專利名稱：多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車試驗臺，尤其涉及一種汽車動力學動態(tài)特性試驗臺。
背景技術：
汽車動力學主要包括縱向動力學、橫向動力學和垂向動力學。目前關于汽車動力
學測試與研究所采用的方法主要有實車道路試驗、計算機仿真和臺架試驗。實車道路試驗， 需要大的試驗場地，并且測試成本高。計算機仿真方法需建立汽車及其部件數(shù)學模型，且需 要試驗驗證。臺架試驗方法在很大程度上克服了實車道路試驗與計算機仿真方法的缺陷， 在汽車動力學測試與研究中得到廣泛應用，但目前的汽車動力學試驗臺以縱向動力學和垂 向動力學的測試與研究為主，未見同時具有縱向動力學和橫向動力學動態(tài)特性測試與研究 功能的試驗臺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術所存在的不足，提出一種可同時用于縱向、橫向動力學特性 測試與研究的多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺。 本發(fā)明是通過如下技術措施實現(xiàn)的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，由 旋轉編碼器、同步帶、力矩電機、擋環(huán)、軸承、電機滑塊、軸套、縱向導軌、橫向導軌、固定方 板、鋼球、鋼球固定架、轉盤、力矩傳感器、制動盤、滾筒支架、滾筒軸、外轉子電機、力和力矩 傳感器、制動器支架、制動器、滾筒、測控系統(tǒng)、碼盤、轉速傳感器、對中滾子支架、對中滾子 升降器、對中滾子組成，對中滾子升降器一端與滾筒支架鉸接、另一端與一個對中滾子支架 鉸接，所有對中滾子支架均與滾筒支架鉸接，所有對中滾子支架同步運動，對中滾子由對中 滾子支架支承，制動器通過制動器支架固定安裝在滾筒軸上，制動盤和滾筒固定連接，碼盤 與外轉子電機的轉子固定連接，轉速傳感器固定在滾筒軸上，旋轉編碼器固定安裝在電機 滑塊上，旋轉編碼器的軸端通過同步帶與力矩電機的輸出軸一端聯(lián)接，力矩電機的輸出軸 另一端安裝有軸套，電機滑塊內(nèi)側通過軸承安裝在軸套上，擋環(huán)對軸承進行軸向定位，軸套 通過力矩傳感器與轉盤連接，電機滑塊與縱向導軌配合，可沿縱向導軌自由滑動，縱向導軌 與橫向導軌之間垂向布置安裝，縱向導軌可沿橫向導軌自由滑動，橫向導軌和固定方板固 連，固定方板與轉盤中間有環(huán)形布置且可自由滾動的鋼球，鋼球放在鋼球固定架的圓孔中， 轉盤可沿固定方板的項面作平面運動，轉盤上固定有滾筒支架，滾筒支架與滾筒軸固定連 接，滾筒軸與外轉子電機的定子固定連接，外轉子電機的轉子通過力和力矩傳感器與滾筒 連接，旋轉編碼器、力矩電機、力矩傳感器、外轉子電機、力和力矩傳感器、制動器、轉速傳感 器、對中滾子升降器均與測控系統(tǒng)電連接。 試驗時，將被試車輛的車輪置于滾筒上，測控系統(tǒng)通過對中滾子升降器驅動對中 滾子支架、對中滾子，實現(xiàn)車輪在滾筒上對中。試驗過程中，測控系統(tǒng)控制外轉子電機和制 動器模擬路面附著性能以及汽車輪荷大小，控制力矩電機模擬車輪轉向阻力矩；測控系統(tǒng) 通過轉速傳感器、力和力矩傳感器測量車輪轉速、角加速度、車輪驅動或制動力矩等縱向動力學參數(shù)，通過旋轉編碼器、力矩傳感器測量車輪轉向角度、轉向角速度、轉向阻力矩等橫 向動力學參數(shù)，從而實現(xiàn)了整車縱向、橫向動力學的測試與研究。 本發(fā)明的有益效果是使用本發(fā)明可以對整車動力學在試驗臺上進行全面研究， 通過對車輪施加驅動或制動力矩、轉向阻力矩，以及允許車輪在旋轉運動中進行轉向，可以 模擬更多的工況，提供了一種能夠實現(xiàn)汽車縱向、橫向動力學動態(tài)特性測試與研究的多功 能試驗臺。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖l為本發(fā)明的主視圖。
圖2為本發(fā)明的側視圖。
圖3為本發(fā)明的俯視圖。 圖中l(wèi)-旋轉編碼器，2-同步帶，3-力矩電機，4-擋環(huán)，5-軸承，6-電機滑塊，7-軸 套，8_縱向導軌，9-橫向導軌，10-固定方板，11-鋼球，12-鋼球固定架，13-轉盤，14-力 矩傳感器，15-制動盤，16-滾筒支架，17-滾筒軸，18-外轉子電機，19-力和力矩傳感器， 20-制動器支架，21-制動器，22-滾筒，23-測控系統(tǒng)，24-碼盤，25-轉速傳感器，26、27_對 中滾子支架，28-對中滾子升降器，29、30-對中滾子。
具體實施例方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式
，并結合附圖，對本 方案進行闡述。 —種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，由旋轉編碼器1、同步帶2、力矩電機3、 擋環(huán)4、軸承5、電機滑塊6、軸套7、縱向導軌8、橫向導軌9、固定方板10、鋼球11 、鋼球固定 架12、轉盤13、力矩傳感器14、制動盤15、滾筒支架16、滾筒軸17、外轉子電機18、力和力矩 傳感器19、制動器支架20、制動器21、滾筒22、測控系統(tǒng)23、碼盤24、轉速傳感器25、對中滾 子支架26和27、對中滾子升降器28、對中滾子29和30組成，對中滾子升降器28 —端與滾 筒支架16鉸接、另一端與對中滾子支架27鉸接，對中滾子支架26、27的另一端分別與滾筒 支架16鉸接，對中滾子支架26、27同步運動，對中滾子29、30分別由對中滾子支架27、26 支承，制動器21通過制動器支架20固定安裝在滾筒軸17上，制動盤15和滾筒22固定連 接，碼盤24與外轉子電機18的轉子固定連接，轉速傳感器25固定在滾筒軸17上，旋轉編 碼器1固定安裝在電機滑塊6上，旋轉編碼器1的軸端通過同步帶2與力矩電機3的輸出 軸一端聯(lián)接，力矩電機3的輸出軸另一端安裝有軸套7，電機滑塊6內(nèi)側通過軸承5安裝在 軸套7上，擋環(huán)4對軸承5進行軸向定位，軸套7通過力矩傳感器14與轉盤13聯(lián)接，電機 滑塊6與縱向導軌8配合，可沿縱向導軌8自由滑動，縱向導軌8與橫向導軌9之間垂向布 置安裝，縱向導軌8可沿橫向導軌9自由滑動，橫向導軌9和固定方板10固連，固定方板10 與轉盤13中間有環(huán)形布置且可自由滾動的鋼球ll，鋼球11放在鋼球固定架12的圓孔中， 轉盤13可沿固定方板10的頂面作平面運動，轉盤13上固定有滾筒支架16，滾筒支架16與 滾筒軸17固定連接，滾筒軸17與外轉子電機18的定子固定連接，外轉子電機18的轉子通 過力和力矩傳感器19與滾筒22連接，旋轉編碼器1、力矩電機3、力矩傳感器14、外轉子電機18、力和力矩傳感器19、制動器21、轉速傳感器25、對中滾子升降器28均與測控系統(tǒng)23 電連接。 試驗時，將被試車輛的車輪置于滾筒22上，測控系統(tǒng)23通過對中滾子升降器28 驅動對中滾子支架26和27、對中滾子29和30，實現(xiàn)車輪在滾筒22上對中。試驗過程中， 測控系統(tǒng)23控制外轉子電機18和制動器21模擬路面附著性能以及汽車輪荷大小，控制力 矩電機3模擬車輪轉向阻力矩；測控系統(tǒng)23通過轉速傳感器25、力和力矩傳感器19測量車 輪轉速、角加速度、車輪驅動或制動力矩等縱向動力學參數(shù)，通過旋轉編碼器1、力矩傳感器 14測量車輪轉向角度、轉向角速度、轉向阻力矩等橫向動力學參數(shù)，從而實現(xiàn)了整車縱向、
橫向動力學的測試與研究。力和力矩傳感器19可采用六分力傳感器(六分力傳感器是一種能夠實現(xiàn)其規(guī)定 坐標系下的三個方向軸向力及三個旋轉力矩測量的裝置)。制動器21可采用電控浮動卡鉗 式制動器。對中滾子升降器28可采用電機驅動螺桿結構，也可采用電磁閥控制液壓或氣壓 驅動推桿結構實現(xiàn)。
權利要求
一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，由旋轉編碼器[1]、同步帶[2]、力矩電機[3]、擋環(huán)[4]、軸承[5]、電機滑塊[6]、軸套[7]、縱向導軌[8]、橫向導軌[9]、固定方板[10]、鋼球[11]、鋼球固定架[12]、轉盤[13]、力矩傳感器[14]、制動盤[15]、滾筒支架[16]、滾筒軸[17]、外轉子電機[18]、力和力矩傳感器[19]、制動器支架[20]、制動器[21]、滾筒[22]、測控系統(tǒng)[23]、碼盤[24]、轉速傳感器[25]、對中滾子支架[26]和[27]、對中滾子升降器[28]、對中滾子[29]和[30]組成，對中滾子升降器[28]一端與滾筒支架[16]鉸接、另一端與對中滾子支架[27]鉸接，對中滾子支架[26]、[27]的另一端分別與滾筒支架[16]鉸接，對中滾子支架[26]、[27]同步運動，對中滾子[29]、[30]分別由對中滾子支架[27]、[26]支承，制動器[21]通過制動器支架[20]固定安裝在滾筒軸[17]上，制動盤[15]和滾筒[22]固定連接，碼盤[24]與外轉子電機[18]的轉子固定連接，轉速傳感器[25]固定在滾筒軸[17]上，旋轉編碼器[1]固定安裝在電機滑塊[6]上，旋轉編碼器[1]的軸端通過同步帶[2]與力矩電機[3]的輸出軸一端聯(lián)接，力矩電機[3]的輸出軸另一端安裝有軸套[7]，電機滑塊[6]內(nèi)側通過軸承[5]安裝在軸套[7]上，擋環(huán)[4]對軸承[5]進行軸向定位，軸套[7]通過力矩傳感器[14]與轉盤[13]聯(lián)接，電機滑塊[6]和縱向導軌[8]配合，可沿縱向導軌[8]自由滑動，縱向導軌[8]與橫向導軌[9]之間垂向布置安裝，縱向導軌[8]可沿橫向導軌[9]自由滑動，橫向導軌[9]和固定方板[10]固連，固定方板[10]與轉盤[13]中間有環(huán)形布置且可自由滾動的鋼球[11]，鋼球[11]放在鋼球固定架[12]的圓孔中，其特征在于轉盤[13]可沿固定方板[10]的頂面作平面運動，轉盤[13]上固定有滾筒支架[16]，滾筒支架[16]與滾筒軸[17]固定連接，滾筒軸[17]與外轉子電機[18]的定子固定連接，外轉子電機[18]的轉子通過力和力矩傳感器[19]與滾筒[22]連接，旋轉編碼器[1]、力矩電機[3]、力矩傳感器[14]、外轉子電機[18]、力和力矩傳感器[19]、制動器[21]、轉速傳感器[25]、對中滾子升降器[28]均與測控系統(tǒng)[23]電連接。
2. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于測控系統(tǒng) [23]控制外轉子電機[18]和制動器[21]模擬路面附著性能以及汽車輪荷大小，控制力矩 電機[3]模擬車輪轉向阻力矩；測控系統(tǒng)[23]通過轉速傳感器[25]、力和力矩傳感器[19] 測量車輪轉速、角加速度、車輪驅動或制動力矩，通過旋轉編碼器[1]、力矩傳感器[14]測 量車輪轉向角度、轉向角速度、轉向阻力矩，從而實現(xiàn)了整車縱向、橫向動力學的測試與研 允。
3. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于力和力矩 傳感器[19]為六分力傳感器。
4. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于對中滾子 升降器[28]為電機驅動螺桿結構。
5. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于對中滾子 升降器[28]為電磁閥控制液壓驅動推桿結構。
6. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于對中滾子 升降器[28]為電磁閥控制氣壓驅動推桿結構。
7. 如權利要求1所述的一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，其特征在于制動器 [21]為電控浮動卡鉗式制動器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能汽車動力學動態(tài)特性試驗臺，由旋轉編碼器、同步帶、力矩電機、擋環(huán)、軸承、電機滑塊、軸套、縱向導軌、橫向導軌、固定方板、鋼球、鋼球固定架、轉盤、力矩傳感器、制動盤、滾筒支架、滾筒軸、外轉子電機、力和力矩傳感器、制動器支架、制動器、滾筒、測控系統(tǒng)、碼盤、轉速傳感器、對中滾子支架、對中滾子升降器、對中滾子組成。使用本發(fā)明可以對整車動力學在試驗臺上進行全面研究，通過對車輪施加驅動或制動力矩、轉向阻力矩，以及允許車輪在旋轉運動中進行轉向，可以模擬更多的工況，提供了一種能夠實現(xiàn)汽車縱向、橫向動力學動態(tài)特性測試與研究的多功能試驗臺。附圖是本發(fā)明的結構主視圖。
文檔編號G01M17/007GK101776525SQ20091025642
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者于明進, 張海燕, 張竹林, 楊福廣, 邱緒云, 阮久宏 申請人:山東交通學院