變頻加載技術(shù)是在上世紀(jì)末逐步發(fā)展起來的一門新技術(shù)。 水力測(cè)功機(jī)的工作原理是用水作為制動(dòng)介質(zhì)，將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，通過水冷卻后帶走熱量。首要的一條就是模擬汽車在實(shí)際運(yùn)行中受到的各種阻力，因此，需要選擇合適的加載方式。制動(dòng)電機(jī)采用回饋制動(dòng)，節(jié)約能源。在制造領(lǐng)域，配方用來描述生產(chǎn)一件產(chǎn)品所用的不同配料之間的比例關(guān)系，具生產(chǎn)過程中一些變量對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定值的集合。這里采用了組態(tài)王事件命令語言中事件存在時(shí)循環(huán)的定時(shí)功能。而且工業(yè)控制中很多都是通過離散狀態(tài)變更來激發(fā)程序的流程。當(dāng)該事件剛剛發(fā)生時(shí)，該單元的程序只執(zhí)行一次；當(dāng)該事件存在時(shí)，按照設(shè)定的時(shí)間間隔反復(fù)執(zhí)行該單元程序；當(dāng)該事件消失時(shí)，該單元程序只執(zhí)行一次。加載計(jì)時(shí)完畢，將進(jìn)行下一檔位的測(cè)試，在程序中進(jìn)入換檔準(zhǔn)備過程。由于松開離合器、換檔、閉合離合器都是在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下工作的，因而每一動(dòng)作命令的發(fā)出都要先檢驗(yàn)其條件是否嚴(yán)格滿足以保證安全。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)包括：變速器當(dāng)前檔位、轉(zhuǎn)速、扭矩、通過拉壓力傳感所測(cè)得的掛檔力、離合器開關(guān)信號(hào)、變速器夾緊信號(hào)、軸承溫度等。由于自動(dòng)試驗(yàn)過程是本軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵，故以下僅對(duì)自動(dòng)試驗(yàn)進(jìn)行討論。單獨(dú)換檔是應(yīng)廠家要求對(duì)某一指定檔位進(jìn)行試驗(yàn)。該系統(tǒng)從功能上完成了自動(dòng)試驗(yàn)、手動(dòng)試驗(yàn)、單獨(dú)換檔試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和效率試驗(yàn)。方案二的優(yōu)點(diǎn)：采用普通電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，降低了產(chǎn)品的成本；采用自動(dòng)注放油，提高了自動(dòng)化程度，并且提高了工作效率，特別是采用直流發(fā)電機(jī)加載，節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)了能源的回收和再利用，且比磁粉加載對(duì)環(huán)境的污染小得多。 方案分析參考以上的調(diào)查我對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)方案如下，專用試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)我考慮的基本原則是：（1）試驗(yàn)對(duì)象的運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)、要求達(dá)到的試驗(yàn)效果，以便決定試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式；（2）充分考慮試驗(yàn)對(duì)象實(shí)際工作時(shí)的環(huán)境與運(yùn)動(dòng)形式，盡可能在試驗(yàn)臺(tái)上模擬出來；（3）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免由于試驗(yàn)臺(tái)的原因造成試驗(yàn)結(jié)果的失真；（4）加載方式應(yīng)結(jié)合實(shí)際，切實(shí)、可靠，程序加載、隨機(jī)加載或激振加載都是臺(tái)架試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展的趨勢(shì)；（5）自動(dòng)記錄和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理是避免人為誤差的一種有效方式，實(shí)時(shí)處理是現(xiàn)代試驗(yàn)盡力采用的一種方式。在換檔過程中, 電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的上升和下降有一定的斜率, 以防止對(duì)變速器沖擊過大。自動(dòng)檢測(cè)是該系統(tǒng)主要使用的方式, 半自動(dòng)主要是用于系統(tǒng)自身參數(shù)的調(diào)整。電氣控制系統(tǒng)由控制柜、控制臺(tái)、觸摸屏、PLC、變頻器、計(jì)算機(jī)、傳感器、二次儀表及各系統(tǒng)控制元件組成，控制面板上裝有各種開關(guān)、指示儀表和指示燈，通過控制面板上的操縱元件進(jìn)行設(shè)置調(diào)整和正常自動(dòng)控制。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集卡將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。變頻器可以實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。安裝在機(jī)械手上的拉壓力傳感器、位移傳感器實(shí)現(xiàn)換擋力和換擋位移的數(shù)據(jù)檢測(cè)。試驗(yàn)臺(tái)架包括離合器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和汽車變速器。機(jī)械部分包括兩個(gè)功率比較大的變頻電機(jī)和試驗(yàn)臺(tái)架。驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)、慣性輪箱（用于模擬實(shí)車工況的慣性）、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、輸入接盤及各種安裝支架和聯(lián)軸器組成。工作性能要求為：（1）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠；（2）測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)表和測(cè)試及故障診斷的界面友好；（3）臺(tái)架試驗(yàn)方法科學(xué)、規(guī)范，達(dá)到汽車機(jī)械式變速器臺(tái)架試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)；（4）在同一臺(tái)架上對(duì)不同種變速器完成測(cè)試功能。該系統(tǒng)變頻器采用交流矢量控制技術(shù)，對(duì)大功率交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)了精確控制。而對(duì)于汽車手動(dòng)變速器, 由于起步較晚, 國內(nèi)有能力生產(chǎn)汽車變速器的多為合資企業(yè), 因此國家尚未建立比較完整的試驗(yàn)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 而針對(duì)汽車變速器性能的臺(tái)架試驗(yàn)方法更是屈指可數(shù)。此外, 根據(jù)檢索, 在美國也有汽車變速器檢測(cè)試驗(yàn)方法獲得國家專利局授權(quán), 并公開轉(zhuǎn)讓。這期間，變速器檢測(cè)診斷技術(shù)隨著單子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)普遍應(yīng)用高新技術(shù)改進(jìn)和完善汽車變速器檢測(cè)診斷設(shè)備，各種新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，并向多功能、小型化、數(shù)字化、智能化和綜合化的方向發(fā)展。隨著電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，臺(tái)架試驗(yàn)已經(jīng)成為汽車整車及其部件各種性能的主要試驗(yàn)手段，在國內(nèi)外無論是研究單位還是制造單位的研究水平越高，其臺(tái)架設(shè)備也就越先進(jìn)。汽車空氣動(dòng)力特征、車輛地面學(xué)、車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與載荷、車輛工作過程等試驗(yàn)研究都涉及到多方面的試驗(yàn)理論和技術(shù)，如系統(tǒng)分析、相似理論、誤差理論、數(shù)據(jù)隨機(jī)處理等，這些基礎(chǔ)性的研究工作有力地推動(dòng)了汽車試驗(yàn)工作的發(fā)展。具體說來，該試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：可進(jìn)行幾種不同型號(hào)變速器及其擴(kuò)展類型變速器的性能測(cè)試；測(cè)試過程可智能控制；短時(shí)間內(nèi)可完成綜合性能（換檔、加載、同步器）測(cè)試；運(yùn)行參數(shù)可實(shí)時(shí)顯示；可進(jìn)行故障的自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警及處理等。因此，對(duì)汽車手動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)的研究具有特別重要的意義。為此，研制出一套先進(jìn)實(shí)用、價(jià)格適中的變速器試驗(yàn)臺(tái)成為市場(chǎng)的迫切需要。據(jù)測(cè)，2013年歐洲變速器市場(chǎng)上，配備手動(dòng)變速器的汽車將占52%，配備自動(dòng)手動(dòng)變速器的將占10%，配備無級(jí)變速器的將占2%，配備雙離合變速器的將占16%，配備自動(dòng)變速器的將占20%。變速器作為汽車傳動(dòng)總成的關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接影響到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。研究變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合工作特性，需要對(duì)變速器性能進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，變速器的維修需要進(jìn)行故障診斷。 隨著汽車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，汽車行業(yè)對(duì)變速器的需求不斷增長，對(duì)汽車變速器的質(zhì)量要求也越來越高，這就要求既要有高科技的加工手段，又要有高質(zhì)量的檢測(cè)設(shè)備，但目前國內(nèi)采用的檢測(cè)手段還不能全部滿足現(xiàn)狀的要求，主要表現(xiàn)在檢測(cè)產(chǎn)品單一，跟不上產(chǎn)品的變化，檢測(cè)手段落后，不能滿足某些指標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)效率低，不能滿足生產(chǎn)需要。變速器是現(xiàn)代汽車重要的組成部分。車輛行駛性能的好壞，不僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且在很大程度上還依賴于傳動(dòng)系以及傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配。本文所設(shè)計(jì)的變速器性能檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)能夠?yàn)樽兯倨鞯男阅芑蚬收显\斷提供參考數(shù)據(jù)，具有以下功能：提供的動(dòng)力能模擬變速器在汽車上的使用工況；負(fù)載能模擬汽車的道路行駛阻力；能檢測(cè)變速器的特性參數(shù)及系統(tǒng)油壓、流量、溫度等數(shù)據(jù)。第1章 汽車變速器試驗(yàn)臺(tái)概述 汽車變速器試驗(yàn)臺(tái)資料調(diào)查 變速器是現(xiàn)代汽車重要的組成部分。 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與科技的進(jìn)步，我國汽車工業(yè)發(fā)展十分迅速，汽車保有量與日劇增，汽車不再是渴望不可求的奢侈品，它已經(jīng)逐漸的進(jìn)入百姓家中。毫無爭議的說，自動(dòng)變速器是未來變速器發(fā)展的一個(gè)重要的方向。這種狀況造成了手動(dòng)變速器開發(fā)周期的緩慢，使變速器生產(chǎn)商在對(duì)產(chǎn)品修改時(shí)沒有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)，只能盲目的、嘗試性的、試探性的修改，對(duì)工時(shí)、材料浪費(fèi)嚴(yán)重。汽車普遍裝備了變速器，變速器維修有一個(gè)廣闊的市場(chǎng)，設(shè)計(jì)適應(yīng)于汽車維修企業(yè)的變速器臺(tái)架性能試驗(yàn)臺(tái)，將提高自動(dòng)變速器維修質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。該試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)程度高、測(cè)試多、實(shí)時(shí)性強(qiáng)且完全可靠。二次世界大戰(zhàn)以后，汽車實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，這一方面是由于汽車生產(chǎn)發(fā)展的需要，另一方面也是許多相鄰工業(yè)、相鄰學(xué)科發(fā)展和滲透的結(jié)果。因此開發(fā)相關(guān)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近二十年間，世界電子技術(shù)的飛速發(fā)展大大加快了汽車技術(shù)的發(fā)展步伐。日本汽車工程組織也有類似的試驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于國內(nèi)來說，目前中國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中制定了許多汽車零部件總成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法, 如制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、機(jī)械變速器、減震器等, 甚至細(xì)致到對(duì)一些總成的部件, 都有相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)的控制通過西門子6SE70系列變頻器來實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)要求廠方要求試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)能夠在線檢測(cè)變速器的綜合性能，包括以下試驗(yàn)：（1）各檔換檔試驗(yàn)；（2）變速器加載能力測(cè)試；（3）變速器操縱（同步器）性能的測(cè)試；（4）跳檔檢測(cè)；（5）變速器的疲功壽命試驗(yàn)；（6）傳動(dòng)效率試驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)機(jī)電部分包括加載電機(jī)、汽車變速器與驅(qū)動(dòng)單元。試驗(yàn)臺(tái)機(jī)電部分是該系統(tǒng)的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成將變速器驅(qū)動(dòng)到相應(yīng)轉(zhuǎn)速和加載扭矩，以達(dá)到特定測(cè)試工況。工作時(shí)，加載電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)下，能量回饋到電網(wǎng)，大大節(jié)約了能源。機(jī)械手換擋機(jī)構(gòu)由執(zhí)行元件、中級(jí)操縱機(jī)構(gòu)、調(diào)整支架、控制系統(tǒng)及各種連接件組成，以實(shí)現(xiàn)換擋動(dòng)作及換擋力、換擋速度、位移的控