一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112525525 A(43)申请公布日 2021.03.19

(21)申请号 202011368035.2(22)申请日 2020.11.27

(71)申请人 苏州英特模汽车科技有限公司

地址 215500 江苏省苏州市常熟经济开发

区马桥路6号22幢(72)发明人 高永兴　　

(74)专利代理机构 苏州慧通知识产权代理事务

所(普通合伙) 32239

代理人 丁秀华(51)Int.Cl.

G01M 13/021(2019.01)G01M 13/025(2019.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置(57)摘要

本申请提供一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置。通过对同轴式电驱动桥的电机转子轴进行改造，采用空心的转子轴，并在测试装置中使用具有空心输出旋转轴的传送装置，可以使得输入电机能够与负载电机处于不同的轴线上，从而避开输入电机与负载电机的机械干涉，有效地对同轴式电驱动桥齿轮箱的性能进行测试。

CN 112525525 ACN 112525525 A

权　利　要　求　书

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1.一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置，所述同轴式电驱动桥包括集成在一起的电机和待测齿轮箱，其特征在于，

所述待所述电机具有空心转子轴，所述空心转子轴与所述待测齿轮箱的输入轴连接；

测齿轮箱具有与所述空心转子轴同轴的第一驱动桥半轴和第二驱动桥半轴；

所述测试装置包括传送装置，所述传送装置包括输入旋转轴和空心输出旋转轴，所述输入旋转轴与输入电机连接，所述空心输出旋转轴与所述空心转子轴同轴且相连，所述输入电机的机械能通过所述传送装置传送至所述空心转子轴；

所述第一驱动桥半轴与第一负载电机连接；所述第二驱动桥半轴穿过所述空心转子轴、所述空心输出旋转轴的内部中空空间，与第二负载电机连接。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述待测齿轮箱包括集成的减速器和差速器。

3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述输入电机、第一负载电机或第二负载电机为测功机。

4.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述第二负载电机与所述第二驱动桥半轴之间通过传动轴连接。

5.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述空心转子轴与所述空心输出旋转轴之间通过空心联轴器连接。

6.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述第一负载电机以及所述第二负载电机的一侧均设置有扭矩传感器。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述空心转子轴与所述空心输出旋转轴之间设置有空心扭矩传感器，或者所述输入电机的一侧设置有扭矩传感器。

8.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述传送装置采用摩擦传动或啮合传动。

9.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，所述传送装置为平行轴式齿轮箱或者垂直轴式齿轮箱。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述传送装置包括：齿轮箱箱体；

位于所述齿轮箱箱体内部的传动连接的输入齿轮和输出齿轮；设置在所述齿轮箱箱体上的第一轴承部件，用于支撑所述输入旋转轴；设置在所述齿轮箱箱体上的第二轴承部件，用于支撑所述空心输出旋转轴；设置在所述齿轮箱箱体上的第三轴承部件，用于支撑穿过所述空心输出旋转轴的第二驱动桥半轴。

11.根据权利要求10所述的测试装置，其特征在于，所述传送装置还包括：输入法兰，位于所述输入旋转轴的端部，用于与所述输入电机连接；输出法兰，位于所述空心输出旋转轴的端部，用于与所述空心转子轴连接。

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一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置

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技术领域

[0001]本申请涉及汽车性能测试领域，尤其涉及同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置。背景技术

[0002]近年来，随着新能源汽车技术路线的发展，二合一或者三合一的电驱动桥得到越来越多的应用。

[0003]对电驱动桥的齿轮箱进行测试是汽车性能检测非常重要的一环，然而，由于二合一或者三合一电驱动桥的电机和齿轮箱深度集成，单独对电驱动桥的齿轮箱做测试成为技术上的难点，尤其是同轴式电驱动总成桥齿轮箱的加载测试尤为困难，目前行业内尚未找到有效的测试解决方案。[0004]因此，设计适用于同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置对新能源汽车性能检测具有重要的意义。

发明内容

[0005]本申请提供一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置，可解决现有技术中无法有效对同轴式电驱动桥齿轮箱的性能进行测试的问题。

[0006]本申请提供一种同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置，所述同轴式电驱动桥包括集成在一起的电机和待测齿轮箱，其特征在于，[0007]所述电机具有空心转子轴，所述空心转子轴与所述待测齿轮箱的输入轴连接；所述待测齿轮箱具有与所述空心转子轴同轴的第一驱动桥半轴和第二驱动桥半轴；[0008]所述测试装置包括传送装置，所述传送装置包括输入旋转轴和空心输出旋转轴，所述输入旋转轴与输入电机连接，所述空心输出旋转轴与所述空心转子轴同轴且相连，所述输入电机的机械能通过所述传送装置传送至所述空心转子轴；[0009]所述第一驱动桥半轴与第一负载电机连接；所述第二驱动桥半轴穿过所述空心转子轴、所述空心输出旋转轴的内部中空空间，与第二负载电机连接。[0010]优选地，所述待测齿轮箱包括集成的减速器和差速器。[0011]优选地，所述输入电机、第一负载电机或第二负载电机为测功机。[0012]优选地，所述第二负载电机与所述第二驱动桥半轴之间通过传动轴连接。[0013]优选地，所述空心转子轴与所述空心输出旋转轴之间通过空心联轴器连接。[0014]优选地，所述第一负载电机以及所述第二负载电机的一侧均设置有扭矩传感器。[0015]优选地，所述空心转子轴与所述空心输出旋转轴之间设置有空心扭矩传感器，或者所述输入电机的一侧设置有扭矩传感器。[0016]优选地，所述传送装置采用摩擦传动或啮合传动。[0017]优选地，所述传送装置为平行轴式齿轮箱或者垂直轴式齿轮箱。[0018]优选地，所述传送装置包括：[0019]齿轮箱箱体；

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位于所述齿轮箱箱体内部的传动连接的输入齿轮和输出齿轮；

[0021]设置在所述齿轮箱箱体上的第一轴承部件，用于支撑所述输入旋转轴；[0022]设置在所述齿轮箱箱体上的第二轴承部件，用于支撑所述空心输出旋转轴；[0023]设置在所述齿轮箱箱体上的第三轴承部件，用于支撑穿过所述空心输出旋转轴的第二驱动桥半轴。[0024]优选地，所述传送装置还包括：输入法兰，位于所述输入旋转轴的端部，用于与所述输入电机连接；输出法兰，位于所述空心输出旋转轴的端部，用于与所述空心转子轴连接。

[0025]本申请具有以下有益效果：通过对同轴式电驱动桥的电机转子轴进行改造，采用空心的转子轴，并在测试装置中使用具有空心输出旋转轴的传送装置，可以使得为待测齿轮箱提供测试动能的输入电机能够与待测齿轮箱的负载电机处于不同的轴线上，从而避开输入电机与负载电机的机械干涉，有效地对同轴式电驱动桥齿轮箱的性能进行测试。附图说明

[0026]后文将参照附图以示例性而非性的方式详细描述本申请的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

[0027]图1为本申请实施方式中测试装置的结构示意图；[0028]图2为本申请实施方式中传送装置的结构示意图。

具体实施方式

[0029]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的。[0030]在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是两者之间直接连接，或两者之间还通过其他的连接部件连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0031]在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0032]在本申请的描述中，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置

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关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。[0033]如图1和图2所示，图1为本申请中同轴式电驱动桥齿轮箱的测试装置10的结构示意图。测试对象为图中同轴式电驱动桥11的齿轮箱，具体地，同轴式电驱动桥11包括集成在一起的电机114和待测齿轮箱112，电机114具有空心转子轴1141，空心转子轴1141与待测齿轮箱112的输入轴连接，待测齿轮箱112具有与空心转子轴1141位于同轴的第一驱动桥半轴116和第二驱动桥半轴118。测试装置10包括传送装置12，结合图2可见，传送装置12具有输入旋转轴121和空心输出旋转轴123，输入旋转轴121的一端连接有输入电机13，空心输出旋转轴123与空心转子轴1141同轴且相连，输入电机13的机械能通过传送装置12传送至空心

第二驱动桥半转子轴1141；待测齿轮箱112的第一驱动桥半轴116与第一负载电机141连接，

轴118穿过空心转子轴1141、空心输出旋转轴123的内部中空空间，进而与第二负载电机142连接。

[0034]上述测试装置10中，输入电机13产生机械能，通过传送装置12的输入旋转轴121、空心输出旋转轴123等将机械能传递给电机114的空心转子轴1141，空心转子轴1141在转动后带动待测齿轮箱112的输入轴转动，从而最终带动第一驱动桥半轴116和第二驱动桥半轴118的转动。在上述测试装置10中，电机114的空心转子轴1141所起的作用只是将传送装置12的空心输出旋转轴123与待测齿轮箱112的输入轴连接，从而将输入电机13的机械能传送给待测齿轮箱112的输入轴，为了减少电机114的其他部件对空心转子轴1141产生的机械干涉，在实际测试过程中，可以拆除电机114的部分部件。通过对第一驱动桥半轴116和第二驱动桥半轴118的转速、扭矩进行测量，可以计算得出同轴式电驱动桥11的总输出功率，再根据输入电机13输入至同轴式电驱动桥11的输入功率，即可以得到待测同轴式电驱动桥11的齿轮箱的传动效率。[0035]该实施例中，第二驱动桥半轴118穿过空心转子轴1141和传送装置12的空心输出旋转轴123，进而与第二负载电机142连接，可以避免输入电机13与第二负载电机142的机械干涉，该测试装置10非常好地解决了同轴式电驱动桥齿轮箱的性能不易测试的问题。[0036]待测齿轮箱112可以是集成在一起的减速器1122和差速器1121，减速器1122和差速器1121之间优选通过齿轮传动。当然，减速器1122和差速器1121之间也可以设置额外的变速组件比如多档位变速机构等。[0037]本实施例中，输入电机13、第一负载电机141或第二负载电机142可为测功机，测功机可以选自电涡流测功机、直流测功机或者交流测功机等。[0038]继续见图1，第二驱动桥半轴118穿过传送装置12的空心输出旋转轴123后，露出的长度可能较短，为了便于第二负载电机142与第二驱动桥半轴118之间的连接，两者之间可以增设传动轴16，从而可更好地解决第二驱动桥半轴118长度不够的问题。具体地，传动轴16与第二驱动桥半轴118之间可以通过法兰152连接。[0039]继续见图1，空心转子轴1141与传送装置12的空心输出旋转轴123之间可以通过空心联轴器151连接。这样，第二驱动桥半轴118依次从空心转子轴114、空心联轴器151和空心输出旋转轴123的内部中空空间穿过。输入电机13与传送装置12的输入旋转轴121之间也可以设置联轴器153。

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为了获取相关参数，当测试装置10采用不带参数测量功能的输入电机和/或负载

电机时，可设置有多个扭矩传感器。比如，在输入电机13与传送装置12的输入旋转轴121之间设置扭矩传感器171，根据扭矩传感器171的扭矩大小和输入电机13的转速，即可以确定输入电机13输入至传送装置12的功率，根据传送装置12的传动效率，即可以确定输入至同轴式电驱动桥11的功率。又或者在空心转子轴1141与空心输出旋转轴123之间设置空心扭矩传感器，以获取输入扭矩，可以根据输入旋转轴121的转速推算空心转子轴1141的转速，或者直接在空心转子轴1141与空心输出旋转轴123之间设置转速测定元件，从而确定输入至同轴式电驱动桥11的功率。

[0041]在第一驱动桥半轴116与第一负载电机141之间设置扭矩传感器172，第二驱动桥半轴118与第二负载电机142之间设置扭矩传感器173，以获取两个半轴的输出扭矩，再结合第一负载电机141和第二负载电机142的转速，即可以确定同轴式电驱动桥11的总输出功率。

[0042]扭矩传感器171、扭矩传感器172和扭矩传感器173均可地选自应变式非接触传感器、磁电式扭矩传感器、光纤式扭矩传感器、光电式扭矩传感器、应变片扭矩传感器等。[0043]本实施例中，传送装置12可以采用摩擦传动或啮合传动。摩擦传动包括但是不限定于摩擦轮传动、带传动、绳传动等；啮合传动包括但是不限定于齿轮传动、链传动、蜗轮蜗杆传动等。具体地，传送装置12可以为齿轮箱，平行轴式齿轮箱或者垂直轴式齿轮箱均可。[0044]继续见图2，传送装置12为平行轴式齿轮箱。传送装置12包括：齿轮箱箱体124；位于齿轮箱箱体124内部的传动连接的输入齿轮125和输出齿轮126；设置在齿轮箱箱体124上的第一轴承部件127，用于支撑输入旋转轴121；设置在齿轮箱箱体124上的第二轴承部件128，用于支撑空心输出旋转轴123；设置在齿轮箱箱体124上的第三轴承部件129，用于支撑穿过空心输出旋转轴123的第二驱动桥半轴118。[0045]此外，为了便于连接，传送装置12还可以包括：输入法兰1211，位于输入旋转轴121的端部，用于与输入电机13连接；输出法兰1231，位于空心输出旋转轴123的端部，用于与空心转子轴1141连接。[0046]此外，锁紧部件等，测试装置10还可以包括用于固定测试装置10中各部件的底座、比如将输入电机13、第一负载电机141、第二负载电机142等通过锁紧部件固定在底座上，保证整个测试装置的稳定性运行。[0047]本实施例中，当操作者对同轴式电驱动桥11的待测齿轮箱112进行测试时，可以采用以下步骤操作：将测试装置10中各个组件安装完成后，启动输入电机13，利用第一负载电机141、第二负载电机142对第一驱动桥半轴116和第二驱动桥半轴118进行加载测试，在读取各扭矩传感器的相关信号数据后，再根据输入电机13、第一负载电机141、第二负载电机142的转速，即可以确定输入电机13输入至同轴式电驱动桥11的功率，以及同轴式电驱动桥11输出至第一负载电机141和第二负载电机的总功率，进而可以得到同轴式电驱动桥11的待测齿轮箱的传动效率，从而完成对待测同轴式电驱动桥11的待测齿轮箱112的性能测定。[0048]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本申请的多个示例性实施例，但是，在不脱离本申请精神和范围的情况下，仍可根据本申请公开的内容直接确定或推导出符合本申请原理的许多其他变型或修改。因此，本申请的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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