BANC D'ESSAI POUR TESTER SIMULTANÉMENT DEUX BOÎTES DE VITESSES IDENTIQUES La présente invention concerne un banc d'essai pour tester 5 simultanément deux boîtes de vitesses identiques présentant chacune au moins un arbre d'entrée et au moins un arbre de sortie. Des essais effectués sur des boîtes de vitesses mécaniques manuelles ou pilotées ainsi que sur des boîtes de vitesses automatiques à un ou plusieurs arbres d'entrée sont effectués sur des bancs d'essai conçus en 10 particulier pour vérifier le bon fonctionnement des différents éléments mécaniques, en fonction d'un spectre de charges standard, avec des mesures du couple, des vitesses de rotation et des températures notamment. Dans l'industrie automobile, les essais concernant les dentures et les roulements des boîtes de vitesses sont particulièrement 15 intéressants. En général, un tel banc d'essai utilisé pour tester une boîte de vitesses comportant au moins un arbre d'entrée, par exemple un arbre d'entraînement moteur ou un ou plusieurs arbres de distribution d'énergie, un ou plusieurs arbres de sortie et un carter, comprend un 20 premier ensemble qui est susceptible d'être relié à un arbre de sortie de la boîte de vitesses à tester, un second ensemble qui est susceptible d'être relié à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses à tester et qui est adapté géométriquement et cinématiquement à la boîte de vitesses et au moins un arbre de transmission reliant lesdits premier et second ensembles. 25 Un inconvénient de ce type de banc d'essai de boîte de vitesses réside dans le fait qu'on peut tester seulement une boîte de vitesses à la fois et les rapports des différents arbres peuvent être testés seulement séparément. C'est le but de la présente invention de présenter un banc d'essai 30 pour tester des boîtes de vitesses sur lequel deux boîtes de vitesses peuvent être testées simultanément avec une puissance électrique réduite nécessaire à l'entraînement permettant de limiter à la fois le nombre d'essais à effectuer et donc de diminuer la durée et le coût des tests à effectuer. A cet effet, c'est l'objet de la présente invention de proposer un banc d'essai pour tester simultamément deux boîtes de vitesses identiques présentant chacune au moins un arbre d'entrée et au moins un arbre de sortie, dans lequel les deux boîtes de vitesses à tester sont positionées l'une face à l'autre de telle sorte que leurs arbres d'entrée et leurs arbres de sortie se trouvent alignés, respectivement, les arbres d'entrée de ces deux boîtes de vitesses et les arbres de sortie de ces deux boîtes de vitesses sont reliés par des différentiels du banc d'essai, le différentiel du banc d'essai reliant les arbres d'entrée comprend un boîtier qui peut être bloqué en rotation par un moyen de blocage, le différentiel reliant les arbres de sortie de ces deux boîtes de vitesses comprend un boîtier qui est relié à un bâti du banc d'essai par une liaison souple déformable, l'arbre d'entrée d'une première de ces deux boîtes de vitesses est muni d'un frein ou d'un moyen de blocage avec le bâti, et l'arbre d'entrée de la deuxième boîte de vitesses est entraîné en rotation par au moins un moteur. Les liens respectifs entre les arbres peuvent se faire, si besoin est, par un renvoi, respectivement.The present invention relates to a test rig for simultaneously testing two identical gearboxes each having at least one input shaft and at least one output shaft. Tests carried out on manual or controlled mechanical gearboxes as well as on automatic gearboxes with one or more input shafts are carried out on test benches designed in particular to check the proper functioning of the various mechanical elements, according to a standard load spectrum, with torque measurements, rotation speeds and temperatures in particular. In the automotive industry, testing of gear teeth and bearings is particularly interesting. In general, such a test bench used to test a gearbox comprising at least one input shaft, for example an engine drive shaft or one or more energy distribution shafts, one or more output shafts. and a housing, comprises a first assembly which is capable of being connected to an output shaft of the gearbox to be tested, a second assembly which is capable of being connected to an input shaft of the gearbox to be tested and which is adapted geometrically and kinematically to the gearbox and at least one transmission shaft connecting said first and second sets. A disadvantage of this type of transmission test bench is that only one gearbox can be tested at a time and the ratios of the different shafts can be tested only separately. It is the object of the present invention to provide a test bench 30 for testing gearboxes on which two gearboxes can be tested simultaneously with a reduced electrical power necessary for the drive to limit both the gearbox and the gearbox. number of tests to be performed and therefore to reduce the duration and the cost of the tests to be performed. For this purpose, it is the object of the present invention to provide a test bench for simultaneously testing two identical gearboxes each having at least one input shaft and at least one output shaft, in which both test gearboxes are positioned opposite each other so that their input shafts and their output shafts are aligned, respectively, the input shafts of these two gearboxes and the shafts of the gearboxes. these two gearboxes are connected by differentials of the test stand, the differential of the test bench connecting the input shafts comprises a housing which can be locked in rotation by a locking means, the differential connecting the output shafts of these two gearboxes comprises a housing which is connected to a frame of the test stand by a deformable flexible link, the input shaft of a first of these two gearboxes is provided with a brake or a mo yen blocking with the frame, and the input shaft of the second gearbox is rotated by at least one motor. The respective links between the trees can be made, if necessary, by a reference, respectively.
Avantageusement, le boîtier du différentiel du banc d'essai reliant l' arbre d'entrée de ces deux boîtes de vitesses est relié au bâti du banc d'essai. Selon une variante, le boîtier du différentiel du banc d'essai reliant l' arbre d'entrée de ces deux boîtes de vitesses est désolidarisé du bâti du 25 banc d'essai. Des défauts d'alignement au niveau des liens respectifs peuvent être compensés par des cardans. Selon un mode de réalisation préféré, au moins un différentiel est un train épicycloïdal ou un couple de pignons avec un coefficient de 30 démultiplication égal à 1.Advantageously, the differential housing of the test bench connecting the input shaft of these two gearboxes is connected to the frame of the test bench. According to one variant, the differential housing of the test bench connecting the input shaft of these two gearboxes is disconnected from the frame of the test bench. Misalignments at the respective links may be compensated by gimbals. According to a preferred embodiment, at least one differential is an epicyclic gear train or a pair of pinions with a gear ratio equal to 1.
Avantageusement, la liaison souple déformable du différentiel reliant les arbres de sortie au bâti du banc d'essai est assurée par un arbre de transmission de raideur faible. La présente invention vise également un procédé de réalisation d'un 5 test sur deux boîtes de vitesses identiques simultanément mettant en jeu un banc d'essai selon l'invention, ledit procédé comprenant les étapes qui consistent à: - engager le même rapport sur les deux boîtes de vitesses, - désengager le moyen de blocage en rotation du boîtier du 10 différentiel du banc d'essai entre les arbres d'entrée des deux boîtes de vitesses, - engager le moyen de blocage de l'arbre d'entrée de la première boîte de vitesses, - donner une consigne de couple au moteur, 15 - engager le moyen de blocage en rotation du boîtier du différentiel du banc d'essai entre les arbres d'entrée des deux boîtes de vitesses, - désengager le moyen de blocage de l'arbre d'entrée de la première boîte de vitesses pour laisser libre en rotation l'arbre d'entrée de la 20 première boîte de vitesses, et - entraîner l'arbre d'entrée de la deuxième boîte de vitesses au régime de consigne de l'essai par le moteur. Selon un mode de réalisation préféré, après la dernière étape, on poursuit la démarche inverse en utilisant des consignes de vitesse nulle et 25 de couple nul afin de revenir à l'état initial. De préférence, les différentiels internes des deux boîtes de vitesses sont condamnés par des noix de blocage. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence à la Figure 30 unique dans laquelle est présenté un schéma du principe de fonctionnement de l'invention.Advantageously, the deformable flexible connection of the differential connecting the output shafts to the frame of the test bench is provided by a transmission shaft of low stiffness. The present invention also relates to a method of carrying out a test on two identical gearboxes simultaneously involving a test bench according to the invention, said method comprising the steps of: - engaging the same report on the two gearboxes, - disengage the locking means in rotation of the housing of the differential of the test bench between the input shafts of the two gearboxes, - engage the locking means of the input shaft of the first gearbox, - give a torque setpoint to the motor, - engage the rotation locking means of the differential housing of the test bench between the input shafts of the two gearboxes, - disengage the locking means the input shaft of the first gearbox to free rotate the input shaft of the first gearbox, and - drive the input shaft of the second gearbox to the speed of consign e of the test by the engine. According to a preferred embodiment, after the last step, the opposite approach is followed by using zero speed and zero torque instructions in order to return to the initial state. Preferably, the internal differentials of the two gearboxes are condemned by locking nuts. The invention, with its features and advantages, will emerge more clearly on reading the description made with reference to the single FIGURE in which a diagram of the operating principle of the invention is presented.
La figure unique montre schématiquement le fonctionnement du banc d'essai selon l'invention. Sur ce banc d'essai, deux boîtes de vitesses identiques BV1 et BV2 sont montées en antagonisme l'une face à l'autre, de telle sorte que les arbres d'entrée et les arbres de sortie se trouvent 5 alignés, respectivement. Chaque boîte de vitesses de ces deux boîtes de vitesses identiques peut avoir un arbre d'entrée ou plusieurs arbres d'entrée et un arbre de sortie ou plusieurs arbres de sortie, respectivement. Les arbres d'entrée correspondants des deux boîtes de vitesses BV1 et BV2 sont reliés à un ou plusieurs différentiels A 10 correspondant(s). Le cas échéant, des cardans pour compenser les défauts d'alignement entre les arbres peuvent être ajoutés. Il est également possible de prévoir, si besoin est, des renvois. Si les boîtes de vitesses BV1 et BV2 comprennent chacune deux 15 arbres de sortie, les deuxièmes arbres de sortie des différentiels B seront prévus d'une manière équivalente à celle des premiers arbres de sortie. Les boîtiers des différentiels A et B peuvent être, au choix, désolidarisés ou reliés au bâti. Le boîtier de différentiel C est relié au bâti du banc d'essai par une liaison souple déformable pour la mise sous 20 couple des deux boîtes de vitesses. Les arbres d'entrée de la boîte de vitesses 1 sont munis d'un frein ou d'un blocage avec le bâti. Les arbres d'entrée de la boîte de vitesses 2 sont chacun entraîné en rotation par un moteur A, B. 25 En utilisant un banc d'essai selon l'invention, un test sur deux boîtes de vitesses identiques se réalise comme suit: Le même rapport est engagé sur les deux boîtes de vitesses BV1 et BV2. Le moyen de blocage en rotation du boîtier du différentiel du banc 30 d'essai entre les arbres d'entrée des deux boîtes de vitesses (blocage A2, blocage B2) est désengagé.The single figure shows schematically the operation of the test bench according to the invention. On this test stand, two identical gearboxes BV1 and BV2 are mounted in antagonism to one another, so that the input shafts and the output shafts are aligned, respectively. Each gearbox of these two identical gearboxes may have an input shaft or a plurality of input shafts and an output shaft or multiple output shafts, respectively. The corresponding input shafts of the two gearboxes BV1 and BV2 are connected to one or more corresponding differential A 10 (s). If necessary, universal joints to compensate for misalignment between the trees can be added. It is also possible to provide, if necessary, referrals. If the gearboxes BV1 and BV2 each comprise two output shafts, the second output shafts of the differentials B will be provided in a manner equivalent to that of the first output shafts. The boxes of the differentials A and B can be, as desired, disengaged or connected to the frame. The differential gearbox C is connected to the frame of the test stand by a deformable flexible link for the torque of the two gearboxes. The input shafts of the gearbox 1 are provided with a brake or a lock with the frame. The input shafts of the gearbox 2 are each driven in rotation by a motor A, B. Using a test bench according to the invention, a test on two identical gearboxes is carried out as follows: the same ratio is engaged on the two gearboxes BV1 and BV2. The locking means in rotation of the differential housing of the test bench 30 between the input shafts of the two gearboxes (blocking A2, blocking B2) is disengaged.
Le moyen de blocage (blocage Ai, blocage B1) de l'arbre d'entrée de la première boîte de vitesses BV1 est engagé. Ensuite, on donne une consigne de couple aux moteurs A, B. Les moyens de blocage en rotation (blocage A2, blocage B2) du boîtier 5 des différentiels du banc d'essai entre les arbres d'entrée et des deux boîtes de vitesses BV1, BV2 sont engagés. Ensuite, le moyen de blocage (blocage Ai; blocage B1) de l'arbre d'entrée de la première boîte de vitesses est désengagé pour laisser libre en rotation l'arbre d'entrée de la première boîte de vitesses et ensuite 10 l'arbre d'entrée de la deuxième boîte de vitesses BV2 est entraîné au régime de consigne de l'essai par le moteur correspondant A, B. Il va de soi que ce test fonctionne d'une manière équivalente si les deux boîtes de vitesses ont uniquement un arbre d'entrée et un arbre de sortie, respectivement. 15 D'autres valeurs de couple et de régime peuvent être engagées de nouveau en faisant la démarche inverse décrite ci-dessus en utilisant des consignes de vitesse nulle et de couple nul afin de revenir à l'état initial permettant ainsi d'engager un nouveau cycle sur un autre rapport de vitesse. 20 Il est possible de remplacer des différentiels par des trains épicycloïdaux. Les noix de blocage des différentiels internes des boîtes de vitesses testées peuvent être remplacés par un renvoi sur un quatrième différentiel. L'entraînement de la rotation du différentiel peut être effectué par des 25 moteurs électriques supplémentaires pour créer la mise sous couple des deux boîtes de vitesses dont l'une fonctionne sous couple rétro. Ainsi, la valeur du couple de contrainte dans les boîtes de vitesses peut être réglée au cours de l'essai. Ainsi, pour un même rapport de vitesse engagé sur chacune des boîtes de vitesses, il sera possible de faire varier dans le 30 temps, les consignes de couple et de régime.The locking means (locking Ai, blocking B1) of the input shaft of the first gearbox BV1 is engaged. Then, a torque setpoint is given to the motors A, B. The locking means in rotation (blocking A2, locking B2) of the housing 5 of the differentials of the test bench between the input shafts and the two gearboxes BV1 , BV2 are engaged. Then, the blocking means (blocking Ai, blocking B1) of the input shaft of the first gearbox is disengaged to free rotate the input shaft of the first gearbox and then 10 input shaft of the second gearbox BV2 is driven to the test set speed by the corresponding engine A, B. It goes without saying that this test works in an equivalent way if the two gearboxes have only an input shaft and an output shaft, respectively. Other torque and speed values can be re-engaged by reversing as described above using zero velocity and zero torque setpoints to return to the initial state to thereby engage a new one. cycle on another gear ratio. It is possible to replace differentials by epicyclic gear trains. The locking nuts of the internal differentials of the gearboxes tested can be replaced by a reference to a fourth differential. The differential rotation drive can be performed by additional electric motors to create the torque of the two gearboxes, one of which operates under reverse torque. Thus, the value of the stress torque in the gearboxes can be adjusted during the test. Thus, for the same gear ratio engaged on each of the gearboxes, it will be possible to vary in time the torque and speed instructions.
Dans le cas d'un plus grand nombre d'arbres primaires des boîtes de vitesse testées, l'ensemble B montré sur la figure unique peut être dupliqué autant de fois que nécessaire pour couvrir tous les arbres primaires des boîtes de vitesses à tester.In the case of a larger number of primary shafts of the tested gearboxes, the set B shown in the single figure can be duplicated as many times as necessary to cover all the primary shafts of the gearboxes to be tested.
De même la deuxième boîte de vitesses BV2 peut être remplacée par un variateur continu ce qui permet de multiplier le nombre de premières boîtes de vitesses BV1 par un système de renvois. Dans ce cas il est possible de tester simultanément plusieurs boîtes de vitesses. Le banc d'essai et le procédé de réalisation d'un test avec un tel banc 10 d'essai sur deux boîtes de vitesses identiques simultanément permet une division par deux de la durée des essais. Egalement la puissance électrique nécessaire à la réalisation des essais peut être diminuée de 90 `)/0 par rapport à la puissance nécessaire à l'entraînement des boîtes de vitesses, sans tenir compte de l'alimentation 15 des chaines d'acquisition de signaux et de régulation.Similarly the second gearbox BV2 can be replaced by a continuous drive which allows to multiply the number of first BV1 gearboxes by a system of references. In this case it is possible to simultaneously test several gearboxes. The test bench and the method of carrying out a test with such a test bench on two identical gearboxes at the same time allows a division by two of the duration of the tests. Also the electric power necessary for carrying out the tests can be reduced by 90% of the power required to drive the gearboxes, without taking into account the power supply of the signal acquisition systems. regulation.