机械封闭式能量循环设计的扭矩测试试验台在连续运转时只需补充摩擦损耗的能量，旋转的速度和扭矩是相互独立地提供给被测对象的，因而使所有受力情况的测试都可以实现。

动力传动系统对于任何运动机械的性能和质量来说，其重要性是不言而喻的。最近几年来，中国汽车市场发展非常快，市场竞争也非常激烈，有实力、有信心自主开发汽车产品的企业必然非常重视其动力传动系统的开发与研制，因此，采用动/静态扭矩加载的方法对汽车的变速箱、驱动轴及车桥等传动系统的使用寿命、耐久性进行试验，是十分常见的。

机械封闭式试验台的原理

任何传动系统都有一个动力输入端和一个输出端。在旋转运动传动系统受到负载时，因为金属的传动系统不可能是绝对刚性的，所以必然会在输入、输出端产生扭矩角（间隙不计）。

开放式的扭矩加载试验台就是在其输出端施加某种形式的阻力，使被测系统由于受到扭矩负载而在输入、输出端产生扭矩角。这种方式虽有着结构简单的优点，但由于输入端的动力输入和输出端的扭矩负载都必须和实际被测系统的工作状况一致，故而能耗极大（一般轿车的发动机功率都在60kW以上，载重汽车更大）。

机械封闭式试验台（又称“四方台”）是将一对同速比的传动系统（一个主试件，一个陪试件）在输入、输出端用齿轮或链条啮合封闭而形成一个四方结构（图1所示为其原理），这样，只要在陪试件的传递线上连接一个液压扭矩加载器，使其产生扭矩角，那么由于其输入、输出端的封闭作用，其主试件的两端也必然会产生完全一致的扭矩角，这个作用就使主试件受到了扭矩负载。由于没有在输出端施加任何阻力，因此整个系统的动力只是用于克服系统自身的摩擦力，试验所需动力源（电机）的功率非常小。这种设备的另一个特点就是也可以在静态，也就是系统不运转时，对被测系统施加正向、反向扭矩负载进行试验。利用计算机的帮助，可以对液压加载器产生扭矩角的角度大小、方向和变换频率的控制，即可任意模拟被测传动系统，在各种实际的状况如启动/刹车、上坡/下坡、恶劣道路越野/平直路面疾驶等完全不同的受力和负载情况。

汽车驱动桥扭矩测试方案

举例来说，如果以载重汽车驱动后桥为测试对象，测试项目是它所有实际受力状态及最高为400kW输出动力下的耐久性，实施重点是驱动扭矩向车轮的传输、车辆支撑负载、车辆路面行驶驱动、路况反应。

具体方案如下：

使用GAT的扭矩测试平台（图2），双桥（主试桥、陪试桥）同时测试，驱动速度最高为3000r/min，当转速为500r/min时，输出扭力为50000N·m。

两个完全相同的被测件安装在两组角齿轮箱之间，其受驱动的一件通过驱动轴与反馈齿轮连接。驱动电机带动试验台以及能够产生无限扭矩角的扭矩加载器，通过两组角齿轮箱产生扭矩载荷。

角齿轮箱的作用是在试验运行中确保驱动与输出旋转方向的一致性；驱动桥差速器可通过一个中介轴获得同步。此中介轴与角齿轮箱组的介轮相连接，角齿轮组也配备有扭矩加载器。扭矩加载器同时具备模拟弯路行驶功能，利用扭矩来迫使转换机构产生反作用力来修正大小和方向。载重车的负载是通过连轴节施加于驱动桥的，使驱动桥在垂直方向和水平方向上都有受力。车轮扭矩通过弹性钢片传递到车轮支撑装置。

整个系统还配备了一个监测设备（自由编程控制器）用于监测所有的试验台连续运行参数，并在其设定的方式中当发现某项指标超出限定值时终止运行。

优越性的体现

此类试验台为机械封闭式能量循环设计，因此在连续运转时只需补充摩擦损耗的能量。旋转的速度和扭矩是相互独立地提供给被测对象的，因而使所有受力情况（如车辆上/下坡的驱动、施与齿轮轴相关的发动机模拟转速与扭矩等）的测试都可以实现，机械负载以及车辆转弯时产生的离心力、差速等状态均可模拟，对被测体的悬挂、支撑也做了特殊设计和安排。

所有测试出的数据均将被记录，试验结果也能精确地重复实现，另外，此试验台的测试、计量数据的采集全部自动化。

机械封闭式试验台是一种节能、多用途、低成本、安装便捷并能够根据企业现有设备进行升级改造的试验设备。除扭矩测试试验台外，面向汽车行业，GAT还提供扭力棒弹簧的扭矩振动试验台、载重车变速箱全负载试验台、传动轴试验台（图3）等测试系统。