汽车变速器是汽车中的一个关键部件,它是汽车传动系统中的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到汽车的整体性能。我公司是中重型汽车变速器的专业生产厂家,生产汽车变速器已达数十年。近年来,随着公司变速器设计新技术的引进和对新引进技术的消化吸收,自主开发出许多新品种变速器。根据国家标准《QC/T 568-1999汽车机械式变速器台架试验方法》的有关规定,新设计或有重大改进的变速器定型试验时必须对变速器的性能进行测试。为了保证新开发变速器的质量,缩短新品种变速器的研发周期,我公司现有的变速器检测试验设备已无法满足现有的需求,开发一台技术先进、功能实用变速器综合试验台被提上议事日程。变速器试验台经历了从开式试验台到闭式试验台的发展过程,其中开式试验台的优点:结构简单,工作可靠,工作过程简单,载荷稳定,生产成本低;它的缺点:系统输入的试验功率几乎被加载装置全部消耗掉,能量消耗大,消耗的能量无法回馈利用,对于大功率长时间的试验项目(如重型汽车变速器的疲劳寿命试验)该方法不宜采用;闭式试验台由于能量得以重复利用,节能效果好,目前,在试验台的设计中被广泛采用。正确选择负载方式是试验是否成功的关键。目前加载方式有机械加载、水力加载、磁粉加载、电涡流加载和电力加载等,其中机械加载、水力加载、磁粉加载和电涡流加载只能在一定工况范围内加载,它们不是加载不稳定,就是高速性能不好,或者低速时无法加载,而且没有一种不造成能源浪费;只有电力回馈加载才是加载性能稳定,响应速度快,结构简单,可靠性高,在高低速都能稳定加载的加载方式。目前负载电机产生的能量有的直接反馈到电网供驱动电机使用,有的采用直流母线的方式,负载电机产生的能量通过直流母线反馈至驱动电机驱动使用,由于电网到直流母线之间的能量传递是单向传输,通过直流母线反馈的能量避免了电机对电网的干扰。目前随着公共直流母线技术越来越广泛的用于大多数电机传动系统中,很多试验台专业厂家,均使用了变频调速技术,这样,在获得高精度的调速系统同时,也取得了很好的节能效果。根据变速器试验台的发展现状,结合我公司生产的变速器的结构和实际工况,本变速器试验台采用了电封闭和直流母线反馈的方式进行设计。现代汽车上常用的活塞式发动机,由于它以固定的方向旋转,且它的扭矩和转速在很小的范围内变化。在实际使用过程中,由于汽车的实际工况处在不断的变化过程中,需要在汽车上安装变速器。近年来国内研制的汽车变速器试验台很多使用非动态换挡技术,这样频繁的停车不仅浪费时间而且消耗电能。只有采用不停车状态下完成一系列换档过程的动态换档模式,才能有效的测试试验台的性能。本试验台就采用了动态换档模式。本试验台是为满足输入功率500kW,输入扭矩3000N.m的重型汽车变速器性能寿命试验而设计的大型测控系统,试验台主要用于控制和测量变速器的转速、扭矩、功率、温度等各种参数。系统在设计过程中采用了成熟可靠的JC型相位差型转矩转速传感器作为测量原件,采用兰州机电集团500KW交流变频电机和ABB公司AC800系列交流变频器作为动力驱动和扭矩控制,并通过共直流母线方式将负载电机产生的电力回馈至驱动电机形成电力封闭,从而达到节能目的。本试验台采用模块化结构设计,充分利用试验台的地板、电机传感器、夹具等资源,通过不同形式的组合演变,可以在同一试验台上实现对不同型号变速器的性能试验的测试。试验台具有安装快捷,调整方便,自动化程度高的特点。自动试验过程可智能控制,并具有手动控制方式。试验台采用双变频电机模拟汽车变速器的实际工况,从而实现对变速器性能的真实检验。驱动电机的控制通过ABB-ACS804变频控制柜实现,交流变频电机输出的功率通过负载电机ABB-ACS814电力控制柜返回直流母线形成闭环,从而达到节能的目的。测试台架仪表系统可完成对工况(转速,扭矩)控制。为保证试验的顺利进行,试验台配备了机油恒温控制系统,机油恒温控制系统可以保证在试验过程中对变速器的油温在设定的范围内进行实时控制,以得到变速器在各种转速、扭矩、油温下的特性曲线。通过对现有机械式变速器通用试验规范进行初步研究,根据我公司生产变速器的结构特点,并结合主机厂提出的具体要求及引进新技术的相关规定,制订了被测试变速器的试验规范,作为本变速器台架试验的方法。系统采用PLC可编程控制器控制变速器自动换档机构及油温控制系统的动作。计算机系统负责整个系统的程序控制、数据采集、数据存储、绘制曲线、生成报表,打印输出报告。经过于合作方的辛勤劳作,代表我国先进水平的电封闭式变速器综合试验台已设计完毕,并调试成功。经对我公司生产的变速器进行一系列的性能测试,达到了令人满意的效果,从而证明该变速器试验台的设计可行性和合理性。