一種多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種測(cè)試試驗(yàn)裝置，具體為電動(dòng)汽車的電動(dòng)輪專用測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，屬于電動(dòng)汽車試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方式的電動(dòng)汽車，電動(dòng)輪性能測(cè)試是電動(dòng)汽車開發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前對(duì)電動(dòng)輪的相關(guān)測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備多采用電動(dòng)輪轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)架以電動(dòng)輪模塊為對(duì)象，在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上模擬電動(dòng)輪模塊在路面的運(yùn)動(dòng)情況并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和研究，因此能否準(zhǔn)確模擬出電動(dòng)輪實(shí)際的受載狀況與運(yùn)行工況是檢驗(yàn)一個(gè)電動(dòng)輪試驗(yàn)臺(tái)可靠性的關(guān)鍵。
[0003]目前，已有一些電動(dòng)輪試驗(yàn)臺(tái)的相關(guān)設(shè)計(jì)，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01420154405.6的文獻(xiàn)提出的輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，它通過(guò)氣缸加載模擬電動(dòng)輪受到的垂向載荷并使電動(dòng)輪在轉(zhuǎn)鼓上滾動(dòng)運(yùn)行試驗(yàn)來(lái)模擬電動(dòng)輪的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，但是該裝置忽略了電動(dòng)輪在運(yùn)行過(guò)程中受到的側(cè)向載荷，致使模擬分析的數(shù)據(jù)與車輪實(shí)際運(yùn)行工況不符。又如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510033873.7的文獻(xiàn)提出一種多功能輪胎試驗(yàn)機(jī)，運(yùn)用轉(zhuǎn)向節(jié)、拉桿等部件可模擬輪胎外傾角、前束等定位參數(shù)，解決了普通輪胎試驗(yàn)臺(tái)側(cè)向載荷施加模擬的問(wèn)題，但它并不適用于輪轂電機(jī)電動(dòng)輪的輪胎結(jié)構(gòu)形式，且該試驗(yàn)機(jī)機(jī)構(gòu)部件繁多導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)較為繁瑣，因此不具針對(duì)性與實(shí)用性。又如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910047672.7的文獻(xiàn)提出一種電動(dòng)輪多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，它通過(guò)控制電動(dòng)輪主銷的運(yùn)動(dòng)從而模擬電動(dòng)輪運(yùn)行時(shí)受到的的垂向載荷與側(cè)向載荷，但是實(shí)際上由于輪胎定位參數(shù)的存在，電動(dòng)輪主銷與地面有一定的傾角并非豎直不變，且其忽略了前束與外傾角等參數(shù)在電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)上的體現(xiàn)，故該臺(tái)架模擬的電動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)狀況與實(shí)際仍有一定差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種具有垂向載荷施加、側(cè)向載荷施加及電動(dòng)輪前束、外傾角等定位參數(shù)模擬等功能的多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
[0005]本發(fā)明一種多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置提供的實(shí)現(xiàn)方案為:包含位于電動(dòng)輪組件正下方的底盤測(cè)功機(jī)，其特征是:電動(dòng)輪組件的中心軸電機(jī)軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)塊連接位于電動(dòng)輪組件右側(cè)的第一滑塊上，第一滑塊為中部帶有矩形槽的平板;轉(zhuǎn)動(dòng)塊由外部塊和內(nèi)部塊組成，夕卜部塊同軸套在內(nèi)部塊外，電機(jī)軸同軸穿過(guò)內(nèi)部塊的中心孔且兩者過(guò)盈配合;在第一滑塊上靠近左端前方位置設(shè)有放置外部塊的轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽，外部塊外部通過(guò)安裝蓋固定連接第一滑塊;上下兩根垂直的第一導(dǎo)柱分別有間隙地穿過(guò)第一滑塊的左端和右端，第一滑塊的中間穿過(guò)一根上下垂直的第一電機(jī)絲杠;在第一滑塊中部的矩形槽的內(nèi)部裝有第二滑塊，第二滑塊為中部有矩形槽的平板，第二滑塊左端和右端各穿過(guò)一根上下垂直的第二導(dǎo)柱，且第二導(dǎo)柱上端和下端固定連接于第一滑塊;第二滑塊下部經(jīng)第二絲杠連接垂直向上的第二電機(jī)組件的輸出軸;在第二滑塊中部的矩形槽處裝有第三滑塊，在第三滑塊內(nèi)設(shè)置軸承座和關(guān)節(jié)軸承，電機(jī)軸與關(guān)節(jié)軸承過(guò)盈配合，軸承座經(jīng)第三絲杠連接第三電機(jī)組件，上下兩根均沿左右方向水平布置的第三導(dǎo)柱對(duì)應(yīng)地有間隙地穿過(guò)第三滑塊的后側(cè)面，第三導(dǎo)柱的兩端分別支撐在第二滑塊的矩形槽上，第三滑塊左端面與第二滑塊之間有間隙，間隙中設(shè)有套在第三導(dǎo)柱上的預(yù)壓緊的彈簧與彈簧壓縮環(huán)。
[0006]本發(fā)明一種多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法提供的實(shí)現(xiàn)方案為包含以下步驟:
A、第一電機(jī)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使第一滑塊沿著第一導(dǎo)柱向下移動(dòng)，帶動(dòng)安裝蓋、第三滑塊、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、關(guān)節(jié)軸承、電機(jī)軸向下移動(dòng)，使電動(dòng)輪組件的輪胎向下壓緊底盤測(cè)功機(jī)的滾筒表面產(chǎn)生徑向力，實(shí)現(xiàn)垂直載荷試驗(yàn)；
B、第二電機(jī)組件工作，驅(qū)動(dòng)第二絲杠、第二滑塊、第三電機(jī)組件、關(guān)節(jié)軸承向上移動(dòng)，使關(guān)節(jié)軸承向左拉動(dòng)軸承座，第三滑塊壓縮彈簧且沿第三導(dǎo)柱向左移動(dòng)，電機(jī)軸右端被向上抬起，改變電動(dòng)輪組件的外傾角，實(shí)現(xiàn)外傾角試驗(yàn)；
C、第三電機(jī)組件轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第三絲杠、關(guān)節(jié)軸承向后移動(dòng)，軸承座拉動(dòng)第三滑塊壓縮彈簧，第三滑塊沿著第三導(dǎo)柱向左移動(dòng)，電機(jī)軸右端隨關(guān)節(jié)軸承向后移動(dòng)，改變電動(dòng)輪組件的前束值，實(shí)現(xiàn)前束值試驗(yàn)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
①本發(fā)明針對(duì)電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了相關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，省去了轉(zhuǎn)向節(jié)、拉桿等部件而用轉(zhuǎn)動(dòng)塊來(lái)替代，使試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，簡(jiǎn)便。
[0008]②本發(fā)明可以模擬電動(dòng)輪的前束、外傾角、垂向載荷與側(cè)向載荷對(duì)電動(dòng)輪性能測(cè)試試驗(yàn)的影響，完成電動(dòng)輪受到的載荷的施加、輪胎定位參數(shù)的模擬與電動(dòng)輪各工況的運(yùn)行等功能，同時(shí)也保證了電動(dòng)輪進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M時(shí)更加貼近其實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，以便獲得更準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)結(jié)果，具有功能齊全、結(jié)構(gòu)緊湊且模擬效果符合實(shí)際情況等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明一種多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置的軸測(cè)示意圖；
圖2為圖1的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中轉(zhuǎn)動(dòng)塊3處局部爆炸放大圖；
圖4為圖2中第三滑塊13及其關(guān)聯(lián)部件的安裝結(jié)構(gòu)的剖視放大圖；
圖5為圖1中拆去第三滑塊13后的第一滑塊4、第二滑塊9的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖6為圖1的正視圖；
圖7為圖6的基礎(chǔ)上第二滑塊9被向上頂起后電動(dòng)輪組件2的位置示意圖。
[0010]圖8為圖6的基礎(chǔ)上軸承座14被向后推動(dòng)后電動(dòng)輪組件2的位置俯視圖。
[0011]圖中:1.底盤測(cè)功機(jī)；2.電動(dòng)輪組件；2a.電機(jī)軸；3.轉(zhuǎn)動(dòng)塊；3a.外部塊；3b.內(nèi)部塊;3c.內(nèi)部塊安裝槽;3d.凸出軸;3e.凸出軸;4.第一滑塊;4a.轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽;5安裝蓋;6.第一電機(jī)絲杠組件;7.第一導(dǎo)柱;8.第二導(dǎo)柱;9.第二滑塊;9a.第二滑塊環(huán)軸；10.第三導(dǎo)柱彈簧組件；1a.第三導(dǎo)柱；1b.彈簧；1c.彈簧壓縮環(huán)；11.第二絲杠；12.第二電機(jī)組件；13.第三滑塊；13a.卡槽；14.軸承座；14a軸承座環(huán)軸；15.關(guān)節(jié)軸承；16.第三電機(jī)組件；17第三絲杠。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參見圖1和圖2，本發(fā)明一種多功能電動(dòng)輪試驗(yàn)裝置包含底盤測(cè)功機(jī)I，底盤測(cè)功機(jī)I安裝在地面的地坑中，位于電動(dòng)輪組件2的正下方，底盤測(cè)功機(jī)I的中心軸與電動(dòng)輪組件2的中心軸平行，均平行于地面。電動(dòng)輪組件2的中心軸電機(jī)軸2a通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)塊3連接于第一滑塊4上，第一滑塊4位于電動(dòng)輪組件2的右側(cè)。
[0013]再結(jié)合圖3，轉(zhuǎn)動(dòng)塊3由外部塊3a和內(nèi)部塊3b組成，內(nèi)部塊3b為中心有軸通孔的球體，電機(jī)軸2a同軸穿過(guò)球體的中心孔并固定連接內(nèi)部塊3b，內(nèi)部塊3b中心孔與電機(jī)軸2a過(guò)盈配合，并限制電機(jī)軸2a的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。外部塊3a由上下兩個(gè)半環(huán)狀體上下拼接組成，同軸套在內(nèi)部塊3b外，在外部塊3a的內(nèi)壁沿圓周方向設(shè)有圓弧形的安裝槽3c。在外部塊3a、內(nèi)部塊3b表面沿徑向設(shè)有對(duì)稱的凸出軸，外部塊3a上的凸出軸是凸出軸3d，內(nèi)部塊3b上的凸出軸是凸出軸3e，凸出軸3d和凸出軸3e相互垂直，內(nèi)部塊3b上的凸出軸3e與外部塊3a上的安裝槽3c相配合，凸出軸3e可沿安裝槽3c轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一滑塊4上靠近左端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a凸出在第一滑塊4左端的前方位置，外部塊3a放置在轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a中，轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a與外部塊3a上的凸出軸3d配合，凸出軸3d可沿轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a中轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝槽3c與轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a內(nèi)均配有減少摩擦的軸瓦。在外部塊3a外部用安裝蓋5作外罩，安裝蓋5通過(guò)螺栓固定在第一滑塊4上，將整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊3限制在轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a內(nèi)，如此使轉(zhuǎn)動(dòng)塊安裝槽4a與安裝蓋5配合將轉(zhuǎn)動(dòng)塊3安裝在第一滑塊4上。
[0014]參見圖1和圖2，第一滑塊4為中部帶有矩形槽的平板，第一滑塊4的左端和右端各設(shè)一通孔，每個(gè)通孔中有間隙地穿過(guò)一根上下垂直的第一導(dǎo)柱7，第一滑塊4中間穿過(guò)一根上下垂直的第一電機(jī)絲杠6。第一電機(jī)絲杠6由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)第一滑塊4沿第一導(dǎo)柱7上下移動(dòng)，第一滑塊4可由第一電機(jī)絲杠6驅(qū)動(dòng)沿第一導(dǎo)柱7上下移動(dòng)。
[0015]參見圖1、圖2并結(jié)合圖4，在第一滑塊4中部的矩形槽的內(nèi)部安裝第二滑塊9，第二滑塊9為中部有矩形槽的平板，第二滑塊9的左端和右端各穿過(guò)一根上下垂直的第二導(dǎo)柱8，第二導(dǎo)柱8有間隙地穿過(guò)第二滑塊9的左端和右端上的通孔，使第二滑塊9可在第一滑塊4的矩形槽內(nèi)沿著第二導(dǎo)柱8上下移動(dòng)。第二導(dǎo)柱8的上端和下端分別固定在第一滑塊4的矩形槽的上壁和下壁處。
[0016]第二滑塊9下部有凸出的半圓板，半圓板上連接有第二滑塊環(huán)軸9a，第二滑塊環(huán)軸9a上開有銷孔。第二電機(jī)組件12的殼體固定安裝在第一滑塊4上，第二電機(jī)組件12的輸出軸垂直向上通過(guò)第二絲杠11和銷軸與第二滑塊環(huán)軸9a連接，當(dāng)?shù)诙姍C(jī)組件12工作帶動(dòng)第二絲杠11旋轉(zhuǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)第二滑塊9沿著第二導(dǎo)柱8向上移動(dòng)。
[0017]在第二滑塊9中部的矩形槽處安裝第三滑塊13，第三滑塊13是開口朝向前方且左右開口相通的U型方塊，在第三滑塊13內(nèi)設(shè)置軸承座14，軸承座14的中心處固定有關(guān)節(jié)軸承15，電機(jī)軸2a同軸連接關(guān)節(jié)軸承15，關(guān)節(jié)軸承15與電機(jī)軸2a過(guò)盈配合，這樣電機(jī)軸2a就同軸從左至右穿過(guò)內(nèi)部塊3b和關(guān)節(jié)軸承15。軸承座14的前端通過(guò)軸承座環(huán)軸14a固定連接水平的第三絲杠17，第三絲杠17的中心軸與電機(jī)軸2a的中心軸相垂直，并且經(jīng)過(guò)軸承座14和關(guān)節(jié)軸承15的中心。第三絲杠17通過(guò)絲杠螺母連接第三電機(jī)組件