綜合實(shí)驗(yàn)1-汽車變速器傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn).doc

汽車變速器傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院汽車傳動(dòng)試驗(yàn)室目錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)構(gòu)成轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量原理和方法三、試驗(yàn)對(duì)象四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作實(shí)驗(yàn)步驟五、試驗(yàn)分析和報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辙D(zhuǎn)速、扭矩和功率的測(cè)量原理和方法。掌握汽車變速器的傳動(dòng)效率測(cè)試原理和方法。了解變速器的傳動(dòng)效率隨轉(zhuǎn)速和載荷間變化的關(guān)系。了解不同工況下功率損失的原因。二、 實(shí)驗(yàn)原理1. 汽車傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)構(gòu)成汽車傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)構(gòu)成如圖1和圖2所示，由原動(dòng)機(jī)(帶變頻調(diào)速的交流電動(dòng)機(jī))、傳感器(轉(zhuǎn)速扭矩測(cè)量儀)、汽車變速器(SG135-2)、負(fù)荷(直流電機(jī))等組成。變速器的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速信號(hào)分別由傳感器的兩條信號(hào)線接入到扭矩儀上讀出。圖1 汽車傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝方式輸出端信號(hào)輸入端信號(hào)圖2 汽車傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)試分析系統(tǒng)2. 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量原理和方法JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的基本原理是：通過彈性軸、兩組磁電信號(hào)發(fā)生器，把被測(cè)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成具有相位差的兩組交流電信號(hào)，這兩組交流電信號(hào)的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，而其相位差的變化部分又與被測(cè)轉(zhuǎn)矩成正比。JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理如圖3。圖3 JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理在彈性軸的兩端安裝有兩只信號(hào)齒輪，在兩齒輪的上方各裝有一組信號(hào)線圈，在信號(hào)線圈內(nèi)均裝有磁鋼，與信號(hào)齒輪組成磁電信號(hào)發(fā)生器。當(dāng)信號(hào)齒輪隨彈性軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于信號(hào)齒輪的齒頂及齒谷交替周期性的掃過磁鋼的底部，使氣隙磁導(dǎo)產(chǎn)生周期性的變化，線圈內(nèi)部的磁通量亦產(chǎn)生周期性變化，使線圈中感生出近似正弦波的交流電信號(hào)。這兩組交流電信號(hào)的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，因此可以用來測(cè)量轉(zhuǎn)速。這兩組交流電信號(hào)之間的相位與其安裝的相對(duì)位置及彈性軸所傳遞扭矩的大小及方向有關(guān)。當(dāng)彈性軸不受扭時(shí)，兩組交流電信號(hào)之間的相位差只與信號(hào)線圈及齒輪的安裝相對(duì)位置有關(guān)，這一相位差一般稱為初始相位差，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，使其相差半個(gè)齒距左右，即兩組交流電信號(hào)之間的初始相位差在180度左右。在彈性軸受扭時(shí)，將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使兩組交流電信號(hào)之間的相位差發(fā)生變化，在彈性變形范圍內(nèi)，相位差變化的絕對(duì)值與轉(zhuǎn)矩的大小成正比。把這兩組交流電信號(hào)用專用電纜線送入JW型微機(jī)扭矩儀，即可得到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率的精確值。三、 試驗(yàn)對(duì)象圖4 sg135-2三軸五檔變速器的結(jié)構(gòu)圖四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟1. 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作1) 檢查機(jī)械部分與電器部分線路是否連接好，控制面板上的按扭和旋扭是否復(fù)位。2) 合上測(cè)試裝置的電源開關(guān)，總電源燈亮；擰開JW-2A微機(jī)扭矩儀總鑰匙開關(guān)，這時(shí)顯示儀表上電；啟動(dòng)系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)按扭燈亮。3) 扭矩調(diào)零，轉(zhuǎn)速調(diào)零。2. 實(shí)驗(yàn)步驟和記錄1) 在系統(tǒng)啟動(dòng)至少30秒以后,按下拖動(dòng)使能按扭，此時(shí)加載啟動(dòng)按扭燈亮2) 按下加載使能按扭，此時(shí)拖動(dòng)使能按扭燈亮。3) 然后按以下三種情況順時(shí)針慢慢拖動(dòng)給定旋動(dòng)和加載給定旋扭，把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩調(diào)到所需要的值，將數(shù)據(jù)記錄到下面表格。4) 固定輸入轉(zhuǎn)速、固定加載扭矩：（每隔30S采樣一次）表格 1：功率(kw)輸入轉(zhuǎn)速N =1200(r/min) 加載扭矩M=100(Nm)輸入輸出機(jī)械效率5) 固定加載扭矩、改變輸入轉(zhuǎn)速：M=100 Nm（做轉(zhuǎn)速效率曲線）表格 2：平均功率（kw）輸入轉(zhuǎn)速(r/min)輸入輸出機(jī)械效率6) 固定輸入轉(zhuǎn)速、改變加載扭：N=800r/min（做扭矩效率曲線）表格 3：平均功率(kw)加載扭矩(Nm)輸入輸出機(jī)械效率7) 試驗(yàn)完成后，先把緩慢將加載給定旋扭逆時(shí)針旋到原位，再把緩慢將拖動(dòng)給定旋扭逆時(shí)針旋到原位。8) 待系統(tǒng)穩(wěn)定停下后,按下控制面板上的拖動(dòng)停止按扭. 一分鐘以后,按下系統(tǒng)停止，然后關(guān)閉鑰匙開關(guān)，關(guān)閉總電源。五、 試驗(yàn)分析和報(bào)告要求試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)速、扭矩和功率的測(cè)量原理和方法；汽車變速器的傳動(dòng)效率測(cè)試原理和方法；試驗(yàn)數(shù)據(jù)、傳動(dòng)效率隨轉(zhuǎn)速和載荷間變化的關(guān)系及其變化曲線圖；結(jié)果分析、回答思考問題和試驗(yàn)體會(huì)。思考問題：1) 汽車變速器的功率損失主要是什么？2) 影響汽車變速器的功率損失的因素有哪些？3) 怎樣提高汽車變速器的機(jī)械效率？六、 注意事項(xiàng)1、系統(tǒng)運(yùn)行過程中不能停電,否則會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成毀滅性破壞。2、每一步操作后都要預(yù)留足夠的響應(yīng)時(shí)間,保證系統(tǒng)正確運(yùn)行,其間不要進(jìn)行其他操作,避免系統(tǒng)邏輯系統(tǒng)誤動(dòng)作帶來毀滅性破壞。3、加載電機(jī)轉(zhuǎn)速不能高于3000轉(zhuǎn),拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速不能高于4500轉(zhuǎn), 否則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)急停,其沖擊可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成毀滅性破壞4、系統(tǒng)停止后，需至少5分鐘的時(shí)間來釋放大電容電抗器上的殘余電量