多自由度车辆动力学试验平台

摘要

本发明公开了一种多自由度车辆动力学试验平台，包括带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸、测控系统、滚筒、转盘、位置伺服液压缸、六自由度Stewart平台、外转子电机、六分力传感器等。使用本发明可以模拟道路路面几何形状和力学特性的变化及其对车轮的激励作用，对车轮施加6维路面激励力中的任何一维或多维力，可同时进行路面模拟、静载荷模拟、动载荷模拟，车轮可相对于滚筒转向，实现对车辆转弯行驶时出现的大轮胎侧偏角的模拟，并可对车轮转向角和车轮所受的6维力进行测量，对车辆实际行驶工况进行更好的模拟与测试，实现多自由度车辆动力学的全面研究，提供一种性能更优的车辆动力学试验平台。

主权项

一种多自由度车辆动力学试验平台，包括带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]、上角度传感器[2]、加载支架[3]、车轮固定支架[4]、测控系统[5]、滚筒[6]、码盘[7]、转速传感器[8]、左滚筒支架[9]、右滚筒支架[9A]、转盘[10]、滚珠支架[11]、滚珠[12]、中桶壁[13]、中桶面[13A]、位置伺服液压缸[14]、连杆[15]、下中心轴[16]、上中心轴[16A]、六自由度Stewart平台[17]、下角度传感器[18]、轴承端盖[19]、下轴承[20]、转矩传感器[21]、上轴承[22]、滚筒中心轴[23]、外转子电机[24]、六分力传感器[25]、内部带轴承的连接装置[26]、左后对中滚子支架[27]、右后对中滚子支架[27A]、左前对中滚子支架[28]、右前对中滚子支架[28A]、对中滚子升降器[29]、后对中滚子[30]、前对中滚子[31]、滑块[32]，加载支架[3]固定安装在地基上，滑块[32]安装在加载支架[3]上并可沿加载支架[3]上的导轨移动，带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]的缸筒固定安装在滑块[32]上，带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]的上活塞杆安装在滑块[32]中的圆柱形滑套内并可在圆柱形滑套内做旋转和轴向移动，上角度传感器[2]安装在带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]的上活塞杆和滑块[32]之间，带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]的下活塞杆通过车轮固定支架[4]与内部带轴承的连接装置[26]连接，后对中滚子[30]由左后对中滚子支架[27]和右后对中滚子支架[27A]支承，前对中滚子[31]由左前对中滚子支架[28]和右前对中滚子支架[28A]支承，左后对中滚子支架[27]和左前对中滚子支架[28]均与左滚筒支架[9]铰接，右后对中滚子支架[27A]和右前对中滚子支架[28A]均与右滚筒支架[9A]铰接，左后对中滚子支架[27]、右后对中滚子支架[27A]、左前对中滚子支架[28]、右前对中滚子支架[28A]可在对中滚子升降器[29]的作用下同步运动，对中滚子升降器[29]两端分别与左滚筒支架[9]和左前对中滚子支架[28]铰接，滚筒中心轴[23]固定安装在左滚筒支架[9]和右滚筒支架[9A]上，码盘[7]固定安装在外转子电机[24]的转子上，转速传感器[8]固定安装在滚筒中心轴[23]上，外转子电机[24]的定子与滚筒中心轴[23]固定连接，外转子电机[24]的转子通过六分力传感器[25]与滚筒[6]固连，左滚筒支架[9]和右滚筒支架[9A]固定安装在转盘[10]上，转盘[10]与中桶面[13A]之间有环形布置且可自由滚动的滚珠[12]，滚珠[12]放在滚珠支架[11]的圆孔中，上中心轴[16A]与转盘[10]同轴固定连接，上中心轴[16A]通过转矩传感器[21]与下中心轴[16]固定连接，其特征在于，中桶面[13A]与中桶壁[13]固定连接，中桶壁[13]与六自由度Stewart平台[17]固定连接，六自由度Stewart平台[17]固定安装在地基上，上中心轴[16A]与中桶面[13A]之间安装有上轴承[22]，下中心轴[16]与中桶面[13A]之间安装有下轴承[20]，与下轴承[20]配合的轴承端盖[19]固定安装在中桶面[13A]上，下角度传感器[18]安装在下中心轴[16]与轴承端盖[19]之间，下中心轴[16]与连杆[15]固定连接，连杆[15]与位置伺服液压缸[14]的活塞杆之间铰接，位置伺服液压缸[14]与中桶壁[13]之间铰接，转盘 [10]可在位置伺服液压缸[14]的作用下旋转，带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]、位置伺服液压缸[14]、上角度传感器[2]、下角度传感器[18]、转矩传感器[21]、六自由度Stewart平台[17]、对中滚子升降器[29]、外转子电机[24]、六分力传感器[25]、转速传感器[8]均与测控系统[5]电连接。