一种用于扭转减振器的疲劳试验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于扭转减振器的疲劳试验台，包括实验平台、扭转减振器、扭振轴和带有控制器的永磁同步电机，实验平台上通过螺栓安装有第一底座、第二底座和第三底座，第一底座上安装有恒温箱，扭转减振器安装在恒温箱内，扭转减振器连接有减振器连接盘，减振器连接盘与扭振轴的一端相连接，扭振轴的另一端通过联轴器与永磁同步电机的输出轴相连接，扭振轴穿过第二底座和第三底座，第二底座和第三底座之间的扭振轴上可拆卸的安装有惯性盘组。该试验台既能达到与发动机试验相近的高频扭振，又能实现装置固有频率的可调节，缩短原本很长的试验周期，达到快速检测的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发动机扭转减振器疲劳测试领域，具体的说，是涉及一种用于扭转减振器的疲劳试验台。
技术介绍
硅油减振器是目前柴油机上广泛使用的曲轴扭振减振器。与曲轴系统良好匹配的硅油减振器可以大幅衰减曲轴自由端的扭转振动，从而保证柴油机的可靠运行。因此，硅油减振器的可靠性会直接影响整机可靠性。在设计阶段，硅油减振器匹配设计完成后，需要安装在发动机曲轴上，检验减振效果并进行可靠性考核试验，达到要求后方可进行批量生产。在批量生产阶段，也需要对减振器进行抽査检验。大量的实机试验，势必会耗费大量的人力、物力和财力。然而，由于扭振减振器一般具有较高的寿命，因此，一般的机械激励试验台机构由于其使用寿命的限制，很难应用于减振器的可靠性试验。因此，设计一套具有高使用可靠性和使用寿命的测试机构，实现对硅油减振器的扭转振动激励具有重要意义。现有的扭转减振器试验台一般是由机械的方式形成扭转运动，大都是利用几何中心和惯性中心的不重合而产生交变力矩进行测试，但很难产生于发动机实机测试相似的150HZ的高频振动，且现有试验台的耐久性较差。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于扭转减振器的疲劳试验台，该试验台既能达到与发动机试验相近的高频扭振，又能实现装置固有频率的可调节，使之能适用于多款减振器的疲劳测试，而且通过所设置的机构对扭振运动进行放大，能够缩短原本很长的试验周期，达到快速检测的效果；本技术的另一目的是利用上述疲劳试验台提供一种能够准确、高效的对不同扭转减振器进行可靠性测试的疲劳测试方法。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于扭转减振器的疲劳试验台，包括实验平台、扭转减振器、扭振轴和带有控制器的永磁同步电机，所述控制器连接有信号发生器，所述实验平台上通过螺栓安装有第一底座、第二底座和第三底座，所述第一底座上通过螺栓安装有内壁覆盖有隔热棉的恒温箱，所述扭转减振器安装在所述恒温箱内，所述恒温箱的一侧设置有用于安装光电传感器的安装孔，所述扭转减振器通过螺栓连接有减振器连接盘，所述减振器连接盘与所述扭振轴的一端相连接，扭振轴的另一端通过联轴器与永磁同步电机的输出轴相连接，扭振轴穿过有所述第二底座和第三底座，第二底座和第三底座之间的扭振轴上可拆卸的安装有惯性盘组。所述扭振轴与减振器连接盘之间采用螺母压紧的圆锥面过盈连接。所述恒温箱的顶部设置有至少两个用于固定加热管的圆孔。所述恒温箱的背面还设置有箱门。与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：(一)本技术中永磁同步电机带有控制器，控制器连接有信号发生器，改变了传统扭转减振器试验台的激励方式，使其能够完全由电信号控制，简单的修改信号发生器即可实现旋转运动的调节，方便使用者操作；由于不再采用机械激励，试验台扭振轴系可达到2000rpm的动平衡，从而保证了机械机构的耐久性。(二)本技术的扭振轴上可拆卸的安装有惯性盘组，惯性盘组可调，通过换用不同厚度的惯性盘或是在惯性盘上叠加第二惯性盘的方式可以改变系统的固有频率，使系统的固有频率与疲劳试验频率相近，进而在测试时达到共振状态，放大电机所输出的扭振振幅，达到强化试验的效果，能够大大缩短试验时间，减少能源消耗。(三)本技术在扭转减振器的安装位置增加了恒温箱，使被测扭转减振器所处环境温度与发动机实机测试时工作环境的温度相同，保证硅油的粘度不受试验环境温度的影响。所述恒温箱侧面设有用于安装光电传感器的安装孔，用于光电传感器采集转速信号。此外恒温箱的背面还设置有箱门，使得更换扭转减振器时不必拆卸整个恒温箱，打开箱门即可完成，方便快捷。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是惯性盘组的结构示意图。图3是图2中A-A向的剖视结构示意图。图4是恒温箱的结构示意图。图5是扭振轴与减振器连接盘之间采用螺母压紧的圆锥面过盈连接示意图。附图标记：1-实验平台 2-第一底座 3-第二底座 4-第三底座 5-恒温箱 6-扭转减振器 7-减振器连接盘 8-扭振轴 9-惯性盘组 10-联轴器 11-永磁同步电机12-控制器 13-信号发生器 50-安装孔 51-箱门 52-螺栓孔具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述：如图1至图4所示，一种用于扭转减振器的疲劳试验台，包括实验平台1、扭转减振器6、扭振轴8和带有控制器12的永磁同步电机11，控制器12连接有信号发生器13，实验平台1上通过螺栓安装有第一底座2、第二底座3和第三底座4，可根据实际情况在三个底座上加设肋板以增强试验台的稳定性；第一底座2上通过螺栓安装有恒温箱5，恒温箱5的底部设有与第一底座2相对应的螺栓孔52，用以将恒温箱5固定在实验平台1上；待测的扭转减振器6安装在所述恒温箱内，恒温箱5的顶部开有至少两个用于固定加热管的圆孔，内壁覆盖有隔热棉，可通过调节加热管的功率将恒温箱内温度控制为扭转减振器6常用工况时的温度，以减少热机时间，并完成各温度下扭转减振器6减振效果的快速检测；恒温箱5的一侧开有用于安装光电传感器的安装孔50，在实验装置整体安装完毕后，安装孔50处会露出扭转减振器6圆周上的码盘，用于光电传感器采集转速信号；恒温箱5的背部设置有箱门51，更换扭转减振器6时，不必拆卸整个恒温箱5，打开箱门51即可完成。扭转减振器6通过螺栓连接有减振器连接盘7，减振器连接盘7通过与扭振轴8的一端相连接，扭振轴8的另一端通过联轴器10与永磁同步电机11的输出轴相连接，如图5所示，扭振轴8与减振器连接盘7之间采用螺母压紧的圆锥面过盈连接，方便拆卸，圆锥面在加工时进行热处理，提高强度；扭振轴穿过有所述第二底座3和第三底座4，本实施例中第二底座3和第三底座4之间的扭振轴
8上设置有连接小盘，连接小盘通过螺栓活动连接有惯性盘组9，可通过在惯性盘组9中更换不同厚度的惯性盘或是在惯性盘上叠加其他惯性盘以改变系统的固有频率。通过上述疲劳试验台对扭转减振器进行疲劳测试的方法，具体步骤如下：(1)根据待测的扭转减振器的测试规范查得待测扭转减振器的可靠性实验条件，本实施例中的扭转减振器为硅油减振器，查得其实机测试时转速3000rpm，扭振激励频率150Hz、扭振幅值A1＝0.2°和测试时间1000h。以此计算硅油减振器在标定情况下每次运行的损伤率D1D1=n1N1;]]>其中，N1为标定情况下0.2°扭振幅值对应的寿命，根据S-N曲线可查得为109次，n1为实际工况下各应力水平下的循环数150×1000×3600＝5.4×108次；(2)安装硅油减振器，仔细检查试验台的各连接处是否存在松动，连接好各个部件，启动控制器以及信号发生器；(3)通过信号发生器对对试验台施加扫频信号，测量并分析结果，确定试验台的共振频率。依据测得的共振频率施加扭振信号，使得激励扭矩与试验台的固有频率相同，记录下硅油减振器在共振状况下的扭振幅值A2＝0.75°；(4)根据扭振幅值与切应力计算公式，通过计算机软件计算硅油减振器外壳在该幅值下振动所受的切应力，查找材料手册S-N曲线得到共振状况下的寿命为N2＝108次，并使共振状况下的当量损伤D2与标准工况下当量损伤D1相等，计算出循环次数n2＝5.4×107次，并依据扭振激励频率计算出共振状况下的理论工作时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扭转减振器的疲劳试验台，包括实验平台、扭转减振器、扭振轴和带有控制器的永磁同步电机，其特征在于，所述控制器连接有信号发生器，所述实验平台上通过螺栓安装有第一底座、第二底座和第三底座，所述第一底座上通过螺栓安装有内壁覆盖有隔热棉的恒温箱，所述扭转减振器安装在所述恒温箱内，所述恒温箱的一侧设置有用于安装光电传感器的安装孔，所述扭转减振器通过螺栓连接有减振器连接盘，所述减振器连接盘与所述扭振轴的一端相连接，扭振轴的另一端通过联轴器与永磁同步电机的输出轴相连接，扭振轴穿过有所述第二底座和第三底座，第二底座和第三底座之间的扭振轴上可拆卸的安装有惯性盘组。

【技术特征摘要】
1.一种用于扭转减振器的疲劳试验台，包括实验平台、扭转减振器、扭振轴和带有控制器的永磁同步电机，其特征在于，所述控制器连接有信号发生器，所述实验平台上通过螺栓安装有第一底座、第二底座和第三底座，所述第一底座上通过螺栓安装有内壁覆盖有隔热棉的恒温箱，所述扭转减振器安装在所述恒温箱内，所述恒温箱的一侧设置有用于安装光电传感器的安装孔，所述扭转减振器通过螺栓连接有减振器连接盘，所述减振器连接盘与所述扭振轴的一端相连接，扭振轴的另一端通过联轴器与永磁同步电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕凤荣，姚昱儒，马腾，刘建飞，杨晓，齐彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12