静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架的制作方法

本实用新型涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种车用摇窗电机减速机总成噪声测试装置。

背景技术：

传统的车用摇窗电机减速机总成振动、噪声测试，一般是将车用摇窗电机减速机总成单体放置于不带负载的半消声环境下通过麦克风半球形法进行测试。实际上各种研究表明，车用摇窗电机减速机总成噪声与负载的关系非常密切，车用摇窗电机减速机总成空载噪声往往不能代表用户在实际使用工况下的噪声。所以车用摇窗电机减速机总成噪声测试需要带上低噪声源的负载，一般情况下，在测试过程中使用测功机来作为负载，但是测功机本身就是一个噪声源，其产生的噪声会影响对车用摇窗电机减速机总成噪声的检测精度，因此如何进一步提高检测精度，已经成为目前本领域技术人员亟待解决的问题。

而现有技术中为了解决类似问题也进行了若干尝试，如现有技术中申请号为cn201320848491.6的一种电动玻璃升降器总成噪音测试装置，包括铝合金型材架、电动玻璃升降器总成、电动玻璃升降器总成固定系统以及扭矩加载控制系统，铝合金型材架为电动玻璃升降器总成噪音测试装置的固定基础，扭矩加载控制系统对电动玻璃升降器总成在运动过程中施加不同定值的扭矩。测试不同类型的电动玻璃升降器总成噪音，实现了在不同扭矩值下测试电动玻璃升降器总成噪音。但其并未设置密闭腔室及其具体布置构造，容易发生测试干扰。

现有技术中申请号为cn201110358283.3的一种电动汽车驱动用电机噪声测试系统，包括半消音室，用于屏蔽噪声；安装板，设在半消音室内；电涡流测功机，设在安装板上，电涡流测功机的转轴与被测电机的转轴连接，为被测电机提供负载，模拟实际工况；测功机控制器，设在安装板上，连接电涡流测功机，用于调节电涡流测功机扭矩；转速转矩采集仪，设在电涡流测功机上，用于采集测试信息。在电机周围布置声学麦克。虽然公开了半消音室，但该常规的半消音室的具体构造并非为直流车用摇窗电机减速机总成设计制造，且测试排布也非常简单常规，使用中容易发生测试干扰；本领域技术人员也无法从中获得技术启示得出新的消音室侧壁构造。

现有技术中申请号为cn201810414282.8的一种具有监测功能的金属声屏障，包括铝合金压筋背板、铝合金冲孔面板和多个扭矩传感器，铝合金压筋背板通过铝合金框架与铝合金冲孔面板相固定，多个扭矩传感器设置在铝合金压筋背板和铝合金冲孔面板内侧的中心区域，扭矩传感器将信号传递到计算机终端。所述铝合金框架内侧以及所述铝合金压筋背板和铝合金框架之间分别填充有第一吸声棉和第二吸声棉。所述第一吸声棉和第二吸声棉外侧包裹有无纺布。虽然公开了铝合金框架及其铝合金冲孔面板和吸声棉及其无纺布布置，但同样构造并非为直流车用摇窗电机减速机总成设计制造，测试排布也非常简单常规，使用中容易发生测试干扰。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中测功机噪声对汽车用摇窗直流电机总成检测精度影响过大的问题。因此，本实用新型提供一种车用摇窗电机减速机总成噪声测试装置，具有检测精度高的优点。

为解决上述问题，本实用新型的实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，包括测试控制器和作为待测车用摇窗电机减速机总成负载的测功机。

还包括容纳所述测功机的隔音的密闭腔室，所述测功机的转轴伸出所述密闭腔室，在密闭腔室外的所述转轴顶端设置有用于将所述转轴与待测车用摇窗电机减速机总成输出轴同轴连接的连接器；所述测功机中的扭矩传感器和旋转编码器与所述测试控制器信号连接；

还包括设置在待测车用摇窗电机减速机总成输出轴周向上的光栅码盘以及用于对所述光栅码盘进行计数测量的光电传感器，所述光电传感器与所述测试控制器信号连接；

还包括对待测车用摇窗电机减速机总成的噪声进行检测的声强传感器，所述声强传感器与所述数据采集器信号连接；

所述测试控制器信号连接至待测车用摇窗电机减速机总成的控制电源；所述测试控制器上设置有所述控制电源的状态指示灯和用于显示工作参数、修改所述控制电源工作参数的触摸屏。

采用上述技术方案，本实用新型中的静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架在使用过程中，对待测车用摇窗电机减速机总成进行噪声测试时，令待测车用摇窗电机减速机总成位于密闭腔室的外部，并与测功机的转轴连接，使得待测车用摇窗电机减速机总成能够带动测功机的转轴转动，使测功机工作，而由于测功机被设置在密闭腔室中，所以测功机工作时产生的噪声无法传出密闭腔室，所以不会与密闭腔室外待测车用摇窗电机减速机总成产生的噪声混淆，从而保证了检测的精确度，使得检测精度得到了更进一步的提高。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述密闭腔室的壁为钢板、空气、吸音层的多层隔声壁结构。

采用上述技术方案，由钢板、空气、吸音层的多层隔声装置，保证了各频率段的噪声能有效隔绝，整体隔声量达到50db(a)以上。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述吸音层为无纺布、pet、pp、pet、无纺布的五层结构。

采用上述技术方案，本实用新型中的吸音层采用无纺布+pet+pp+pet+无纺布的五层结构，能将测功机高频噪声有效吸收，吸音系数达到0.98@1000hz。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述测功机为磁滞型测功机。

采用上述技术方案，测功机设置为磁滞型，其组成部件制动器的制动力较为稳定，且制动力大小与励磁电流的关系，基本与强磁材料的磁滞回线相一致，因此具有非接触型、低噪音、低散热量、高扭矩特性、寿命长、维护简单的特点。

另外，当对转矩进行测试时，由于制动器由转子和定子组成，且转子连接待测车用摇窗电机减速机总成输出轴，所以当制动器产生阻力时，即对待测车用摇窗电机减速机总成施加动态转矩负载时，定子和转子之间磁滞原理的磁场会使扭矩反作用在制动器的定子上，然后利用测功机上的扭矩传感器，就能够测量定子上的转动力矩，此即为待测车用摇窗电机减速机总成的负载转矩。

在对转速进行测量时，利用光电传感器，对与待测车用摇窗电机减速机总成输出轴直接连接的光栅码盘进行定时计数，从而测量出待测车用摇窗电机减速机总成的转速。而对噪声进行测试时，则使用声强传感器检测噪声的大小。由于扭矩传感器、光电传感器和声强传感器均与测试控制器信号连接，所以上述各个传感器测得的数据都能够被传输至测试控制器中进行分析、记录和显示。此外，测试系统测量的参数除待测车用摇窗电机减速机总成的转矩、转速和噪声之外，还包括电压和电流参数。

plc控制器的内部电路给数字电位器功能提供了条件，令旋转编码器在顺时针转动时能够输出信号至plc控制器的数字电位器功能模块，使制动器励磁电流增加，制动器制动力相应增加，而逆时针转动时能够使制动力减小，从而令测功机的功能更加丰富，作为负载时可以更加贴近实际情况。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述连接器为梅花形弹性联轴器。

采用上述技术方案，梅花形弹性联轴器在传递扭矩的过程中只受到挤压力，而不受到旋转件通常所受的扭矩，在使用过程中不易磨损，使用设备整体寿命大幅提高。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述连接器与待测车用摇窗电机减速机总成输出轴连接端通过夹具固定，

采用上述技术方案，夹具能够将实现测功机转轴与待测车用摇窗电机减速机总成的连接，其不仅操作方便，而且可以适用不同类型的车用摇窗电机减速机总成，使得测试装置具有了较广泛的通用性。

进一步地，本实用新型的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，所述密闭腔室设置在具有滚轮的移动车上，所述移动车上还设置有用于容纳所述测试控制器的敞开腔室。

采用上述技术方案，通过移动车滚轮的滚动，能够实现移动车及其上的各部件的移动，从而能够使车用摇窗电机减速机总成噪声测试装置灵活的在不同的平台之间转换、使用。

本实用新型的有益效果是能避免噪声对测试对象的干扰，又可以测试到在不同载荷下的车用摇窗电机减速机总成噪声功率值，并且测试零件装夹方便，测试效率高，精度高、可重复性强。

进一步地，本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本实用新型中的实施例中的密闭腔室与测功机配合结构示意图；

图2为本实用新型中的实施例中的密闭腔室、测功机、测试控制器和移动车配合的结构示意图；

图3为本实用新型中的实施例中的测功机转轴与待测车用摇窗电机减速机总成输出轴连接示意图(包括夹具)；

图4为本实用新型中的实施例中的信号传输流向示意图；

图5为本实用新型中的实施例中的各传感器布置示意图；

图6为本实用新型中的实施例中的密封腔室的壁断面层次结构示意图；

图7为本实用新型中的实施例中的吸音层断面层次结构示意图。

附图标记说明：

1-测功机2-密闭腔室3-吸音层

4-快速夹具5-测试控制器6-数字电位器

7-启动按钮8-停止按钮9-电源指示灯

10-触摸屏11-滚轮12-移动车

13-梅花形弹性联轴器4-1-夹具上平台4-2-夹具下平台

4-3-被测试总成14-计算机15-声音采集装置

23-待测车用摇窗电机21-扭矩传感器22-旋转编码器

24-光栅码盘25-光电传感器26-声强传感器

27-控制电源28-输出轴29-复合吸音层

31-钢板32-空气33-无纺布

34-pet35-pp

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的实施例提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，如图1-7所示，该静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架包括测试控制器5和作为待测车用摇窗电机23减速机总成负载的磁滞型测功机1。

具体的，在本实施例中，静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架还包括容纳测功机1的隔音的密闭腔室2，测功机1的转轴伸出密闭腔室2，在密闭腔室2外的转轴顶端设置有用于将转轴与待测车用摇窗电机23减速机总成输出轴28同轴连接的梅花形弹性联轴器13，测功机1中的扭矩传感器21和旋转编码器22与测试控制器5信号连接。

更为具体的，在本实施例中，静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架还包括设置在待测车用摇窗电机23减速机总成输出轴28周向上的光栅码盘24以及用于对光栅码盘24进行计数测量的光电传感器25，光电传感器25与测试控制器5信号连接，还包括对待测车用摇窗电机23减速机总成的噪声进行检测的声强传感器26，声强传感器26与声音采集装置15信号连接。

更为具体的，在本实施例中，测试控制器5信号连接至待测车用摇窗电机23减速机总成的控制电源27，测试控制器5上设置有控制电源27的状态指示灯9和用于显示工作参数、修改控制电源27工作参数的触摸屏10。

更为具体的，在本实施例中，静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架在使用过程中，测试控制器5一般同时设置有启动按钮7、停止按钮8，以便于控制。触摸屏10能够显示多项工作参数，并且还设置有参数修改选项。待测车用摇窗电机23减速机总成的运转、停止控制通过控制控制电源27输出的工作参数就能够实现，测试控制器5输出一个开关量或模拟信号给控制电源27，即可直接控制其输出，甚至达到使待测车用摇窗电机23减速机总成起停的目的。

启停操作也可以通过按压启动按钮7和停止按钮8来实现。触摸屏10可理解为功能模块，其能够配合系统维护及负载试验。在系统维护时，其能够起到输入状态查看、输出手动控制、参数校准以及恒流源输出手动调节的作用，从而达到了解系统各部件是否处于正常工作状态的目的。在负载试验时，触摸屏技术可以0.5s位间隔采样展示，实时显示待测车用摇窗电机23减速机总成参数，根据需要可以包括待测车用摇窗电机23减速机总成转矩、转速、工作电压、工作电流等。

更为具体的，在本实施例中，对待测车用摇窗电机23减速机总成进行噪声测试时，令待测车用摇窗电机23减速机总成位于密闭腔室2的外部，并与测功机1的转轴连接，使得待测车用摇窗电机23减速机总成能够带动测功机1的转轴转动，使测功机1工作，而由于测功机1被设置在密闭腔室22中，所以测功机1工作时产生的噪声无法传出密闭腔室2，所以不会与密闭腔室2外待测车用摇窗电机23减速机总成产生的噪声混淆，从而保证了检测的精确度，使得检测精度得到了更进一步的提高。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，如图6所示密闭腔室2的壁为钢板31、空气32、复合吸音层29的多层隔声壁结构。

具体的，在本实施例中，密闭腔室2的壁由钢板31、空气32、吸音层3的多层隔声装置，保证了各频率段的噪声能有效隔绝，整体隔声量达到50db(a)以上。

更为具体的，在本实施例中，密闭腔室2的壁还可以设置为其他隔音结构，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做限定。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，如图7所示，吸音层3为无纺布33、pet34、pp35、pet34、无纺布33的五层结构。

更为具体的，在本实施例中，如图7所示，吸音层3采用无纺布33、pet34、pp35、pet34、无纺布33的五层结构，能将测功机1高频噪声有效吸收，吸音系数达到0.98@1000hz。

需要理解的是，pet34和pp35均指本领域技术人员常见的pet型号和pp型号的隔音材料。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，测功机1为磁滞型测功机1。

具体的，在本实施例中，测功机1设置为磁滞型，其组成部件制动器的制动力较为稳定，且制动力大小与励磁电流的关系，基本与强磁材料的磁滞回线相一致，因此具有非接触型、低噪音、低散热量、高扭矩特性、寿命长、维护简单的特点。

更为具体的，在本实施例中，当对转矩进行测试时，由于制动器由转子和定子组成，且转子连接待测车用摇窗电机23减速机总成输出轴28，所以当制动器产生阻力时，即对待测车用摇窗电机23减速机总成施加动态转矩负载时，定子和转子之间磁滞原理的磁场会使扭矩反作用在制动器的定子上，然后利用测功机1上的扭矩传感器21，就能够测量定子上的转动力矩，此即为待测车用摇窗电机23减速机总成的负载转矩。在对转速进行测量时，利用光电传感器25，对与待测车用摇窗电机23减速机总成输出轴28直接连接的光栅码盘24进行定时计数，从而测量出待测车用摇窗电机23减速机总成的转速。而对噪声进行测试时，则使用声强传感器26检测噪声的大小。

由于扭矩传感器21、光电传感器25和声强传感器26均与测试控制器5信号连接，所以上述各个传感器测得的数据都能够被传输至测试控制器5中进行分析、记录和显示。并且，测试控制器5还将各个传感器测得的数据传递给计算机14，计算机14用于存储。此外，测试系统测量的参数除待测车用摇窗电机23减速机总成的转矩、转速和噪声之外，还包括电压和电流参数。

更为具体的，在本实施例中，plc控制器(测试控制器5)的内部电路给数字电位器6功能提供了条件，令旋转编码器22在顺时针转动时能够输出信号至plc控制器的数字电位器6功能模块，使制动器励磁电流增加，制动器制动力相应增加，而逆时针转动时能够使制动力减小，从而令测功机1的功能更加丰富，作为负载时可以更加贴近实际情况。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，连接器为梅花形弹性联轴器13。

具体的，在本实施例中，梅花形弹性联轴器13在传递扭矩的过程中只受到挤压力，而不受到旋转件通常所受的扭矩，在使用过程中不易磨损，使用设备整体寿命大幅提高。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，连接器与待测车用摇窗电机23减速机总成输出轴28连接端通过夹具4形成固定。

具体的，在本实施例中，夹具4能够将实现测功机1转轴与待测车用摇窗电机23减速机总成的连接，其不仅操作方便，而且可以适用不同类型的车用摇窗电机减速机总成，使得测试装置具有了较广泛的通用性。

更为具体的，在本实施例中，如图3所示，夹具4设置为上下夹装结构，即夹具4包括夹具上平台4-1和夹具下平台4-2，其中，夹具下平台4-2将待测车用被测试总成4-3固定于x-y平面上，夹具4上平台4-1设置为卡钳结构(具体结构可参见图3中示出的结构)。

更为具体的，在本实施例中，夹具4也可以设置其他夹持结构，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做限定。

进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，密闭腔室2设置在具有滚轮11的移动车12上，移动车12上还设置有用于容纳测试控制器5的敞开腔室。

具体的，在本实施例中，通过移动车12滚轮11的滚动，能够实现移动车12及其上的各部件的移动，从而能够使车用摇窗电机减速机总成噪声测试装置灵活的在不同的平台之间转换、使用。

本实施例提供一种静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架，包括测试控制器5和作为待测车用摇窗电机23减速机总成负载的磁滞型测功机1，这种结构的静音带负载的汽车用摇窗直流电机总成噪声测试台架吧不仅能避免噪声对测试对象的干扰，又可以测试到在不同载荷下的车用摇窗电机减速机总成噪声功率值，并且测试零件装夹方便，测试效率高，精度高、可重复性强。

进一步地，对于本领域技术人员来说：

测试控制器5可以设置为西门子cpu224xp-plc测控组件、cpu226xp-plc测控组件等各种测控组件中的任意一种；

测功机1可以设置为百思特zc20b磁制动器、振工科技单轴磁粉制动器zg40a等各种测功机中的任意一种；

扭矩传感器21可以设置为马头牌drt5sq75或者松畅sc-nj805a等各种型号扭矩传感器中的任意一种；

旋转编码器22可以设置为海德汉1387ern13782048624-70、otisc50-y-500bnf等各种型号旋转编码器中的任意一种；

光电传感器25可以设置为西马特s/n10030、欧姆龙旋转编码器e6b2-cwz6ce6b2等各种型号光电传感器中的任意一种；

声强传感器可以设置为b&k4190自由场传声器，1/4英寸或者丹麦gras/12ap，1/4英寸等各种声强传感器中的任意一种；

控制电源27可以设置为omrons8jc-z10024c、西门子pm207等各种控制电源中的任意一种；

触摸屏10可以设置为上海步科mt4414t、三菱30mr700fx-a等各种型号触摸屏中的任意一种。

以上部件的型号均可根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。