一种用于发电机振动试验的电机拖动系统

技术领域

本发明涉及发电机验证用设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种用于发电机振动试验的电机拖动系统。

背景技术

汽车发电机厂家开发新型发电机时，需要对发电机做产品可靠性验证，通常要完成高低温、温湿、振动、盐雾等特殊条件下的动态试验，其中振动试验是非常重要的试验项目。

在完成发电机的振动试验时，除了要在发电机不工作状态下进行振动试验，还需要在发电机运转状态下完成相关的振动试验，因此需要研制一套电机拖动系统，在振动环境下为发电机运转提供动力。

标准QC/T413-2002汽车电气设备基本技术条件中规定的正弦扫频试验条件如下：

表1扫频振动试验条件

由此可知，在进行发电机振动试验时，扫频低频段振幅大，加速度段加速度大，对联轴器的柔性以及系统各部件的强度要求较高。

因此，如何提供一种拖动装置以满足发电机振动试验的上述需求，是本领域技术人员亟待解决的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于发电机振动试验的电机拖动系统，以解决上述现有技术存在的问题，使其能够满足发电机振动试验的需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于发电机振动试验的电机拖动系统，包括驱动电机、传动轴、带轮轴和传动带轮，所述带轮轴通过所述传动轴与所述驱动电机传动相连，所述传动带轮与所述带轮轴相连，所述传动带轮能够与待试验的发电机相连，所述传动轴与所述驱动电机之间设置第一柔性联轴器，所述传动轴与所述带轮轴之间设置第二柔性联轴器，所述传动轴为中空结构，所述带轮轴连接有轴承座，所述驱动电机、所述轴承座与待试验的发电机安装在同一试验台面上。

优选地，所述传动带轮为分体式结构，所述传动带轮包括带轮主体和衬套，所述衬套与所述带轮轴键连接，所述带轮主体套装于所述衬套的外部并通过螺钉连接，所述带轮主体能够通过多楔带与待试验的发电机相连。

优选地，所述第一柔性联轴器和所述第二柔性联轴器均包括传动轴套筒和中间柔性盘，所述传动轴套筒套装于所述传动轴的两端，所述第一柔性联轴器还包括电机套筒，所述电机套筒与所述驱动电机的输出端相连，所述第二柔性联轴器还包括带轮套筒，所述带轮套筒与所述带轮轴相连，所述传动轴套筒通过所述中间柔性盘与所述电机套筒或所述带轮套筒相连，所述中间柔性盘由柔性材质制成。

优选地，所述电机套筒、所述传动轴套筒、所述带轮套筒分别与所述中间柔性盘螺栓连接。

优选地，所述电机套筒、所述传动轴套筒、所述带轮套筒均具有两个相对设置的连接耳，所述连接耳与所述中间柔性盘螺栓连接，所述电机套筒或所述带轮套筒通过所述中间柔性盘与所述传动轴套筒相连时，所述电机套筒或所述带轮套筒的所述连接耳与所述传动轴套筒的所述连接耳之间的夹角为90°。

优选地，所述传动轴的两端均设置键槽，所述第一柔性联轴器和所述第二柔性联轴器分别与所述传动轴键连接，所述传动轴由铝合金材质制成。

优选地，所述带轮轴为阶梯轴，所述传动带轮与所述带轮轴键连接，所述传动带轮远离所述传动轴的一端设置定位螺母，所述定位螺母与所述带轮轴螺纹连接，所述定位螺母与所述传动带轮抵接。

优选地，所述轴承座与所述带轮轴之间设置轴承和轴承端盖，所述轴承端盖与所述轴承座之间设置弹性垫片。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统，包括驱动电机、传动轴、带轮轴和传动带轮，带轮轴通过传动轴与驱动电机传动相连，传动带轮与带轮轴相连，传动带轮能够与待试验的发电机相连，传动轴与驱动电机之间设置第一柔性联轴器，传动轴与带轮轴之间设置第二柔性联轴器，传动轴为中空结构，带轮轴连接有轴承座，驱动电机、轴承座与待试验的发电机安装在同一试验台面上。本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统，驱动电机能够通过传动轴与带轮轴传动相连，带轮轴与传动带轮相连，传动带轮能够与待试验的发电机相连，最终实现从驱动电机端到待试验的发电机端运动和力的传递，使发电机能够顺利完成振动试验。其中传动轴为中空结构，改善了传动轴的受力环境，尤其是在进行加速度较大的振动试验时，降低了传动轴所受的剪力和弯矩，提高了系统的使用寿命，同时在传动轴与驱动电机之间设置第一柔性联轴器，传动轴与带轮轴之间设置第二柔性联轴器，为发电机振动试验顺利进行提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的结构示意图；

图2为图1中I处的放大结构示意图；

图3为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮套筒的正视方向示意图；

图4为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮套筒的侧视方向示意图；

图5为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的中间柔性盘的结构示意图；

图6为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的电机套筒的正视方向示意图；

图7为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的电机套筒的侧视方向示意图；

图8为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动轴的结构示意图；

图9为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮轴的结构示意图；

图10为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的轴承座的结构示意图；

图11为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动带轮的正视方向示意图；

图12为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动带轮的侧视方向示意图；

其中，1为驱动电机，2为传动轴，3为带轮轴，4为传动带轮，5为第一柔性联轴器，6为第二柔性联轴器，7为轴承座，8为带轮主体，9为衬套，10为传动轴套筒，11为中间柔性盘，12为电机套筒，13为带轮套筒，14为连接耳，15为定位螺母，16为轴承，17为轴承端盖，18为弹性垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于发电机振动试验的电机拖动系统，以解决上述现有技术存在的问题，使其能够满足发电机振动试验的需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-12，其中，图1为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的结构示意图，图2为图1中I处的放大结构示意图，图3为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮套筒的正视方向示意图，图4为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮套筒的侧视方向示意图，图5为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的中间柔性盘的结构示意图，图6为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的电机套筒的正视方向示意图，图7为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的电机套筒的侧视方向示意图，图8为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动轴的结构示意图，图9为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的带轮轴的结构示意图，图10为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的轴承座的结构示意图，图11为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动带轮的正视方向示意图，图12为本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统的传动带轮的侧视方向示意图。

本发明提供一种用于发电机振动试验的电机拖动系统，包括驱动电机1、传动轴2、带轮轴3和传动带轮4，带轮轴3通过传动轴2与驱动电机1传动相连，传动带轮4与带轮轴3相连，传动带轮4能够与待试验的发电机相连，传动轴2与驱动电机1之间设置第一柔性联轴器5，传动轴2与带轮轴3之间设置第二柔性联轴器6，传动轴2为中空结构，带轮轴3连接有轴承座7，驱动电机1、轴承座7与待试验的发电机安装在同一试验台面上。

本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统，驱动电机1能够通过传动轴2与带轮轴3传动相连，带轮轴3与传动带轮4相连，传动带轮4能够与待试验的发电机相连，最终实现从驱动电机1端到待试验的发电机端运动和力的传递，使发电机能够顺利完成振动试验。其中传动轴2为中空结构，与同等截面积的实心轴相比，抗弯和抗扭能力更强，改善了传动轴2的受力环境，尤其是在进行加速度较大的振动试验时，降低了传动轴2所受的剪力和弯矩，提高了系统的使用寿命，同时在传动轴2与驱动电机1之间设置第一柔性联轴器5，传动轴2与带轮轴3之间设置第二柔性联轴器6，为发电机振动试验顺利进行提供了保障。

其中，传动带轮4为分体式结构，传动带轮4包括带轮主体8和衬套9，衬套9与带轮轴3键连接，带轮主体8套装于衬套9的外部并通过螺钉连接，带轮主体8能够通过多楔带与待试验的发电机相连。传动带轮4设置为分体式结构，衬套9与带轮轴3相连，衬套9由不锈钢材质制成，保证了传动带轮4与带轮轴3的连接强度，同时，带轮主体8由铝合金材质制成，减小了传动带轮4的质量，减小了在振动加速度比较大的情况下，传动带轮4惯性力产生的对带轮轴3的剪切力和弯矩，改善了带轮轴3的受力环境，提高了带轮轴3的使用寿命。

具体地，第一柔性联轴器5和第二柔性联轴器6均包括传动轴套筒10和中间柔性盘11，两个传动轴套筒10分别套装于传动轴2的两端，第一柔性联轴器5还包括电机套筒12，电机套筒12与驱动电机1的输出端相连，第二柔性联轴器6还包括带轮套筒13，带轮套筒13与带轮轴3相连，传动轴套筒10通过中间柔性盘11与电机套筒12或带轮套筒13相连，中间柔性盘11由柔性材质制成。其中，第一柔性联轴器5和第二柔性联轴器6均设置了中间柔性盘11，保障了大位移振动试验的顺利进行。

在本具体实施方式中，电机套筒12、传动轴套筒10、带轮套筒13分别与中间柔性盘11螺栓连接，连接紧固，拆装方便。

更具体地，电机套筒12、传动轴套筒10、带轮套筒13均具有两个相对设置的连接耳14，连接耳14与中间柔性盘11螺栓连接，电机套筒12或带轮套筒13通过中间柔性盘11与传动轴套筒10相连时，电机套筒12或带轮套筒13的连接耳14与传动轴套筒10的连接耳14之间的夹角为90°。电机套筒12或带轮套筒13的连接耳14与传动轴套筒10的连接耳14呈十字交叉排布设置，这种排布方式对中间柔性盘11的约束小，允许中间柔性盘11有较大的变形，保障了大位移振动试验的顺利进行。

另外，传动轴2的两端均设置键槽，第一柔性联轴器5和第二柔性联轴器6分别与传动轴2键连接，键连接便于稳定传递转矩，传动轴2由铝合金材质制成，控制了传动轴2的质量，改善了传动轴2的受力环境，提高了传动轴2的使用寿命。另外，在本具体实施方式中，传动轴2、电机套筒12、传动轴套筒10和带轮套筒13均采用6061铝合金制成，尽量在保证强度的同时减轻传动轴2的质量，以减小不平衡质量产生的惯性力，避免发生附加振动。

进一步地，带轮轴3为阶梯轴，传动带轮4与带轮轴3键连接，传动带轮4远离传动轴2的一端设置定位螺母15，定位螺母15与带轮轴3螺纹连接，定位螺母15与传动带轮4抵接，定位螺母15和带轮轴3的轴肩能够定位传动带轮4，避免传动带轮4错位影响系统正常工作。

更进一步地，轴承座7与带轮轴3之间设置轴承16和轴承端盖17，轴承端盖17与轴承座7用螺钉固定，轴承端盖17与轴承座7之间设置弹性垫片18，使得二者连接紧固。为了控制系统各部分的质量，轴承座7采用中空的底座，降低轴承座7质量。带轮轴3不仅传递扭矩，而且在传动带轮4拖动发电机运转时受到传动带的力产生的弯矩和剪力，受力环境比较复杂，因此选用强度较好的合金钢材料制造，并且进行强度校核计算。

本发明的用于发电机振动试验的电机拖动系统，驱动电机1能够通过传动轴2与带轮轴3传动相连，带轮轴3与传动带轮4相连，传动带轮4能够与待试验的发电机相连，最终实现从驱动电机1端到待试验的发电机端运动和力的传递，使发电机能够顺利完成振动试验。其中，传动轴2为中空结构，与同等截面积的实心轴相比，抗弯和抗扭能力更强，改善了传动轴2的受力环境，尤其是在进行加速度较大的振动试验时，降低了传动轴2所受的剪力和弯矩，提高了系统的使用寿命，同时在传动轴2与驱动电机1之间设置第一柔性联轴器5，传动轴2与带轮轴3之间设置第二柔性联轴器6，为发电机振动试验顺利进行提供了保障。另外，电机套筒12或带轮套筒13的连接耳14与传动轴套筒10的连接耳14呈十字交叉排布设置，允许两侧的轴有较大的安装角度，这种排布方式对中间柔性盘11的约束小，允许中间柔性盘11有较大的变形，保障了大位移振动试验的顺利进行。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。