综合实验1-汽车变速器传动效率测试实验

汽车变速器传动效率测试

实验指导书

华南理工大学机械与汽车工程学院

汽车传动试验室

目录

一、实验目的

二、实验原理

传动实验台构成

转矩转速传感器测量原理和方法

三、试验对象

四、实验内容及实验步骤

实验前准备工作

实验步骤

五、试验分析和报告要求

六、实验注意事项

一、实验目的

掌握转速、扭矩和功率的测量原理和方法。

掌握汽车变速器的传动效率测试原理和方法。

了解变速器的传动效率随转速和载荷间变化的关系。

了解不同工况下功率损失的原因。

二、实验原理

1.汽车传动实验台构成

汽车传动实验台构成如图1和图2所示，由原动机(带变频调速的交流电动机)、传感器(转速扭矩测量仪)、汽车变速器(SG135-2)、负荷(直流电机)等组成。变速器的转矩、转速信号分别由传感器的两条信号线接入到扭矩仪上读出。

图1 汽车传动实验台安装方式

图2 汽车传动实验台与转速转矩测试分析系统

2. 转矩转速传感器测量原理和方法

JC 型转矩转速传感器的基本原理是：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。

JC 型转矩转速传感器的工作原理如图3。

图3 JC 型转矩转速传感器的工作原理

在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号

输入端信号

输出端信号

线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间的初始相位差在180度左右。在弹性轴受扭时，将产生扭转变形，使两组交流电信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比。把这两组交流电信号用专用电缆线送入JW型微机扭矩仪，即可得到转矩、转速及功率的精确值。三、试验对象

图4 sg135-2三轴五档变速器的结构图

四、实验内容及实验步骤

1. 实验前准备工作

1)检查机械部分与电器部分线路是否连接好，控制面板上的按扭和旋扭是否复位。

2)合上测试装置的电源开关，总电源灯亮；拧开JW-2A微机扭矩仪总钥匙开关，这时显示仪表上电；启动系统，此时系统启动按扭灯亮。

3)扭矩调零，转速调零。

2. 实验步骤和记录

1)在系统启动至少30秒以后,按下拖动使能按扭，此时加载启动按扭灯亮

2)按下加载使能按扭，此时拖动使能按扭灯亮。

3)然后按以下三种情况顺时针慢慢拖动给定旋动和加载给定旋扭，把转速转矩调到所需要的值，将数据记录到下面表格。

4)固定输入转速、固定加载扭矩：（每隔30S采样一次）

表格1：

5)固定加载扭矩、改变输入转速：M=100 Nm（做转速—效率曲线）

表格

6)固定输入转速、改变加载扭：N=800r/min（做扭矩—效率曲线）

表格3：

7)试验完成后，先把缓慢将加载给定旋扭逆时针旋到原位，再把缓慢将拖动给定旋扭逆时针旋到原位。

8)待系统稳定停下后,按下控制面板上的拖动停止按扭. 一分钟以后,按下系统停止，然后关闭钥匙开关，关闭总电源。

五、试验分析和报告要求

试验报告内容包括：转速、扭矩和功率的测量原理和方法；汽车变速器的传动效率测试原理和方法；试验数据、传动效率随转速和载荷间变化的关系及其变化曲线图；结果分析、回答思考问题和试验体会。

思考问题：

1)汽车变速器的功率损失主要是什么？

2)影响汽车变速器的功率损失的因素有哪些？

3)怎样提高汽车变速器的机械效率？

六、注意事项

1、系统运行过程中不能停电,否则会对系统造成毁灭性破坏。

2、每一步操作后都要预留足够的响应时间,保证系统正确运行,其间不要进

行其他操作,避免系统逻辑系统误动作带来毁灭性破坏。

3、加载电机转速不能高于3000转,拖动电机转速不能高于4500转, 否则系统会自动急停,其冲击可能会对系统造成毁灭性破坏

4、系统停止后，需至少5分钟的时间来释放大电容电抗器上的残余电量，至少5分钟以后才能从新系统启动，避免冲击电容电感，对系统造成毁灭性破坏。

5、机械系统均属高速旋转机械,操作时要尽量避免站危险位置；电器系统属高压大电流系统, 要尽量保持电器柜门关闭,注意人生安全.