專(zhuān)利名稱(chēng)：帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)，尤其涉及一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力 學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
車(chē)輛整車(chē)動(dòng)力學(xué)主要包括縱向動(dòng)力學(xué)、橫向動(dòng)力學(xué)和垂向動(dòng)力學(xué)。目前關(guān)于車(chē)輛 動(dòng)力學(xué)測(cè)試與研究所采用的方法主要有實(shí)車(chē)道路試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真和臺(tái)架試驗(yàn)。實(shí)車(chē)道路 試驗(yàn)，需要大的試驗(yàn)場(chǎng)地，并且測(cè)試成本高。計(jì)算機(jī)仿真方法需建立車(chē)輛及其部件數(shù)學(xué)模 型，且需要試驗(yàn)驗(yàn)證。臺(tái)架試驗(yàn)方法在很大程度上克服了實(shí)車(chē)道路試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真方法 的缺陷，在車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)試與研究中得到廣泛應(yīng)用，但目前的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)以縱向動(dòng) 力學(xué)、橫向動(dòng)力學(xué)或垂向動(dòng)力學(xué)的測(cè)試與研究為主，未見(jiàn)同時(shí)具有縱向、橫向和垂向動(dòng)力學(xué) 動(dòng)態(tài)特性測(cè)試與研究功能的試驗(yàn)臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提出一種可同時(shí)用于縱向、橫向和垂向動(dòng)力 學(xué)特性測(cè)試與研究的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特 性試驗(yàn)臺(tái)，兩個(gè)對(duì)中滾子分別由兩組對(duì)中滾子支架支承，對(duì)中滾子支架與滾筒支架鉸接，兩 組對(duì)中滾子支架可在對(duì)中滾子升降器作用下同步運(yùn)動(dòng)，對(duì)中滾子升降器兩端分別與滾筒支 架和對(duì)中滾子支架鉸接，碼盤(pán)與外轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接，轉(zhuǎn)速傳感器固定在滾筒軸上， 旋轉(zhuǎn)編碼器固定安裝在電機(jī)滑塊上，旋轉(zhuǎn)編碼器的軸端通過(guò)同步帶與力矩電機(jī)的輸出軸一 端聯(lián)接，力矩電機(jī)的輸出軸另一端安裝有軸套，電機(jī)滑塊內(nèi)側(cè)通過(guò)軸承安裝在軸套上，擋環(huán) 對(duì)軸承進(jìn)行軸向定位，軸套通過(guò)力矩傳感器與轉(zhuǎn)盤(pán)聯(lián)接，電機(jī)滑塊和縱向?qū)к壟浜?，可沿縱 向?qū)к壸杂苫瑒?dòng)，縱向?qū)к壟c橫向?qū)к壷g垂向布置安裝，縱向?qū)к壙裳貦M向?qū)к壸杂苫?動(dòng)，橫向?qū)к壓凸潭ǚ桨骞踢B，固定方板與轉(zhuǎn)盤(pán)中間有環(huán)形布置且可自由滾動(dòng)的鋼球，鋼球 放在鋼球固定架的圓孔中，轉(zhuǎn)盤(pán)可沿固定方板的頂面作平面運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)上固定有滾筒支架， 滾筒支架與滾筒軸固定連接，滾筒軸與外轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子固定連接，外轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子通 過(guò)力和力矩傳感器與滾筒連接，轉(zhuǎn)盤(pán)上固定安裝有加載支架，加載支架上安裝有角度傳感 器和帶力傳感器的垂向加載液壓缸，帶力傳感器的垂向加載液壓缸可繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并可 沿加載支架上的導(dǎo)軌移動(dòng)，帶力傳感器的垂向加載液壓缸的另一端與帶力傳感器的橫向加 載液壓缸、輪胎支架固聯(lián)，輪胎支架通過(guò)力傳感器與輪胎法蘭連接，帶力傳感器的橫向加載 液壓缸另一端通過(guò)角位移傳感器與絲杠滑塊鉸接，絲杠滑塊安裝在絲杠上，絲杠的一端安 裝有帶角度傳感器的絲杠支座，絲杠的另一端與電機(jī)聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝在電機(jī)支座上，位移傳 感器安裝在帶力傳感器的橫向加載液壓缸的活塞上，帶力傳感器的橫向加載液壓缸缸體與 液壓缸托盤(pán)固連，液壓缸托盤(pán)和液壓缸支撐底座之間安裝有可自由滾動(dòng)的液壓缸支撐鋼 球，液壓缸支撐鋼球安裝在液壓缸支撐鋼球固定架的圓孔中，帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸與加載支架下端鉸接，帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸的另一端通過(guò)匹配角位移 傳感器與匹配絲杠滑塊鉸接，匹配絲杠滑塊安裝在匹配絲杠上，匹配絲杠的一端安裝有帶 角度傳感器的匹配絲杠支座，匹配絲杠的另一端與匹配電機(jī)聯(lián)結(jié)，匹配電機(jī)安裝在匹配電 機(jī)支座上，匹配位移傳感器安裝在帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸的活塞上，帶力傳感 器的橫向加載匹配液壓缸缸體與匹配液壓缸托盤(pán)固連，匹配液壓缸托盤(pán)和匹配液壓缸支撐 底座之間安裝有可自由滾動(dòng)的匹配液壓缸支撐鋼球，匹配液壓缸支撐鋼球安裝在匹配液壓 缸支撐鋼球固定架的圓孔中，旋轉(zhuǎn)編碼器、力矩電機(jī)、力矩傳感器、外轉(zhuǎn)子電機(jī)、力和力矩傳 感器、力傳感器、位移傳感器、角位移傳感器、帶力傳感器的橫向加載液壓缸、帶力傳感器的 垂向加載液壓缸、角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸、匹配位移 傳感器、匹配角位移傳感器、對(duì)中滾子升降器、帶角位移傳感器的匹配絲杠支座、匹配電機(jī)、 帶角位移傳感器的絲杠支座、電機(jī)均與測(cè)控系統(tǒng)電連接。本發(fā)明的有益效果是使用本發(fā)明可以在對(duì)車(chē)輪施加縱向力、垂向力的同時(shí)進(jìn)行 橫向力和回正阻力矩的加載，車(chē)輪可以連同滾筒一起轉(zhuǎn)向，模擬車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎行駛，并可對(duì)車(chē) 輪轉(zhuǎn)向角進(jìn)行測(cè)量，對(duì)車(chē)輛實(shí)際行駛工況進(jìn)行更好的模擬，實(shí)現(xiàn)整車(chē)動(dòng)力學(xué)的全面研究，提 供一種性能更優(yōu)的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明的俯視圖。圖中1-旋轉(zhuǎn)編碼器，2-同步帶，3-力矩電機(jī)，4-擋環(huán)，5-軸承，6-電機(jī)滑塊，7-軸 套，8-縱向?qū)к墸?-橫向?qū)к墸?0-固定方板，11-鋼球，12-鋼球固定架，13-轉(zhuǎn)盤(pán)，14-力矩 傳感器，15-滾筒支架，16-滾筒軸，17-外轉(zhuǎn)子電機(jī)，18-力和力矩傳感器，19-滾筒，20-輪 胎法蘭，21-力傳感器，22-液壓缸支撐底座，23-液壓缸支撐鋼球固定架，24-液壓缸支撐鋼 球，25-液壓缸托盤(pán)，26-位移傳感器，27-角位移傳感器，28-帶力傳感器的橫向加載液壓 缸，29-帶力傳感器的垂向加載液壓缸，30-角度傳感器，31-加載支架，32-輪胎支架，33-測(cè) 控系統(tǒng)，34-碼盤(pán)，35-轉(zhuǎn)速傳感器，36-帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸，37-匹配位移傳 感器，38-匹配角位移傳感器，39-匹配液壓缸托盤(pán)，40-匹配液壓缸支撐鋼球，41-匹配液壓 缸支撐鋼球固定架，42-匹配液壓缸支撐底座，43、44_對(duì)中滾子支架，45-對(duì)中滾子升降器， 46-帶角位移傳感器的匹配絲杠支座，47-匹配絲杠滑塊，48-匹配電機(jī)支架，49-匹配電機(jī)， 50、55_對(duì)中滾子，51-帶角位移傳感器的絲杠支座，52-絲杠滑塊，53-電機(jī)支架，54-電機(jī)， 56-絲杠，57-匹配絲杠。
具體實(shí)施例方式為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖，對(duì)本 方案進(jìn)行闡述。一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)，由旋轉(zhuǎn)編碼器1、同步帶 2、力矩電機(jī)3、擋環(huán)4、軸承5、電機(jī)滑塊6、軸套7、縱向?qū)к?、橫向?qū)к?、固定方板10、鋼球11、鋼球固定架12、轉(zhuǎn)盤(pán)13、力矩傳感器14、滾筒支架15、滾筒軸16、外轉(zhuǎn)子電機(jī)17、力 和力矩傳感器18、滾筒19、輪胎法蘭20、力傳感器21、液壓缸支撐底座22、液壓缸支撐鋼球 固定架23、液壓缸支撐鋼球24、液壓缸托盤(pán)25、液壓缸位移傳感器26、液壓缸角位移傳感器 27、帶力傳感器的橫向加載液壓缸28、帶力傳感器的垂向加載液壓缸29、角度傳感器30、加 載支架31、輪胎支架32、測(cè)控系統(tǒng)33、碼盤(pán)34、轉(zhuǎn)速傳感器35、帶力傳感器的橫向加載匹配 液壓缸36、匹配液壓缸位移傳感器37、匹配液壓缸角位移傳感器38、匹配液壓缸托盤(pán)39、匹 配液壓缸支撐鋼球40、匹配液壓缸支撐鋼球固定架41、匹配液壓缸支撐底座42、對(duì)中滾子 支架43和44、對(duì)中滾子升降器45、帶角位移傳感器的匹配絲杠支座46、匹配絲杠滑塊47、 匹配電機(jī)支架48、匹配電機(jī)49、帶角位移傳感器的絲杠支座51、絲杠滑塊52、電機(jī)支架53、 電機(jī)54、對(duì)中滾子50和55、絲杠56和匹配絲杠57組成，對(duì)中滾子50、55分別由對(duì)中滾子 支架44、43支承，對(duì)中滾子支架43、44與滾筒支架15鉸接，對(duì)中滾子支架43、44可在對(duì)中 滾子升降器45作用下同步運(yùn)動(dòng)，對(duì)中滾子升降器45兩端分別與滾筒支架15、對(duì)中滾子支架 44鉸接，碼盤(pán)34與外轉(zhuǎn)子電機(jī)17的轉(zhuǎn)子固定連接，轉(zhuǎn)速傳感器35固定在滾筒軸16上，旋 轉(zhuǎn)編碼器1固定安裝在電機(jī)滑塊6上，旋轉(zhuǎn)編碼器1的軸端通過(guò)同步帶2與力矩電機(jī)3的 輸出軸一端聯(lián)接，力矩電機(jī)3的輸出軸另一端安裝有軸套7，電機(jī)滑塊6內(nèi)側(cè)通過(guò)軸承5安 裝在軸套7上，擋環(huán)4對(duì)軸承5進(jìn)行軸向定位，軸套7通過(guò)力矩傳感器14與轉(zhuǎn)盤(pán)13聯(lián)接， 電機(jī)滑塊6和縱向?qū)к?配合，可沿縱向?qū)к?自由滑動(dòng)，縱向?qū)к?與橫向?qū)к?之間垂 向布置安裝，縱向?qū)к?可沿橫向?qū)к?自由滑動(dòng)，橫向?qū)к?和固定方板10固連，固定方 板10與轉(zhuǎn)盤(pán)13中間有環(huán)形布置且可自由滾動(dòng)的鋼球11，鋼球11放在鋼球固定架12的圓 孔中，轉(zhuǎn)盤(pán)13可沿固定方板10的頂面作平面運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)13上固定有滾筒支架15，滾筒支架 15與滾筒軸16固定連接，滾筒軸16與外轉(zhuǎn)子電機(jī)17的定子固定連接，外轉(zhuǎn)子電機(jī)17的 轉(zhuǎn)子通過(guò)力和力矩傳感器18與滾筒19連接，轉(zhuǎn)盤(pán)13上固定安裝有加載支架31，加載支架 31上安裝有角度傳感器30和帶力傳感器的垂向加載液壓缸29，帶力傳感器的垂向加載液 壓缸29可繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并可沿加載支架31上的導(dǎo)軌移動(dòng)，帶力傳感器的垂向加載液壓 缸29的另一端與帶力傳感器的橫向加載液壓缸28、輪胎支架32固聯(lián)，輪胎支架32通過(guò)力 傳感器21與輪胎法蘭20連接，帶力傳感器的橫向加載液壓缸另一端28通過(guò)角位移傳感器 27與絲杠滑塊52鉸接，絲杠滑塊52安裝在絲杠56上，絲杠56的一端安裝有帶角度傳感器 的絲杠支座51，絲杠56的另一端與電機(jī)54聯(lián)結(jié)，電機(jī)54安裝在電機(jī)支座53上，位移傳感 器26安裝在帶力傳感器的橫向加載液壓缸28的活塞上，帶力傳感器的橫向加載液壓缸28 缸體與液壓缸托盤(pán)25固連，液壓缸托盤(pán)25和液壓缸支撐底座22之間安裝有可自由滾動(dòng)的 液壓缸支撐鋼球24，液壓缸支撐鋼球24安裝在液壓缸支撐鋼球固定架23的圓孔中，帶力 傳感器的橫向加載匹配液壓缸36與加載支架31下端鉸接，帶力傳感器的橫向加載匹配液 壓缸36的另一端通過(guò)匹配角位移傳感器38與匹配絲杠滑塊47鉸接，匹配絲杠滑塊47安 裝在匹配絲杠57上，匹配絲杠57的一端安裝有帶角度傳感器的匹配絲杠支座46，匹配絲杠 57的另一端與匹配電機(jī)49聯(lián)結(jié)，匹配電機(jī)49安裝在匹配電機(jī)支座48上，匹配位移傳感器 37安裝在帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸36的活塞上，帶力傳感器的橫向加載匹配液 壓缸36缸體與匹配液壓缸托盤(pán)39固連，匹配液壓缸托盤(pán)39和匹配液壓缸支撐底座42之 間安裝有可自由滾動(dòng)的匹配液壓缸支撐鋼球40，匹配液壓缸支撐鋼球40安裝在匹配液壓 缸支撐鋼球固定架41的圓孔中，旋轉(zhuǎn)編碼器1、力矩電機(jī)3、力矩傳感器14、外轉(zhuǎn)子電機(jī)17、力和力矩傳感器18、力傳感器21、位移傳感器26、角位移傳感器27、帶力傳感器的橫向加載 液壓缸28、帶力傳感器的垂向加載液壓缸29、角度傳感器30、轉(zhuǎn)速傳感器35、帶力傳感器的 橫向加載匹配液壓缸36、匹配位移傳感器37、匹配角位移傳感器38、對(duì)中滾子升降器45、帶 角位移傳感器的匹配絲杠支座46、匹配電機(jī)49、帶角位移傳感器的絲杠支座51、電機(jī)54均 與測(cè)控系統(tǒng)33電連接。 試驗(yàn)時(shí)，將被試車(chē)輛的車(chē)輪置于滾筒19上，測(cè)控系統(tǒng)33通過(guò)對(duì)中滾子升降器45 及車(chē)輪對(duì)中滾子50、55實(shí)現(xiàn)車(chē)輪在滾筒19上對(duì)中，轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛方向盤(pán)時(shí)車(chē)輪及滾筒19隨轉(zhuǎn) 盤(pán)13 —起轉(zhuǎn)向；根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器1和力矩傳感器15控制力矩電機(jī)3產(chǎn)生阻力矩，模擬車(chē)輪 所受的回正阻力矩；根據(jù)力和力矩傳感器18、轉(zhuǎn)速傳感器35控制外轉(zhuǎn)子電機(jī)17產(chǎn)生滾筒 旋轉(zhuǎn)力矩，模擬車(chē)輛所受的縱向力；根據(jù)角度傳感器30控制帶力傳感器的垂向加載液壓缸 29產(chǎn)生車(chē)輪受到的垂向載荷，模擬車(chē)輛所受的垂向力；根據(jù)力傳感器21控制帶力傳感器的 橫向加載液壓缸28產(chǎn)生車(chē)輪橫向力，根據(jù)位移傳感器26測(cè)量帶力傳感器的橫向加載液壓 缸28的軸向移動(dòng)量，根據(jù)角位移傳感器27測(cè)量帶力傳感器的橫向加載液壓缸28的轉(zhuǎn)動(dòng)角 度，控制電機(jī)54驅(qū)動(dòng)絲杠56轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲杠滑塊52帶動(dòng)帶力傳感器的橫向加載液壓缸28 沿絲杠56滑動(dòng)，確保橫向力垂直于車(chē)輪縱切面，根據(jù)匹配力位移傳感器37測(cè)量帶力傳感 器的橫向加載匹配液壓缸36的軸向移動(dòng)量，根據(jù)匹配角位移傳感器38測(cè)量帶力傳感器的 橫向加載匹配液壓缸36的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制匹配電機(jī)49驅(qū)動(dòng)匹配絲杠57轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)匹配絲 杠滑塊47帶動(dòng)帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸36沿匹配絲杠57滑動(dòng)，確保帶力傳感器 的橫向加載匹配液壓缸36補(bǔ)償帶力傳感器的橫向加載液壓缸28產(chǎn)生的橫向力，協(xié)同模擬 車(chē)輛所受的橫向力；上述車(chē)輪回正阻力矩、車(chē)輛縱向力、車(chē)輛垂向力和車(chē)輛橫向力可同時(shí)施 加。試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)控系統(tǒng)33通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器1測(cè)量車(chē)輪轉(zhuǎn)向角度、角速度；通過(guò)力矩傳感 器14測(cè)量車(chē)輪轉(zhuǎn)向過(guò)程中的阻力矩；通過(guò)帶力傳感器的垂向加載液壓缸29中的力傳感器 測(cè)定輪胎載荷大?。煌ㄟ^(guò)力傳感器21、旋轉(zhuǎn)編碼器1、角度傳感器30測(cè)量車(chē)輪在不同轉(zhuǎn)角時(shí) 的橫向力；通過(guò)力和力矩傳感器18測(cè)量車(chē)輪驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)力矩；通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器35測(cè)量滾 筒22旋轉(zhuǎn)速度。從而實(shí)現(xiàn)整車(chē)縱向、垂向和橫向動(dòng)力學(xué)的全面研究。
權(quán)利要求
一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)，由旋轉(zhuǎn)編碼器[1]、同步帶[2]、力矩電機(jī)[3]、擋環(huán)[4]、軸承[5]、電機(jī)滑塊[6]、軸套[7]、縱向?qū)к塠8]、橫向?qū)к塠9]、固定方板[10]、鋼球[11]、鋼球固定架[12]、轉(zhuǎn)盤(pán)[13]、力矩傳感器[14]、滾筒支架[15]、滾筒軸[16]、外轉(zhuǎn)子電機(jī)[17]、力和力矩傳感器[18]、滾筒[19]、輪胎法蘭[20]、力傳感器[21]、液壓缸支撐底座[22]、液壓缸支撐鋼球固定架[23]、液壓缸支撐鋼球[24]、液壓缸托盤(pán)[25]、液壓缸位移傳感器[26]、液壓缸角位移傳感器[27]、帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]、帶力傳感器的垂向加載液壓缸[29]、角度傳感器[30]、加載支架[31]、輪胎支架[32]、測(cè)控系統(tǒng)[33]、碼盤(pán)[34]、轉(zhuǎn)速傳感器[35]、帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]、匹配液壓缸位移傳感器[37]、匹配液壓缸角位移傳感器[38]、匹配液壓缸托盤(pán)[39]、匹配液壓缸支撐鋼球[40]、匹配液壓缸支撐鋼球固定架[41]、匹配液壓缸支撐底座[42]、對(duì)中滾子支架[43]和[44]、對(duì)中滾子升降器[45]、帶角位移傳感器的匹配絲杠支座[46]、匹配絲杠滑塊[47]、匹配電機(jī)支架[48]、匹配電機(jī)[49]、帶角位移傳感器的絲杠支座[51]、絲杠滑塊[52]、電機(jī)支架[53]、電機(jī)[54]、對(duì)中滾子[50]和[55]、絲杠[56]和匹配絲杠[57]組成，對(duì)中滾子[50]、[55]分別由對(duì)中滾子支架[44]、[43]支承，對(duì)中滾子支架[43]、[44]與滾筒支架[15]鉸接，對(duì)中滾子支架[43]、[44]可在對(duì)中滾子升降器[45]作用下同步運(yùn)動(dòng)，對(duì)中滾子升降器[45]兩端分別與滾筒支架[15]、對(duì)中滾子支架[44]鉸接，碼盤(pán)[34]與外轉(zhuǎn)子電機(jī)[17]的轉(zhuǎn)子固定連接，轉(zhuǎn)速傳感器[35]固定在滾筒軸[16]上，旋轉(zhuǎn)編碼器[1]固定安裝在電機(jī)滑塊[6]上，旋轉(zhuǎn)編碼器[1]的軸端通過(guò)同步帶[2]與力矩電機(jī)[3]的輸出軸一端聯(lián)接，力矩電機(jī)[3]的輸出軸另一端安裝有軸套[7]，電機(jī)滑塊[6]內(nèi)側(cè)通過(guò)軸承[5]安裝在軸套[7]上，擋環(huán)[4]對(duì)軸承[5]進(jìn)行軸向定位，軸套[7]通過(guò)力矩傳感器[14]與轉(zhuǎn)盤(pán)[13]聯(lián)接，電機(jī)滑塊[6]和縱向?qū)к塠8]配合，可沿縱向?qū)к塠8]自由滑動(dòng)，縱向?qū)к塠8]與橫向?qū)к塠9]之間垂向布置安裝，縱向?qū)к塠8]可沿橫向?qū)к塠9]自由滑動(dòng)，橫向?qū)к塠9]和固定方板[10]固連，固定方板[10]與轉(zhuǎn)盤(pán)[13]中間有環(huán)形布置且可自由滾動(dòng)的鋼球[11]，鋼球[11]放在鋼球固定架[12]的圓孔中，轉(zhuǎn)盤(pán)[13]可沿固定方板[10]的頂面作平面運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)[13]上固定有滾筒支架[15]，滾筒支架[15]與滾筒軸[16]固定連接，滾筒軸[16]與外轉(zhuǎn)子電機(jī)[17]的定子固定連接，外轉(zhuǎn)子電機(jī)[17]的轉(zhuǎn)子通過(guò)力和力矩傳感器[18]與滾筒[19]連接，其特征在于，轉(zhuǎn)盤(pán)[13]上固定安裝有加載支架[31]，加載支架[31]上安裝有角度傳感器[30]和帶力傳感器的垂向加載液壓缸[29]，帶力傳感器的垂向加載液壓缸[29]可繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并可沿加載支架[31]上的導(dǎo)軌移動(dòng)，帶力傳感器的垂向加載液壓缸[29]的另一端與帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]、輪胎支架[32]固聯(lián)，輪胎支架[32]通過(guò)力傳感器[21]與輪胎法蘭[20]連接，帶力傳感器的橫向加載液壓缸另一端[28]通過(guò)角位移傳感器[27]與絲杠滑塊[52]鉸接，絲杠滑塊[52]安裝在絲杠[56]上，絲杠[56]的一端安裝有帶角度傳感器的絲杠支座[51]，絲杠[56]的另一端與電機(jī)[54]聯(lián)結(jié)，電機(jī)[54]安裝在電機(jī)支座[53]上，位移傳感器[26]安裝在帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]的活塞上，帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]缸體與液壓缸托盤(pán)[25]固連，液壓缸托盤(pán)[25]和液壓缸支撐底座[22]之間安裝有可自由滾動(dòng)的液壓缸支撐鋼球[24]，液壓缸支撐鋼球[24]安裝在液壓缸支撐鋼球固定架[23]的圓孔中，帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]與加載支架[31]下端鉸接，帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的另一端通過(guò)匹配角位移傳感器[38]與匹配絲杠滑塊[47]鉸接，匹配絲杠滑塊[47]安裝在匹配絲杠[57]上，匹配絲杠[57]的一端安裝有帶角度傳感器的匹配絲杠支座[46]，匹配絲杠[57]的另一端與匹配電機(jī)[49]聯(lián)結(jié)，匹配電機(jī)[49]安裝在匹配電機(jī)支座[48]上，匹配位移傳感器[37]安裝在帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的活塞上，帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]缸體與匹配液壓缸托盤(pán)[39]固連，匹配液壓缸托盤(pán)[39]和匹配液壓缸支撐底座[42]之間安裝有可自由滾動(dòng)的匹配液壓缸支撐鋼球[40]，匹配液壓缸支撐鋼球[40]安裝在匹配液壓缸支撐鋼球固定架[41]的圓孔中，旋轉(zhuǎn)編碼器[1]、力矩電機(jī)[3]、力矩傳感器[14]、外轉(zhuǎn)子電機(jī)[17]、力和力矩傳感器[18]、力傳感器[21]、位移傳感器[26]、角位移傳感器[27]、帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]、帶力傳感器的垂向加載液壓缸[29]、角度傳感器[30]、轉(zhuǎn)速傳感器[35]、帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]、匹配位移傳感器[37]、匹配角位移傳感器[38]、對(duì)中滾子升降器[45]、帶角位移傳感器的匹配絲杠支座[46]、匹配電機(jī)[49]、帶角位移傳感器的絲杠支座[51]、電機(jī)[54]均與測(cè)控系統(tǒng)[33]電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征 在于，測(cè)控系統(tǒng)[33]根據(jù)力傳感器[21]控制帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]產(chǎn)生車(chē)輪 橫向力，根據(jù)位移傳感器[26]測(cè)量帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]的軸向移動(dòng)量，根 據(jù)角位移傳感器[27]測(cè)量帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制電機(jī)[54] 驅(qū)動(dòng)絲杠[56]轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲杠滑塊[52]帶動(dòng)帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]沿絲杠[56]滑動(dòng)，確保橫向力垂直于車(chē)輪縱切面；測(cè)控系統(tǒng)[33]根據(jù)匹配力位移傳感器[37]測(cè) 量帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的軸向移動(dòng)量，根據(jù)匹配角位移傳感器[38]測(cè) 量帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制匹配電機(jī)[49]驅(qū)動(dòng)匹配絲杠[57]轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)匹配絲杠滑塊[47]帶動(dòng)帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]沿匹配絲 杠[57]滑動(dòng)，確保帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]補(bǔ)償帶力傳感器的橫向加載液 壓缸[28]產(chǎn)生的橫向力，協(xié)同模擬車(chē)輛所受的橫向力。
3.如權(quán)利要求1、2所述的一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于，測(cè)控系統(tǒng)[33]根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器[1]和力矩傳感器[15]控制力矩電機(jī)[3]產(chǎn)生阻 力矩，模擬車(chē)輪所受的回正阻力矩；根據(jù)力和力矩傳感器[18]、轉(zhuǎn)速傳感器[35]控制外轉(zhuǎn) 子電機(jī)[17]產(chǎn)生滾筒旋轉(zhuǎn)力矩，模擬車(chē)輛所受的縱向力；根據(jù)角度傳感器[30]控制帶力傳 感器的垂向加載液壓缸[29]產(chǎn)生車(chē)輪受到的垂向載荷，模擬車(chē)輛所受的垂向力；根據(jù)力傳 感器[21]控制帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]產(chǎn)生車(chē)輪橫向力，根據(jù)位移傳感器[26] 測(cè)量帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]的軸向移動(dòng)量，根據(jù)角位移傳感器[27]測(cè)量帶力 傳感器的橫向加載液壓缸[28]的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制電機(jī)[54]驅(qū)動(dòng)絲杠[56]轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲杠 滑塊[52]帶動(dòng)帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]沿絲杠[56]滑動(dòng)，確保橫向力垂直于車(chē) 輪縱切面，根據(jù)匹配力位移傳感器[37]測(cè)量帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的軸 向移動(dòng)量，根據(jù)匹配角位移傳感器[38]測(cè)量帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸[36]的轉(zhuǎn) 動(dòng)角度，控制匹配電機(jī)[49]驅(qū)動(dòng)匹配絲杠[57]轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)匹配絲杠滑塊[47]帶動(dòng)帶力傳 感器的橫向加載匹配液壓缸[36]沿匹配絲杠[57]滑動(dòng)，確保帶力傳感器的橫向加載匹配 液壓缸[36]補(bǔ)償帶力傳感器的橫向加載液壓缸[28]產(chǎn)生的橫向力，協(xié)同模擬車(chē)輛所受的 橫向力；上述車(chē)輪回正阻力矩、車(chē)輛縱向力、車(chē)輛垂向力和車(chē)輛橫向力可同時(shí)施加。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶加載裝置的多功能車(chē)輛動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)，包括旋轉(zhuǎn)編碼器、力矩電機(jī)、縱向?qū)к?、橫向?qū)к?、轉(zhuǎn)盤(pán)、外轉(zhuǎn)子電機(jī)、力和力矩傳感器、滾筒、輪胎法蘭、帶力傳感器的橫向加載液壓缸、帶力傳感器的橫向加載匹配液壓缸、帶力傳感器的垂向加載液壓缸、角度傳感器、加載支架、轉(zhuǎn)速傳感器、對(duì)中滾子升降器、對(duì)中滾子、電機(jī)、測(cè)控系統(tǒng)等。使用本發(fā)明可以在對(duì)車(chē)輪施加縱向力、垂向力的同時(shí)進(jìn)行橫向力和回正阻力矩的加載，車(chē)輪可以連同滾筒一起轉(zhuǎn)向，模擬車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎行駛，并可對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)向角進(jìn)行測(cè)量，對(duì)車(chē)輛實(shí)際行駛工況進(jìn)行更好的模擬，實(shí)現(xiàn)整車(chē)動(dòng)力學(xué)的全面研究，提供一種性能更優(yōu)的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
文檔編號(hào)G01M17/013GK101886982SQ201010212870
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者于明進(jìn), 張海燕, 張竹林, 李貽斌, 楊福廣, 榮學(xué)文, 邱緒云, 阮久宏 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院