本课题的研究对象。机上位机工控机下位机采集卡弹性联轴器个转矩转速传感器个齿轮联轴器个图减速器加载实验台组成模拟加载系统原理由图可见，二套二次元件的液压端口共同并联于恒压网络上，机械端口通过各转速转矩传感器弹性联轴器变速器加载试件等连接在起。二次元件工作于马达工况，用来模拟减速器发动机驱动轴动力，它同转速传感器控制器等构成驱动转速控制系统二次元件工作于泵工况，用来对减速器二次输出端加载，为转矩控制方式，它同相应的转矩传感器控制器，构成二次输出加载转矩控制系统。在转速控制系统和转矩控制系统中，都包含有内环和外环两种控制回路，由对应于各二次元件的电液伺服阀变量液压缸位移传感器构成阀控缸回路内环，再加上相应的二次元件转速感器或转矩传感器，就构成了转速控制回路或转矩控制回路外环。当系统进行工作时，二次元件马达由恒压网络获取液压能，并将其转换成机械能来驱动加载试件和二次元件泵，实现模拟加载。同时，二次元件泵将机械能转换成液压能后又直接回馈给恒压网络，重新用来驱动二次元件马达，在二次元件马达和二次元件泵之间，功率流形成闭式循环。这样，恒压油源所提供的液压能只是用来补偿系统的容积损失和机械损失，而驱动二次元件马达所需的大部分能量都来自二次元件泵。因此，该加载系统实现了能量回收与利用，系统效率高。由于二套二次调节系统同样设置有转速传感器和转矩传感器，可以任意将其调整为转速控制状态作为驱动单元和转矩控制状态作为加载单元，因此可以按被试件的要求，设置其中套二次调节系统作为驱动单元，另外套作为加载单元。图模拟加载系统原理图.减速器加载试验台驱动变速箱的设计.引言减速器加载试验台是大功率高载荷的试验台，它主要由驱动单元加载单元控制系统机械支架及试验平台组成。驱动单元和加载单元是该平台的核心部分，对于液压加载试验台来说，加载单元只有德国力士乐公司的产品符合要求，其它的产品均不能达到令人满意的程度。我国的这类产品更是少之又少，而且也不能完全满足要求，并且性能也不太稳定。.驱动变速箱的参数计算图是驱动变速箱传动系统图，从图中可以看出Ⅰ轴Ⅳ轴分别有滑移齿轮。Ⅰ轴最大输入转速为，二次加载元件最大排量为，二次加载元件工作压差为.系统开放式加载系统原理如图所示。驱动单元由电动机或内燃机液压马达等及附属装置组成，它负责向系统提供动力功率，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元主要由被测装置减速器转矩转速测量装置以及其它些测量装置组成负载模拟单元主要由测功机或液压加载器等及附属装置组成，加载转矩由测功机或液压加载器调定。开放式加载系统的工作原理及工作过程比较简单，整套设备的技术含量低，制造成本相对较低，但它的致命弱点是需要大功率动力，能量无法回收利用，效率低，因此其试验成本相对于后面所述的封闭式加载系统来说较高。图开放式加载系统原理示意图.封闭式加载系统封闭式加载系统又分为电力封闭式机械封闭式和液压封闭式几种。电力封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。驱动单元由交流或直流电动机及附属装置组成，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元与开放式相同负载模拟单元由交流或直流发电机及附属装置组成，负载转矩由发电机形成。图电力封闭式加载系统原理示意图.负载发电机产生的电能通过电网加以回收并反馈给驱动电机，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。但由于功率回收技术是项专业性非常强的技术，整套装置的成本非常高，又由于回收过程的回收效率受加载负荷的影响较大，而且对于大功率加载系统来说，试验台及电动机体积庞大，另外，在系统动载变化较大时，可能对电网造成较大的冲击。液压封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。驱动单元由油源液压马达及相关液压元件组成，它负责向系统提供动力功率，通过对液压马达流量和斜盘摆角的调节，来满足对不同驱动转速的要求负载模拟单元由液压泵及相关液压元件等组成，通过控制液压泵的斜盘摆角，可模拟各种工况下的负载转矩。负载模拟单元产生的液压能通过液压网络加以回收，并直接反馈给驱动单元，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。系统加载过程中所形成的动载影响，基本被限制在液压系统内部，对电网的冲击很小。图液压封闭式加载系统原理示意图.如果将图中的液压马达和液压泵换成二次元件，就构成了二次调节加载系统。由于二次调节加载系统可充分利用计算机控制的优越性，使加载参数转矩和转速的调节非常灵活方便，所以系统的静过程中进行的，在这个过程中二次元件作为泵来工作，而液压蓄能器为下次的加速过程充压。系统的损失由液压泵来补偿。.发动机.恒压变量泵.蓄能器.二次元件.汽车后桥图二次调节静液传动系统在公共汽车中应用原理图.综上所述，二次调节技术可实现能量回收和重新利用，其主要应用在以下几个方面位能回收如液压驱动的卷扬起重机械。由于卷扬机械中有位能变化，采用二次调节传动技术可以回收其位能。它可用于起重机械和矿井提升机械，缆索机械的索道传动，船用甲板机械等惯性能回收如液压驱动摆动机械和实验装置。应用二次调节技术可对摆动机在频繁起动制动过程中产生的惯性能进行回收和再利用综合节能群控作业机械和实验装置。对于多台周期性工作设备可共用个动力能源,这样既节省了费用,又节约了能源,这在流水作业的机械和液压实验装置中十分常见。.二次调节加载系统原理与特点二次调节加载系统原理二次调节静液传动系统简称为二次调节系统般由恒压油源二次元件液压泵马达工作机构和控制调节机构等组成。二次调节系统是工作于恒压网络的压力耦联系统，其工作原理是在恒压网络中，通过调节二次元件斜盘倾角来改变二次元件排量，以适应负载工作机构转矩的变化，从而使负载按设定的规律变化。二次调节加载系统原理如图所示。可逆式泵马达元件与电液伺服阀变量液压缸电动机恒压变量泵蓄能器安全阀油箱,位移传感器,变量液压缸,电液伺服阀,可逆式泵马达元件转速传感器,控制器加载对象转矩传感器图二次调节加载系统原理.位移传感器等组合在起，统称为二次元件。电动机恒压变量泵蓄能器安全阀及相应的管路等元件构成恒压网络，为整个加载系统提供稳定的恒压动力源。两个可逆式泵马达元件以压力耦联方式并联于恒压网络上，两元件机械端口之间通过转速传感器和转矩传感器以及加载对象刚性地连接在起。转速控制系统和转矩控制系统为典型的电液伺服系统二者相互独立，可分别进行调节，以满足加载系统对转速和转矩的不同要求。系统工作时，由控制器和分别载技术的理论与应用方面，取得了定成果和进展，但还存在许多需要进步解决的问题。所以对此的研究有定的实用和经济价值。.二次调节技术的研究发展与应用二次调节技术的研究发展概况二次调节静液传动系统是近年新发展网络的压力祸联系统，能在四个象限内工作，回收与重新利用系统的制动动能和重物势能在系统中二次元件能无损耗地从恒压网络取得能量，因而大大地提高了系统效率系统中可以同时并联多个负载，在各负载端可分别实现互不相关的控制规律扩大了系统的工作区域，改善了系统的控制特起来的节能系统.它具有系列的独特优点，因而越来越受到人们的重视，二次调节静液传动系统是工作于恒压性，减少了设备总投资，降低了工作过程中的能耗，节约冷却费用.在能源日益紧缺的今天，基于能量回收与重新利用而提出的二次调节技术具有重要的理论研究意义和实际应用价值，国外从年代末开始此项技术的研究，现己将它应用于造船工业车辆传动大型试验台等领域，取得了显著的节能效果.由于这项技术的成功利用，使得液压技术向前推进了大步。二次调节技术起源于德国，从事这项技术的研究也主要限于德国。目前国外从事这方面研究的单位主要有德国汉堡国防工业大学静液传动和控制实验室亚深工业大学流体传动与控制研究所和博士力士乐有限公司。国外该研究方向的代表人物主要有德国汉堡国防工业大学的教授亚深工业大学的.教授以及力士乐公司的.先生等。年，教授首先提出二次调节静液传动的概念。年.教授和.先生开始利用单出杆变量油缸的二次元件进行液压直接转速控制的二次调节系统的研究。年，教授采用双出杆变量油缸的二次元件进行液压直接转速控制的二次调节系统的研究。在这种液压直接转速控制的二次调节系统中，用测速泵来作为二次元件输出转速的检测和反馈元件。由于测速泵的最小感知转速较高，当所要求的转速低于最小感知转速时，不能真实地检。测转速值因此，这种系统的调速范围比较小，最低工作转速也比较高。年开始研究液压先导控制二次调节系统，其中有机液位移反馈调速和机液力反馈调速两种调速形式。从年开始研究电液转速控制的二次调节系统和电液转角控制的二次调节系统.在电液控制系统中，用测速电机作为二次元件输出转速的检测和反馈元件，它的最小感知转速低，系统的调速范围大，消耗的能量少，系统的效率高。此后又有系列关于对二次调节系统的大型,减速器,模拟,摹拟,加载,实验,试验,设计,毕业设计,全套,图纸目录前言绪论.课题研究目的和意义.二次调节技术的研究发展与应用二次调节技术的研究发展概况二次调节技术的应用.二次调节加载系统原理与特点二次调节加载系统原理二次调节加载系统特点.减速器加载系统概述开放式加载系统封闭式加载系统.论文主要研究内容减速器模拟加载试验台组成与原理.引言.试验台各部分组成及其功用.模拟加载系统原理减速器加载试验台驱动变速箱的设计.引言.驱动变速箱的参数计算传动方案的确定扭矩的计算最大转速的计算.齿轮的设计选择齿轮材料确定齿轮传动精度等级各轴齿轮中心距的确定齿轮齿数及分度圆直径的计算齿轮传动几何尺寸计算齿轮强度校核各轴齿轮中心距的计算齿轮齿宽的计算.轴的设计.轴的强度校核Ⅰ轴的校核Ⅵ轴的校核.结论与展望致谢参考文献摘要对于新设计制造的减速器，需要利用专门的固定试验台对其进行加载试验，检测各项工作性能和可靠性指标是否满足要求。减速器是用于原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。由于减速器具有结构紧凑传动效率高传动准确可靠使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。对基于二次调节的减速器加载系统进行深入的理论分析，建立减速器加载系统的数学模型，并绘制方框图减速器试验加载系统主要分为开放式和封闭式两大类。其中进行深入研究二次调节加载系统的目的和意义原理和应用二次调节的发展概况。二次调节系统是在恒压网络中，通过调节二次元件斜盘倾角来改变二次元件排量，以适应负载工作机构转矩的变化，从而使负载按设定的规律变化。本文系统地对基于二次调节的减速器试验加载系统进行了分析，建立了用于频域分析的传递函数模型，对减速器模拟加载系统的刚度特性进行了分析，设计及校核减速器模拟加载试验台。该试验主要设计驱动变速箱的轴和齿轮等零部件，并对它们做了校核还建立了较为精确的系统数学模型，得出许多有参考价值的结论，为进步完善和提高二次调节加载技术提供了依据。关键词二次调节加载系统变速箱滑移齿轮械传动电器传动和交流伺服技术快速发展的竞争等原因，进入世纪年代以来，其增长速度明显减慢。因此，如何在发挥其自身优势的基础上，借鉴于其他传动技术的优点克服自身的不足，从而设计出新型的静液传动系统，并不断地使其获得进步地发展，已经成为当前急需解决的关键问题。二次调节静液传动系统是近年新发展起来的节能系统。它具有系列的独特特点，越来越引起了人们的重视。