变速箱是汽车传动系统中实现动力转换的重要部件,是整车振动与噪声的重要来源之一,解决变速箱的振动噪声问题对提升整车NVH品质具有重要意义。在变速箱工作过程中,存在由齿轮传动误差、轮齿时变啮合刚度与啮入啮出冲击引起的内部激励和原动机、负载载荷波动引起的外部激励。由内、外部激励引起的振动通过齿轮、传动轴、轴承依次传递到变速箱壳体,壳体的振动产生噪声。现有研究表明,传动误差的存在是变速箱产生振动、噪声的重要激励源。有鉴于此,本文研制了一种基于电封闭加载的变速箱传动误差检测试验台,对变速箱的传动误差进行检测,溯源变速箱缺陷并为变速箱的设计制造提出改进意见。为了确定变速箱传动误差检测试验台的总体设计方案,从被试对象、试验台结构形式、动力系统及测控系统等四个方面进行分析。最终确定采用角度编码器对变速箱传动误差进行测量,基于直流母线电封闭加载原理构建试验台的驱动加载系统。使用计算机作为测控系统的控制主机,选用西门子SINAMICS S120驱动系统实现变速箱的驱动加载,并通过Profinet-PN通讯协议完成计算机与驱动系统的通讯。试验台的数据采集系统基于LabVIEW虚拟仪器技术,通过数据采集卡对角度编码器、扭矩传感器的信号进行采集、处理。试验台机电系统是实现试验台功能的重要组成部分。为了实现试验台的动力匹配,设计了一台双速减速箱,并通过Romax Designer软件对减速箱结构进行静态、模态分析,保证其结构强度、寿命能够满足条件。对试验台中使用的三种联轴器进行选型计算,确保联轴器能够满足动力传动的需求。使用海德汉ERA480C角度编码器、HBM T40B扭矩传感器检测变速箱的角位移、扭矩,并设计了一种传动误差检测模块将两种传感器集成在一起,从而减小总体尺寸。根据变速箱的驱动加载需求,使用西门子Sizer软件对电机及其驱动系统进行选型,最终确定使用西门子1PH8系列高性能电机及SINAMICS S120驱动系统构建试验台的动力系统,并选用1台PLC实现计算机与SINAMICS S120驱动系统的通讯。试验台的测控系统包括控制系统与数据采集系统。使用西门子Starter软件对S120驱动系统进行组态、调试,使用西门子TIA Portal软件将计算机、PLC与S120驱动系统集成,通过HMI仿真面板实现对变速箱驱动转速、加载力矩的控制。数据采集系统基于虚拟仪器技术,通过LabVIEW软件实现对传感器输出信号的采集与分析处理。对变速箱传动误差与壳体振动进行测试,并对试验结果进行简单分析。试验结果表明所设计的变速箱传动误差检测试验台的测控精度较高,达到预期设计目标。