具体实施方式

以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本申请的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于对应的附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。为了便于描述，将平行于中心传动轴轴线的方向称之为轴向。

如图1-3所示，为本申请一种实施方式提供的惯性轮自动切换装置，包括底座1，设置在底座1上的中心传动轴2；套设在中心传动轴2外，并与中心传动轴2同步转动的第一外花键轴3；

还包括惯性轮组成，惯性轮组成包括套设于中心传动轴2外部，可绕中心传动轴2转动的空心轴41，与空心轴41连接的惯性轮42，以及连接至空心轴41与第一外花键轴3相邻的第二外花键轴43；第二外花键轴43套设在中心传动轴2外部并且可绕中心传动轴2转动；

第二外花键轴43外部还套设有切换机构，切换机构包括：

套设在第二外花键轴42外部并与其配合连接的内花键轴5，并且内花键轴5可与第一外花键轴3配合连接；

第一驱动组件6，第一驱动组件6与内花键轴5相连，第一驱动组件6设置在底座1上，内花键轴5可在第一驱动组件6推动下轴向移动至第一位置，在第一位置时，内花键轴5与第一外花键轴3和第二外花键轴43均连接。

本申请提供的惯性轮自动切换装置，通过空心轴41将惯性轮42稳定地支撑于底座1上，空心轴41带动惯性轮42旋转，进而惯性轮42获得惯量加载，惯性轮42的惯量输出更加稳定。在第一驱动组件6推动下内花键轴5沿轴向往复移动，当内花键轴5仅与第二外花键43轴配合连接时，惯性轮42不随中心传动轴2一起转动，当内花键轴5同时与第一外花键轴3和第二外花键轴43配合连接时，中心传动轴2带动第一外花键轴3转动，第一外花键轴3通过内花键轴5带动第二外花键轴43一起转动，进而带动与第二外花键轴43连接的惯性轮42一起转动，此时惯性轮42有惯量加载。

具体地，如图4和图5所示，第一驱动组件6包括套设于内花键轴5外部的第一轴承61，与第一轴承61连接的第一轴承座62，与第一轴承座62连接的过渡板63，与过渡板63连接的第一驱动件64，以及固定在底座1上的安装板65，第一驱动件64固定于安装板65上，安装板65上还设置有沿轴向延伸的滑轨66，并且过渡板63可在第一驱动件64推动下沿滑轨66往复移动，从而过渡板63可带动内花键轴5移动至第一位置。第一轴承61通过轴承座端盖621固定至第一轴承座62上。内花键轴5与惯性轮42相邻的侧面连接有挡板51，挡板51突出于内花键轴5的内壁，如图11所示，第二外花键轴43包括外花键部分431和连接轴部分432，外花键部分431突出于连接轴部分432，突出的外花键部分431刚好限制突出的挡板51的移动范围，进而防止内花键轴5脱离第二外花键轴43。第一驱动件64推动过渡板63，过渡板63带动第一轴承座62移动，移动过程中第一轴承座62套设在内花键轴5外部，因此第一轴承座62的侧面无需与内花键轴5接触以向内花键轴5施加推动力，也可实现内花键轴5的移动，所以，第一轴承座62的侧面不会与内花键轴5发生磨损，因而不会影响内花键轴5的定位，进而不会影响内花键轴5与第一外花键轴3的配合连接。

作为优选，如图4-6所示，惯性轮自动切换装置还包括锁定机构7，锁定机构7可在第一驱动组件6将内花键轴5推动至第一位置时，将内花键轴5锁定在第一位置。锁定机构7用于将内花键轴5稳定的定位在第一位置，保持内花键轴5与第一外花键轴3和第二外花键轴43的稳定地配合连接。

具体地，如图4、图6和图7所示，锁定机构7包括与过渡板63连接的第一定位板71，设置于安装板65上的第二定位板72，设置于安装板65上的第二驱动件73，与第二驱动件73连接的第二伸缩杆731；第一定位板71具有第一孔711，第二定位板72上具有第二孔721，内花键轴5处于第一位置时，第一孔711刚好与第二孔721相对，第二驱动件73可驱动第二伸缩杆731同时穿设于第一孔711和第二孔721中。穿设于第一孔711和第二孔721中的第二伸缩杆731限制了第二定位板72和第一定位板71轴向的相对运动，从而将内花键轴5限定在第一位置。如图8所示，位于左侧的内花键轴5同时与第一外花键轴3和第二外花键轴43配合连接，此时，在中心传动轴2转动时，位于左侧的惯性轮42有惯量加载，而位于右侧的内花键轴5仅与第二外花键轴43配合连接，在中心传动轴2转动时，位于右侧的惯性轮42无惯量加载。

可选地，第二定位板72上还设有第三孔722，内花键轴5仅与第二外花键轴43连接时，即内花键轴5处于第二位置时，第三孔722刚好与第一孔711相对，第二伸缩杆731沿轴向伸缩，第二驱动件73可驱动第二伸缩杆731同时穿设于第一孔711和第三孔722中，从而将内花键轴5限定在第二位置。穿设于第一孔711和第三孔722中的第二伸缩杆731限制了第二定位板72和第一定位板71轴向的相对运动，从而将内花键轴5限定在第二位置，防止内花键轴5因机械振动的影响发生位置变化。如图3所示，内花键轴5处于第二位置，其仅与第二外花键轴43啮合。

为了不限制内花键轴轴向的移动，如图4和图6所示，将滑轨66设于安装板65的上表面，第一驱动件64安装于安装板65的下表面，安装板65上开设第一通孔651，过渡板63与连杆67固定连接，连杆67穿过第一通孔651与第一驱动件64连接。连杆67与过渡板63固定连接，第一驱动件64包括与连杆67固定连接的第一伸缩杆641，第一伸缩杆641沿轴向伸缩，因而推动连杆67沿轴向移动，进而带动过渡板63轴向移动。第一通孔651在内花键轴5往返于第一位置和第二位置之间时，不会对连杆67的运动造成阻碍。第一驱动件64可选用伸缩气缸，通过精确控制伸缩气缸的伸缩距离，控制内花键轴5与第一外花键轴3和第二外花键轴43的配合连接，可以准确控制惯性轮42的惯量加载。

具体的，第一驱动件64和第二驱动件73的动作关联可通过磁性开关实现，磁性开关设置于第一驱动件64内。第二驱动件73可选用伸缩气缸，当第一驱动件64驱动内花键轴5行至第一位置时，触发磁性开关，磁性开关控制第二驱动件73启动，进而驱动第二伸缩杆731伸出。

具体地，如图9和图10所示，中心传动轴2外套设第二轴承21，第二轴承21与第二轴承座22连接，第二轴承座22与底座1固定连接。中心传动轴一端可通过联轴器与第三驱动件相连，进而为惯性轮提供惯量来源，第三驱动件是产生驱动转矩的装置，例如第三驱动件可以选择电机。中心传动轴另一端与需进行惯性实验测试的部件例如制动器连接。

具体地，如图9和图10所示，第一外花键轴3与中心传动轴2键连接。如图5和图9所示，第一外花键轴3与第二外花键轴43相邻的端部设有第一渐开线轮齿31，内花键轴5与第一外花键轴3相连接的内侧设有可与第一渐开线轮齿31啮合的第二渐开线轮齿52。在第一驱动件64推动下内花键轴5沿轴向往复移动，当内花键轴5仅与第二外花键43的轮齿啮合时，惯性轮42不与中心传动轴2一起转动，当内花键轴5同时与第一外花键轴3和第二外花键轴43的轮齿啮合时，中心传动轴2带动第一外花键轴3转动，第一外花键轴3通过内花键轴5带动第二外花键轴43一起转动，进而带动与第二外花键轴43连接的惯性轮42一起转动，此时惯性轮42有惯量加载。

通常为了便于内花键轴3与第一外花键轴43啮合，中心传动轴2低速转动，进而带动第一外花键轴3低速转动，内花键轴5在第一驱动件64作用下靠近第一外花键轴3，当第一外花键轴3旋转至第一渐开线轮齿31与第二渐开线轮齿52啮合时，第一驱动件64进一步将内花键轴5沿轴向推动，进而实现内花键轴5与第一外花键轴3的稳定配合连接。内花键轴5轴向移动的距离，不至于使内花键轴5脱离第二外花键轴43，进而内花键轴5可同时与第一外花键轴3和第二外花键轴43配合连接。内花键轴5同时与第一外花键轴3和第二外花键轴43配合连接后，中心传动轴2转速提高，进而与第二外花键轴43连接的惯性轮42有惯量加载。

可选地，如图11所示，空心轴41为阶梯轴，惯性轮42通过螺钉与空心轴41固定连接。空心轴41两端通过第三轴承411和第三轴承座412的配合安装到底座1上，从而实现底座1对惯性轮42的支撑。空心轴41与第二外花键43通过螺钉固定连接。

可选地，如图1-3所示，套设于中心传动轴2外部的惯性轮组成设置两组，两组惯性轮组成关于第一外花键轴3对称设置，第一外花键轴3为对称结构，即，第一外花键轴3与每组惯性轮组成的第二外花键轴43相邻的两端均设有第一渐开线轮齿31，与第一外花键轴3配合连接的内花键轴5以及与内花键轴5连接的第一驱动组件6也设置两组，两组内花键轴5与第一外花键轴3相连接的内侧均设有可与第一渐开线轮齿31啮合的第二渐开线轮齿52，每组内花键轴5均可由一组第一驱动组件6驱动沿轴向往复运动。

可选地，两组惯性轮组成分别为第一惯性轮组成和第二惯性轮组成，其中第一惯性轮组成所包括的惯性轮称之为第一惯性轮，第二惯性轮组成所包括的惯性轮称之为第二惯性轮，第一惯性轮和第二惯性轮的质量不相同。惯性试验测试时，可根据试验需要设置质量不同的惯性轮，以通过不同质量惯性轮的叠加和组合，获得测试所需加载的惯量。

可选地，套设于中心传动轴外部的惯性轮组成至少为两组，例如可以是两组、三组或更多，每组惯性轮组成所包括的惯性轮的质量相同或不同。每组惯性轮组成的惯量加载均可独立控制，大大地拓宽了惯量试验测试范围。

以下结合实施例对本申请进行详细的阐述，值得理解的是，这些实施例仅仅是本申请的优选的一些实施例，并不能理解为对本申请的保护范围进行限制。

实施例

如图1-3所示，一种惯性轮自动切换装置，包括底座1，设置在底座1上的中心传动轴2；套设在中心传动轴2外，并与中心传动轴2连接的第一外花键轴3；还包括两组惯性轮组成，两组惯性轮组成均包括套设于中心传动轴2外部，可绕中心传动轴2转动的空心轴41，与空心轴41连接的惯性轮42，以及连接至空心轴41与第一外花键轴3相邻的第二外花键轴43；第二外花键轴43套设在中心传动轴2外部并且可绕中心传动轴2转动；

第二外花键轴43外部还套设有与其啮合的内花键轴5，并且内花键轴5可与第一外花键轴3相啮合；

内花键轴5与第一驱动组件6连接，第一驱动组件6固定在底座1上，内花键轴5可在第一驱动组件6推动下轴向移动至第一位置，在第一位置时，内花键轴5与第一外花键轴3和第二外花键轴43均啮合；

两组惯性轮组成的惯性轮质量可相同也可不同。