綜合實驗1-汽車變速器傳動效率測試實驗.doc

汽車變速器傳動效率測試實驗指導(dǎo)書華南理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院汽車傳動試驗室目錄一、實驗?zāi)康亩嶒炘韨鲃訉嶒炁_構(gòu)成轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量原理和方法三、試驗對象四、實驗內(nèi)容及實驗步驟實驗前準(zhǔn)備工作實驗步驟五、試驗分析和報告要求六、實驗注意事項一、 實驗?zāi)康恼莆辙D(zhuǎn)速、扭矩和功率的測量原理和方法。掌握汽車變速器的傳動效率測試原理和方法。了解變速器的傳動效率隨轉(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、 實驗原理1. 汽車傳動實驗臺構(gòu)成汽車傳動實驗臺構(gòu)成如圖1和圖2所示，由原動機(帶變頻調(diào)速的交流電動機)、傳感器(轉(zhuǎn)速扭矩測量儀)、汽車變速器(SG135-2)、負荷(直流電機)等組成。變速器的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速信號分別由傳感器的兩條信號線接入到扭矩儀上讀出。圖1 汽車傳動實驗臺安裝方式輸出端信號輸入端信號圖2 汽車傳動實驗臺與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測試分析系統(tǒng)2. 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量原理和方法JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的基本原理是：通過彈性軸、兩組磁電信號發(fā)生器，把被測轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成具有相位差的兩組交流電信號，這兩組交流電信號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齒輪，在兩齒輪的上方各裝有一組信號線圈，在信號線圈內(nèi)均裝有磁鋼，與信號齒輪組成磁電信號發(fā)生器。當(dāng)信號齒輪隨彈性軸轉(zhuǎn)動時，由于信號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。這兩組交流電信號的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，因此可以用來測量轉(zhuǎn)速。這兩組交流電信號之間的相位與其安裝的相對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，兩組交流電信號之間的相位差只與信號線圈及齒輪的安裝相對位置有關(guān)，這一相位差一般稱為初始相位差，在設(shè)計制造時，使其相差半個齒距左右，即兩組交流電信號之間的初始相位差在180度左右。在彈性軸受扭時，將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使兩組交流電信號之間的相位差發(fā)生變化，在彈性變形范圍內(nèi)，相位差變化的絕對值與轉(zhuǎn)矩的大小成正比。把這兩組交流電信號用專用電纜線送入JW型微機扭矩儀，即可得到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率的精確值。三、 試驗對象圖4 sg135-2三軸五檔變速器的結(jié)構(gòu)圖四、 實驗內(nèi)容及實驗步驟1. 實驗前準(zhǔn)備工作1) 檢查機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) 合上測試裝置的電源開關(guān)，總電源燈亮；擰開JW-2A微機扭矩儀總鑰匙開關(guān)，這時顯示儀表上電；啟動系統(tǒng)，此時系統(tǒng)啟動按扭燈亮。3) 扭矩調(diào)零，轉(zhuǎn)速調(diào)零。2. 實驗步驟和記錄1) 在系統(tǒng)啟動至少30秒以后,按下拖動使能按扭，此時加載啟動按扭燈亮2) 按下加載使能按扭，此時拖動使能按扭燈亮。3) 然后按以下三種情況順時針慢慢拖動給定旋動和加載給定旋扭，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)輸入輸出機械效率7) 試驗完成后，先把緩慢將加載給定旋扭逆時針旋到原位，再把緩慢將拖動給定旋扭逆時針旋到原位。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、 試驗分析和報告要求試驗報告內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)速、扭矩和功率的測量原理和方法；汽車變速器的傳動效率測試原理和方法；試驗數(shù)據(jù)、傳動效率隨轉(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體會。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械效率？六、 注意事項1、系統(tǒng)運行過程中不能停電,否則會對系統(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)時間,保證系統(tǒng)正確運行,其間不要進行其他操作,避免系統(tǒng)邏輯系統(tǒng)誤動作帶來毀滅性破壞。3、加載電機轉(zhuǎn)速不能高于3000轉(zhuǎn),拖動電機轉(zhuǎn)速不能高于4500轉(zhuǎn), 否則系統(tǒng)會自動急停,其沖擊可能會對系統(tǒng)造成毀滅性破壞4、系統(tǒng)停止后，需至少5分鐘的時間來釋放大電容電抗器上的殘余電量