一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法，所述装置由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成；惯量模拟部分中法兰盘与机械支撑部分的中心转轴同轴连接，基盘和控制盘分别同轴连接在法兰盘两端，扇形的惯量模拟质量块通过夹紧螺栓同轴滑动安装在基盘上的直线放射状滑孔和控制盘上的螺旋放射状滑孔内，并通过夹紧螺母固定，调节控制部分安装在基盘与控制盘之间，通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转。所述惯量调整方法是通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转，进而使惯量模拟质量块相对于轴线外扩或内缩，实现惯量调节。本发明专利技术能够根据具体试验要求无级调节转动惯量大小，惯量调节方便易行。

A Moment of Inertia Simulator with Stepless Adjustment and Its Moment of Inertia Adjustment Method

The invention discloses a rotational inertia simulator which can steplessly adjust inertia and its inertia adjustment method. The device is composed of mechanical support part, inertia simulation part and adjustment control part. In inertia simulation part, the flange is coaxially connected with the central rotating axis of the mechanical support part, the base plate and the control plate are coaxially connected at both ends of the flanged disk, and the inertia simulation mass of the fan-shaped disk is coaxially connected. The block is installed in the linear radial sliding hole on the base plate and the spiral radial sliding hole on the control plate through the clamping bolt in coaxial sliding. Fixed by the clamping nut, the regulating control part is installed between the base plate and the control plate, and the control disk is driven to rotate relative to the base plate by the regulating control part. The inertia adjustment method realizes the inertia adjustment by adjusting the control part to drive the control disk to rotate relative to the base plate, and then make the inertia analog mass block expand or shrink relative to the axis. The invention can steplessly adjust the size of inertia according to the specific test requirements, and the inertia adjustment is convenient and easy.

【技术实现步骤摘要】
一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法
本专利技术属于汽车及其动力总成零部件性能台架测试
，具体涉及一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法。
技术介绍
在汽车及其动力总成零部件开发过程中，通常需要进行大量实验来对仿真结果、零部件设计性能进行验证。相比试验周期长、试验成本高昂的实车实验，台架试验由于其试验周期短，试验成本低，试验条件灵活且可控性好以及安全性高等优点成为汽车开发过程中的重要测试技术手段。在开展多种台架试验时(诸如动力总成台架试验，变速箱台架测试，制动器台架试验等)，常常需要对零部件总成所要搭载车型的行驶惯量进行模拟，使得被测零部件的试验负载条件接近于实际工作状态。现有测试技术中常用金属惯量盘的组合来模拟车辆行驶惯量。具体通常为使用多个圆盘形实心金属盘轴向堆叠在一根转动中心轴上，通过转动轴可旋转地紧固在测试平台(地平铁)上。在金属盘和转动轴之间设置连接使得二者同步旋转，并将中间转动轴与被测零部件总成输出轴端使用联轴器相连，使得二者同步旋转，最终利用实心金属盘组合绕其中心线与被测零部件输出轴同步旋转形成的转动惯量来模拟车辆行驶惯量。然而，由于车辆的行驶惯量一般较大，会导致采用上述方法制成的惯量盘模组体积以及质量都会较为庞大，一方面会使得台架搭建成本以及安装维护的难度相应较大。另一方面，当进行具体相关试验时，有时需要模拟车辆空载或满载的试验条件，或者当被试零部件需要匹配不同车型，此时所要求模拟的汽车惯量发生变化。此时若采用上述惯量装置时，只能通过配备许多不同厚度的金属盘，并且通过更换使用不同厚度的金属盘组合来达到改变模拟惯量的目的，提高使用成本的同时，又会因为频繁拆装使得测试周期变长。因此，开发一种转动惯量便于调节且惯量值可以灵活无级设定的惯量模拟装置，有其实用价值和现实意义。
技术实现思路
基于上述现有金属盘式惯量模拟装置存在的不足，本专利技术提出一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法。所述惯量模拟装置能够根据具体试验要求，通过调整惯量模拟质量块与旋转轴线的距离实现无级调节惯量模拟装置整体的转动惯量大小，该惯量模拟装置所能模拟的惯量范围宽，惯量值调节过程方便易行，且总体质量较小的特点。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置，由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成；所述机械支撑部分的中心转轴13两端与待测件同轴连接；所述惯量模拟部分由法兰盘21、基盘22、惯量模拟质量块23、控制盘24、夹紧螺栓27、夹紧螺母28、球轴承29和压紧螺套210组成；所述法兰盘21与中心转轴13同轴固定连接；所述基盘22同轴固连在法兰盘21的一端，所述基盘22的端面上均匀开有沿径向的直线放射状滑孔；所述控制盘24通过球轴承29旋转安装在法兰盘21的另一端，并通过压紧螺套210与法兰盘21端部螺纹配合将控制盘24沿轴向压紧固定，所述控制盘24的端面上均匀开有螺旋放射状滑孔；所述惯量模拟质量块23为扇形实心质量块，惯量模拟质量块23的一侧面上设有与基盘22的滑孔相匹配的凸块，所述惯量模拟质量块23通过夹紧螺栓27同轴滑动安装在基盘22和控制盘24的滑孔内，随着控制盘24相对于基盘22的旋转，惯量模拟质量块23沿着基盘22的滑孔内外滑动，所述夹紧螺母28分别连接在夹紧螺栓27两端，将惯量模拟质量块23紧固在基盘22和控制盘24之间；所述调节控制部分安装在基盘22与控制盘24之间，通过调节控制部分带动控制盘24相对于基盘22旋转。进一步地，所述机械制成部分由轴承支架11、轴承座12、中心转轴13、联轴器14以及法兰紧固螺母15组成；所述中心转轴13的两端分别安装在轴承座12内，所述轴承座12固定安装在轴承支架11上，所述轴承支架11紧固安装在测试平台上；所述中心转轴13的两端分别通过联轴器14与待测件同轴连接；所述中心转轴13与法兰盘21锥面配合定位，并通过平键连接传递扭矩，在所述中心转轴13的外端开有外螺纹与法兰紧固螺母15螺纹连接将法兰盘21压紧在与中心转轴13相配合的锥面上。进一步地，所述调节控制部分由基盘调节齿环31、控制盘调节齿环32、惯量调节器33、惯量指示条34以及惯量示数指针35组成；所述基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32分别安装在基盘22和控制盘24的端面外沿，惯量调节器33底部设有与基盘调节齿环31和控制盘调节齿环32相啮合的调节底盘，惯量调节器33顶部设有调节把手，所述惯量指示条34固连在基盘22的外圆周上，所述惯量示数指针35与控制盘24垂直设置，惯量示数指针35根部连接在控制盘24上，惯量示数指针35指针指向惯量指示条34。更进一步地，所述惯量示数指针35根部设有磁铁，吸附安装在控制盘24上的安装槽内。进一步地，所述夹紧螺栓27与基盘22的直线放射状滑孔之间设有基盘衬套25；所述夹紧螺栓27与控制盘24的螺旋放射状滑孔之间设有控制盘衬套26。进一步地，所述控制盘24上开设的螺旋放射状滑孔的螺旋曲线为幂函数曲线，曲线上任意两点位置与圆心的径向差值平方与转角差值成正比。一种可无极调节惯量的转动惯量模拟装置的惯量调整方法，所述惯量调整方法具体过程如下：当需要调整转动惯量模拟装置的惯量时，旋松释放夹紧螺母28和压紧螺套210，使控制盘24相对于基盘22自由转动，再将惯量示数指针35装配在控制盘24上，使惯量示数指针35指向惯量指示条34，读取当前惯量值，然后将惯量调节器33的调节底盘啮合安装在基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32之间，顺时针或逆时针转动惯量调节器33的调节把手，使惯量调节器33带动基盘调节齿环31与控制盘调节齿环32旋转，进而带动基盘22与控制盘24同轴相对旋转，从而使惯量模拟质量块23相对于轴线外扩或内缩，实现模拟惯量的增大或减小，使得惯量示数指针35指向惯量指示条34上的目标惯量值；待调整获得所需的模拟惯量值后，先将螺纹连接在法兰盘21上的压紧螺套210旋合压紧在控制盘24上，使控制盘24与法兰盘21上相对固定，然后将夹紧螺栓27两端的夹紧螺母28旋紧，将惯量模拟质量块23固定在基盘22和控制盘24之间调整好的位置上，最后将惯量调节器33和惯量示数指示针35取下，即完成惯量调整。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所述惯量模拟装置可通过调整控制盘与基盘的相对转角大小，即可完成装置惯量值大小的调节，无须拆装整个惯量模拟装置总成，效率高且便于操作，减少试验前期工作，缩短试验周期；2、本专利技术所述惯量模拟装置通过控制机构，能够对控制盘与基盘的相对角度实现无级调节，进而使得装置所模拟的转动惯量能够实现无级变化，使得装置的适应性更强；3、由于本专利技术所述惯性模拟装置的惯量模拟质量块的质心与旋转轴的距离较大，当模拟相同的惯量值大小时，装置总体质量相比实心盘式惯量模拟装置小，减少了所需材料，降低了试验台搭建成本；4、本专利技术所述惯性模拟装置通过调整惯量模拟质量块与旋转轴线的距离无级调节惯量模拟装置整体的转动惯量大小，惯量可调节范围宽，惯量值设置灵活，能满足不同测试要求，方便不同试验反复利用。附图说明图1为本专利技术所述惯量模拟装置的整体结构轴测图；图2为本专利技术所述惯量模拟装置的局部结构剖视图；图3为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置，其特征在于：由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成；所述机械支撑部分的中心转轴(13)两端与待测件同轴连接；所述惯量模拟部分由法兰盘(21)、基盘(22)、惯量模拟质量块(23)、控制盘(24)、夹紧螺栓(27)、夹紧螺母(28)、球轴承(29)和压紧螺套(210)组成；所述法兰盘(21)与中心转轴(13)同轴固定连接；所述基盘(22)同轴固连在法兰盘(21)的一端，所述基盘(22)的端面上均匀开有沿径向的直线放射状滑孔；所述控制盘(24)通过球轴承(29)旋转安装在法兰盘(21)的另一端，并通过压紧螺套(210)与法兰盘(21)端部螺纹配合将控制盘(24)沿轴向压紧固定，所述控制盘(24)的端面上均匀开有螺旋放射状滑孔；所述惯量模拟质量块(23)为扇形实心质量块，惯量模拟质量块(23)的一侧面上设有与基盘(22)的滑孔相匹配的凸块，所述惯量模拟质量块(23)通过夹紧螺栓(27)同轴滑动安装在基盘(22)和控制盘(24)的滑孔内，随着控制盘(24)相对于基盘(22)的旋转，惯量模拟质量块(23)沿着基盘(22)的滑孔内外滑动，所述夹紧螺母(28)分别连接在夹紧螺栓(27)两端，将惯量模拟质量块(23)紧固在基盘(22)和控制盘(24)之间；所述调节控制部分安装在基盘(22)与控制盘(24)之间，通过调节控制部分带动控制盘(24)相对于基盘(22)旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置，其特征在于：由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成；所述机械支撑部分的中心转轴(13)两端与待测件同轴连接；所述惯量模拟部分由法兰盘(21)、基盘(22)、惯量模拟质量块(23)、控制盘(24)、夹紧螺栓(27)、夹紧螺母(28)、球轴承(29)和压紧螺套(210)组成；所述法兰盘(21)与中心转轴(13)同轴固定连接；所述基盘(22)同轴固连在法兰盘(21)的一端，所述基盘(22)的端面上均匀开有沿径向的直线放射状滑孔；所述控制盘(24)通过球轴承(29)旋转安装在法兰盘(21)的另一端，并通过压紧螺套(210)与法兰盘(21)端部螺纹配合将控制盘(24)沿轴向压紧固定，所述控制盘(24)的端面上均匀开有螺旋放射状滑孔；所述惯量模拟质量块(23)为扇形实心质量块，惯量模拟质量块(23)的一侧面上设有与基盘(22)的滑孔相匹配的凸块，所述惯量模拟质量块(23)通过夹紧螺栓(27)同轴滑动安装在基盘(22)和控制盘(24)的滑孔内，随着控制盘(24)相对于基盘(22)的旋转，惯量模拟质量块(23)沿着基盘(22)的滑孔内外滑动，所述夹紧螺母(28)分别连接在夹紧螺栓(27)两端，将惯量模拟质量块(23)紧固在基盘(22)和控制盘(24)之间；所述调节控制部分安装在基盘(22)与控制盘(24)之间，通过调节控制部分带动控制盘(24)相对于基盘(22)旋转。2.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置，其特征在于：所述机械制成部分由轴承支架(11)、轴承座(12)、中心转轴(13)、联轴器(14)以及法兰紧固螺母(15)组成；所述中心转轴(13)的两端分别安装在轴承座(12)内，所述轴承座(12)固定安装在轴承支架(11)上，所述轴承支架(11)紧固安装在测试平台上；所述中心转轴(13)的两端分别通过联轴器(14)与待测件同轴连接；所述中心转轴(13)与法兰盘(21)锥面配合定位，并通过平键连接传递扭矩，在所述中心转轴(13)的外端开有外螺纹与法兰紧固螺母(15)螺纹连接将法兰盘(21)压紧在与中心转轴(13)相配合的锥面上。3.如权利要求1所述一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置，其特征在于：所述调节控制部分由基盘调节齿环(31)、控制盘调节齿环(32)、惯量调节器(33)、惯量指示条(34)以及惯量示数指针(35)组成；所述基盘调节齿环(31)和控制盘调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：高炳钊，林志斌，陈虹，陈前，尹倪，岳汉奇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22