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3.3.4扭矩传感器部分
扭矩传感器部分由扭矩传感器及其支架、传感器两端的联轴器组成。扭矩传感器是测量部分的核心，它的两端，都通过联轴器连接，前端与惯性轴相连接，后端与连接轴相连。
1-连接轴支架 2-连接轴 3-连接周盖 4-左连接法兰 5-右连接法兰 6-变速器支撑架 7-离合器壳连接盘 8-离合器支撑架调整丝杠
图3-4连接轴与变速器支撑机构
3.3.5联轴器部分
图3-4所示是连接轴[6]和变速器的支撑机构，主要由连接轴、左右连接法兰、变速器支撑架和离合器连接盘组成。
连接轴是实验台将动力传递给被试汽车传动系的连接机构。对该部分设计应充分考虑强度的要求。由于各种离合器壳体前段的尺寸不同，前端面与飞轮端面之间的轴向尺寸也不同，在实验台设计时，重点解决这个问题。
根据目前最大的离合器壳体数据设计了变速器支撑架的轮廓尺寸、离合器的连接盘尺寸可以根据具体的离合器壳的端面螺栓口的尺寸来确定。连接盘上可以由常见的离合器壳的连接尺寸，做出几组连接螺纹孔。变速器的支撑架可以通过转动丝杠而前后移动，以便使左右法兰连接顺利。 3.3.6驱动桥支撑和调整结构
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如图3-5所示，驱动桥支撑和调整结构主要由后桥两端支架(2个)、后桥中间支架（2个）、主加速器外壳支架及这5个支架的调整丝杠组成。
1-后桥两端支架 2-后桥中间支架 3-主加速器外壳箍紧带
4-主加速器外壳支架 5-丝杠（5个） 6-底座
图3-5驱动桥支撑和调整机构
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
实验时，实验台会产生很大的冲击力。因此，各支撑架应将驱动桥可靠地固定在底座上。同时，由于不同车型的变速器和驱动桥纵向尺寸不同，所选用的传动轴也有差别，为了保证顺利连接，转动每个支架的丝杠可以使支架前后移动，以弥补在选定传动轴后驱动桥和变速器之间尺寸的不足或过大问题。
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4汽车传动系冲击性能实验台控制系统设计
4.1实验台过程分析
实验台的实验过程是实现汽车的两种工况，一类为突然接合离合器工况，表示在坡道起步、加速换挡、在泥泞的道路上满载起步或车轮下陷等情况导致汽车不能用正常方式起步，而在发动机达到很高转速下，突然接合离合器使汽车起步的工况；另一类是紧急制动工况，表示在紧急情况下，驾驶员来不及踏下离合器踏板而进行制动的工况。
而在整个实验过程中，控制系统需要对实验台进行全程控制，对实验台器件进行控制，完成一系列模拟工况[7]的操作。采集传感器的数据，并进行数据传输，传输到工控机上。
工控机是整个系统数据处理的中心，可以提供良好的人机界面，输入和储存 被试汽车传动系的测试数据，编写和储存实验的程序加载谱。每次进行实验时，工控机读取程序加载谱，给出每次实验的目标扭矩值。工控机还通过与直流调速系统及PLC间的通信，对实验过程进行实时监控。将实验结果（数据-扭矩传感器的扭矩信号，转速传感器的转速信号等）显示在工控机人机界面上，并将实验结果以曲线形式实时输出。在实验的过程中，当工控机收到振动传感器的振动信号超过限定值时，工控机将信息传输给PLC，PLC控制实验台停止工作，直到排除故障之后继续工作。
PLC的主要功能是对实验台进行自动化控制。通过与工控机之间的通信，控制直流调速系统、离合器、鼓式制动鼓和制动盘出的电磁阀，时这些设备按照实验要求实时进行工作。同时，在实验台防护罩接合部位的接触式行程开关没有接触，或者驱动桥和变速器出的油温超过限定值时，就会给PLC一个开关信号，自动地停止实验，直到故障得以解决。
实验台共有三个转速传感器，分别安装在实验台的直流电动机前端、离合器的输入端、变速器的输出端。在直流电动机前端的转速传感器是发电式的传感器，是直流调速器、双闭环调速系统的外环中的重要环节。PLC通过控制柜中的继电器等电器，控制直流调速电机、离合器、制动器和制动盘等器件。直流调速器给直流电动机供电，并可以在工控机和PLC的共同控制下实时调节电动机转速。
4.2实验台控制系统的机构及其功能
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转速传感器1 转速传感器2 扭矩信号 被测件信息 振动信号 声光警告 显示器 转速传感器 打印机 故障解除开关 PC 直流电机 行程开关 直流调速器 油温信号1 油温信号2 PLC 控制柜内各用电器对应的继电器 蜂鸣器 离合器电磁阀 油泵电机 制动盘 油泵电机 鼓式制动器电磁阀 图4-1实验台控制系统的结构原理图
如上图4-1所示，工控机（PC）和PLC事控制系统的核心。
4.3实验台在两种工况下的控制系统过程分析
4.3.1突然接合离合器工况的控制过程分析
在突然接合离合器起步工况，实验开始前，将被试汽车传动系相关信息输入到PC中，如变速器的档位和主减速器传动比、发动机的最大转矩。将这些信息作为输入的主要原因是，传感器测量的只是离合器输入端的扭矩——时间历程，变速器处在不同的档位时，输出端扭矩峰值就不同，对变速器后面的传动系影响就不同，同样，主减速器的传动比直接影响半轴上的扭矩峰值。实验过程时，控制系统发出指令，电动机通电开始工作，同时，电动上的转速传感器测量电动机的转速，并将转速信号回馈给直流调速装置。安装在离合器输入端的转速传感器将转速信号传递给计算机，在计算机内经过换算，认定电动机达到目的转速时，计算机控制程序发出对电动机挺值
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得信号给控制系统，电动机断电，2秒钟后，控制系统发出离合器助力器的控制开启指令，离合器开启电磁阀动作时离合器突然接合，在被试汽车传动系中产生大的冲击扭矩。串联在被试传动系上的扭矩传感器测量整个过程中的扭矩-时间历程，通过采集卡及A/D转换处理，将信号传递给计算机，以曲线形式实时地输出实验数据。
实验过程中，实验台的安装控制装置在数据超过限定值时，及时的发出信号，使实验停止。当实验台振动传感器检测到振动超过限定值时，就发出信号，停止下一次冲击实验，变速器和后桥中的油温传感器在监测到油温超过150℃时，即停止下一次的实验，在终止实验的同时，工控机发出信号给PLC，PLC控制实验台的声光报警系统开关闭合，发出警报，直到故障解决为止。 4.3.2紧急制动工况下控制过程分析
在紧急制动工况，控制系统发出指令，电动机通电开始工作，由电动机通过带传动，将动力传递到模拟发动机转动惯量和转速的转动惯量部分的惯性轴，惯性轴上安装有惯性盘。实验开始前，已经根据与被试传东西相匹配的发动机转动惯量，选择好该次实验惯性盘的转动惯量。当电动机达到预定的转速时，控制系统使电动机断电，2秒钟后，控制系统发出指令给制动鼓处的电磁阀，电磁阀通电接通制动压缩空气，制动鼓作用，使驱动轮抱死，在惯性飞轮组部分、离合器主动部分及离合器后传动系统自身转动惯量的惯性力的作用下，在被试的汽车传动系中产生一个很大的冲击扭矩。安装在离合器前端得扭矩传感器测量出整个扭矩-时间过程信号，特别是捕捉到峰值转矩信号，并将扭矩-时间信号经过处理到工业控制计算机上，以曲线形式实时地输出实验数据（转速、扭矩等）。
4.4可编程控制的概述
4.4.1可编程控制器的产生与发展
可编程控制器[4]式为了适应工业控制的需要，在传统控制手段的基础上，借助于数字技术开发出来的。
（1） 可编程控制器的产生
早期的工业控制中采用的继电器控制系统属于固定界限的逻辑控制系统，控制系统的结构随功能的不同而不同。系统中采用的机械电气式期间本身的不足影响了控制系统的各种性能，无法适应现代工业发展的需要。20世纪60年代，晶体管等悟出点期间的应用促进了控制装置的小型化和可靠性的提高。60年代中期，小型计算机被应用到过程控制领域，大大提高了控制系统的性能，但当时计算机价格昂贵，编程不方便，输入/输出信号与工业现场不兼容，因而没能在工业控制中得到推广和应用。
20世纪60年代末期，美国通用公司（Generral Motors Corporation,GM）为了在激烈的市场竞争中战胜了对手，制定出多种、小批量、不断推出新车型来吸引顾客的战略。但原油的控制系统由继电器和接触器等组成，灵活性差，不能满足生产工业不断更新的需要。1968年，GM公司为了改造汽车生产设备的控制方式，要求采用新
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