一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電動汽車測試領(lǐng)域中具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置及方法，具有轉(zhuǎn)向模擬機構(gòu)，可研究電動輪在轉(zhuǎn)向工況時的受載情況和運動特性，采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動多層滑塊與電動輪壓緊底盤測功機的滾筒表面產(chǎn)生垂向力，以此模擬電動輪組件受到的垂向載荷，并使用主銷與電動推桿、多層滑塊等部件模擬電動輪組件的輪定位參數(shù)，如主銷后傾角，能研究該定位參數(shù)對電動輪各工況性能測試試驗的影響，同時也保證了電動輪進行試驗模擬時更加貼近其實際的運行狀態(tài)，以便獲得更準確可靠的試驗結(jié)果，可完成電動輪受到的載荷的施加、轉(zhuǎn)向模擬、輪胎定位參數(shù)的模擬與電動輪各工況的運行等功能，功能齊全且模擬效果符合實際情況。
【專利說明】
一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明為一種測試試驗裝置，具體為電動汽車的電動輪專用多功能測試試驗臺，屬于電動汽車測試領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車采用電動輪驅(qū)動，電動輪性能測試是電動汽車開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。當前對電動輪的相關(guān)測試試驗設(shè)備多采用電動輪和轉(zhuǎn)鼓試驗臺，試驗臺架以電動輪模塊為研究對象，在轉(zhuǎn)鼓試驗臺上模擬電動輪模塊在路面的運動情況并進行數(shù)據(jù)采集和研究，因此能否準確模擬出電動輪實際的受載狀況與運行工況是檢驗一個電動輪試驗臺可靠性的關(guān)鍵。
[0003]目前，已有一些電動輪試驗臺的相關(guān)設(shè)計，如中國專利申請?zhí)枮镃N201420154405.6的文獻提出的輪轂電機試驗臺加載裝置，它通過氣缸加載模擬電動輪受到的垂向載荷并使電動輪在轉(zhuǎn)鼓上滾動運行試驗來模擬電動輪的實際運轉(zhuǎn)狀況，但是該裝置不具備轉(zhuǎn)向與輪定位參數(shù)模擬等功能，無法滿足對電動輪多種運行工況功能研究的需求。
[0004]中國專利申請?zhí)枮镃N201610120534.7的文獻中提出一種具有模擬電動輪的輪定位參數(shù)功能的裝置，該裝置采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動滑塊與電動輪壓緊底盤測功機的滾筒表面，以此模擬垂向載荷的施加，并使用轉(zhuǎn)動塊與多層滑塊、關(guān)節(jié)軸承等部件模擬電動輪組件的輪定位參數(shù)，如輪胎外傾角、前束等。但該裝置也無法進行轉(zhuǎn)向工況的模擬，且僅針對了輪胎的定位參數(shù)而忽視了主銷的定位參數(shù)。
[0005]中國專利申請?zhí)枮镃N201420154405.6和CN201420309408.2的兩篇文獻中提出兩種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪多功能實驗臺架，它們均為通過電機驅(qū)動滾珠絲桿帶動電動輪壓緊轉(zhuǎn)鼓來模擬電動輪受到的垂向載荷，并通過電動推桿與主銷結(jié)構(gòu)完成電動輪的轉(zhuǎn)向模擬功能，但其裝置的主銷軸線均垂直于地面，忽略了電動輪實際運行時主銷的定位參數(shù)對試驗各工況測試的影響，實際的電動汽車的輪胎主銷的軸線在縱向平面內(nèi)與地面的垂線之間呈現(xiàn)一個向后的夾角，即主銷后傾角。主銷后傾角的存在使車輪的轉(zhuǎn)向軸線與路面的交點在輪胎接地點的前方，可利用路面對輪胎的阻力產(chǎn)生繞主銷軸線的回正力矩，使輪胎具有穩(wěn)定的直線行駛與自動回正的功能，在電動輪直線行駛與轉(zhuǎn)向工況中均起著重要的作用。而這兩種試驗臺均不具備對主銷定位參數(shù)的模擬，從而使輪胎在運行時的受力情況與運動特性與實際差異較大，致使模擬分析的數(shù)據(jù)與車輪實際運行工況不符。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有電動輪實驗裝置存在的問題，提供一種既具有垂向載荷施加模擬、轉(zhuǎn)向功能模擬、又具有電動輪主銷后傾角的定位參數(shù)模擬等多功能的電動輪實驗裝置，本發(fā)明同時還提供該電動輪實驗裝置的實驗方法。
[0007]本發(fā)明提供的一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置采用的技術(shù)方案為:電動輪組件壓在底盤測功機表面，電動輪組件的中心軸同軸連接電機軸，電機軸與右側(cè)的主銷的中間過盈配合連接，主銷上下兩端各通過一個角接觸軸承與主銷轉(zhuǎn)動座連接，主銷轉(zhuǎn)動座上端面處設(shè)有轉(zhuǎn)角編碼器;主銷上部向右前方伸出一轉(zhuǎn)向臂，轉(zhuǎn)向臂另一端鉸接橫置電動推桿前端，橫置電動推桿后端連接銷接主銷轉(zhuǎn)動座;主銷轉(zhuǎn)動座位于垂向滑塊和橫向滑塊的前方，主銷轉(zhuǎn)動座左右兩側(cè)面各固定連接一短軸，垂向滑塊左右兩端各經(jīng)滾動軸承連接對應的短軸，短軸上同軸裝有傾角編碼器;橫向滑塊內(nèi)設(shè)有兩根縱向?qū)U，垂向滑塊沿兩根縱向?qū)U上下移動，垂向滑塊上表面和橫向滑塊之間連接垂直的垂向力傳感器;橫向滑塊上部通過銷軸連接縱置電動推桿后端，縱置電動推桿前端鉸接主銷轉(zhuǎn)動座;主滑塊上設(shè)置兩根橫向?qū)U，橫向滑塊沿橫向?qū)U方向左右運動;主滑塊分別連接主導桿和電機絲杠組件的絲杠和主導桿且由電機絲杠組件驅(qū)動沿主導桿上下移動，在主滑塊和橫向滑塊之間設(shè)置側(cè)向力傳感器。
[0008]本發(fā)明提供的具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置的實驗方法采用的技術(shù)方案是包含有以下步驟:
1)橫置電動推桿縮短，橫置電動推桿左端拉動轉(zhuǎn)向臂，使主銷繞自身軸線向右轉(zhuǎn)動，同時橫置電動推桿自身也向后轉(zhuǎn)動，電動輪組件繞主銷的軸心線相對底盤測功機轉(zhuǎn)過一個角度，實現(xiàn)電動輪組件的轉(zhuǎn)向模擬，轉(zhuǎn)角編碼器實時檢測主銷的轉(zhuǎn)動角度，該轉(zhuǎn)動角度即為電動輪組件的轉(zhuǎn)角；
2)轉(zhuǎn)向模擬時，主銷將向右的側(cè)向力傳遞，帶動垂向滑塊向右壓緊垂向?qū)U，橫向滑塊壓緊側(cè)向力傳感器，檢測電動輪組件轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的側(cè)向力的大??；
3)縱置電動推桿縮短，拉動主銷繞短軸的軸線向后轉(zhuǎn)動，主銷的軸心線相對于通過輪胎中心的垂線產(chǎn)生主銷的后傾角，傾角編碼器實時測得后傾角；
4)轉(zhuǎn)動電機絲杠組件，主滑塊沿著主導桿向下移動，橫向?qū)U和橫向滑塊共同向下移動，橫向滑塊通過垂向力傳感器向下壓緊垂向滑塊，使垂向滑塊向下移動，帶動主銷向下壓緊電機軸，電動輪組件的輪胎向下壓緊底盤測功機，模擬電動輪組件受到的垂向載荷，垂向力傳感器實時垂向載荷大小。
[0009]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后的有益效果是:
1、本發(fā)明具有轉(zhuǎn)向模擬機構(gòu)，可研究電動輪在轉(zhuǎn)向工況時的受載情況和運動特性。采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動多層滑塊與電動輪壓緊底盤測功機的滾筒表面產(chǎn)生垂向力，以此模擬電動輪組件受到的垂向載荷。并使用主銷與電動推桿、多層滑塊等部件模擬電動輪組件的輪定位參數(shù)，如主銷后傾角。能研究該定位參數(shù)對電動輪各工況性能測試試驗的影響，同時也保證了電動輪進行試驗模擬時更加貼近其實際的運行狀態(tài)，以便獲得更準確可靠的試驗結(jié)果?？赏瓿呻妱虞喪艿降妮d荷的施加、轉(zhuǎn)向模擬、輪胎定位參數(shù)的模擬與電動輪各工況的運行等功能，功能更加全面。
[0010]2、本發(fā)明在垂向載荷施加方案的基礎(chǔ)上增加了轉(zhuǎn)向與主銷定位參數(shù)功能模塊，可對電動輪的性能進行更全面的研究，裝置各機構(gòu)相互契合，使試驗臺整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、簡便，功能齊全且模擬效果符合實際情況。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置的軸測示意圖； 圖2為在圖1中拆去電動輪組件I與底盤測功機2后的各部件結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖；
圖3為在圖2的基礎(chǔ)上主銷3與主銷轉(zhuǎn)動座4的局部放大圖；
圖4為圖1的前視圖；
圖5為圖4拆去電動輪組件I與底盤測功機2后在主滑塊13的階梯柱13a處的右視剖視圖；
圖6為圖4中垂向滑塊7、橫向滑塊9、主滑塊13與傳感器等部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明電動輪實驗裝置模擬轉(zhuǎn)向功能的俯視圖；
圖8為在圖5的基礎(chǔ)上，裝置模擬后傾角功能的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為在圖4的基礎(chǔ)上，裝置模擬轉(zhuǎn)向功能的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1.電動輪組件；Ia.電機軸；2.底盤測功機;3.主銷；3a.轉(zhuǎn)向臂;4.主銷轉(zhuǎn)動座;4a.銷座;4b.短軸;4c.帶銷孔的方形塊;5.轉(zhuǎn)角編碼器;6.橫置電動推桿;7.垂向滑塊；7a.軸承座;8.傾角編碼器;9.橫向滑塊;9a.側(cè)向力傳感器;9b.垂向力傳感器;9c.滑塊銷座；10.垂向?qū)U；11.縱置電動推桿；12.橫向?qū)U；13.主滑塊；13a.矩形階梯柱；14.主導桿;15.電機絲杠組件。
【具體實施方式】
[0013]為了便于理解，現(xiàn)規(guī)定空間方位:參見圖1，規(guī)定以電動輪組件I所在位置為“左”，相應地以傾角編碼器8所在位置為“右”；以縱置電動推桿11所在位置為“上”，相應地以橫置電動推桿6所在位置為“下”；以主銷轉(zhuǎn)動座4為“前”，相應地以主滑塊13為“后”；且以“左”、“右”方向為橫向，“上”、“下”方向為垂向，“前”、“后”方向為縱向。
[0014]參見圖1、圖2，電動輪組件I壓在安裝于地坑中的底盤測功機2表面。電動輪組件I的中心軸同軸連接電機軸la。電機軸Ia的右側(cè)方有主銷3，電機軸Ia與主銷3的中間過盈配合連接在一起，在初始狀態(tài)時，兩者相互垂直，無周向轉(zhuǎn)動與軸向移動。主銷3為圓柱階梯軸，主銷3的上下兩端安裝在主銷轉(zhuǎn)動座4上。主銷3的上下兩端各通過一個角接觸軸承與主銷轉(zhuǎn)動座4連接，角接觸軸承將主銷3限制在主銷轉(zhuǎn)動座4上，使主銷3只能繞自身軸線轉(zhuǎn)動而無垂向移動的自由度。角接觸軸承安裝在軸承座中，軸承座設(shè)在主銷轉(zhuǎn)動座4左側(cè)。在主銷3的上段階梯軸端面中心處開有軸孔，在主銷轉(zhuǎn)動座4上端面處安裝轉(zhuǎn)角編碼器5，轉(zhuǎn)角編碼器5與主銷3的上段階梯軸端面中心處開有的軸孔配合，轉(zhuǎn)角編碼器5用于檢測主銷3繞自身軸線轉(zhuǎn)動的角度。
[0015]主銷3中部有軸孔與加強軸套，在上部的階梯部位向右前方伸出一轉(zhuǎn)向臂3a，轉(zhuǎn)向臂3a的另一端帶有銷孔，通過銷孔活動鉸接于橫置電動推桿6前端，橫置電動推桿6的后端朝向右后方，并連接主銷轉(zhuǎn)動座4。在初始狀態(tài)時，轉(zhuǎn)向臂3a、橫置電動推桿6均水平。
[0016]參見圖3，主銷轉(zhuǎn)動座4是U型板結(jié)構(gòu)，U型板開口朝向主銷3，主銷3的上下兩端分別經(jīng)角接觸軸承連接主銷轉(zhuǎn)動座4的上下板。主銷轉(zhuǎn)動座4的U型左右兩側(cè)面各固定安裝有水平的短軸4b，主銷轉(zhuǎn)動座4的頂部向上凸出有帶銷孔的方形塊4c。在主銷轉(zhuǎn)動座4的上板面下方連接銷座4a，用于與橫置電動推桿6的后端銷接。
[0017]參見圖1-3，主銷轉(zhuǎn)動座4位于垂向滑塊7和橫向滑塊9的前方，垂向滑塊7為一平板結(jié)構(gòu)。在縱向方向上，初始狀態(tài)時，主銷轉(zhuǎn)動座4的U型底面與垂向滑塊7相平行。垂向滑塊7的左右兩端各設(shè)有一個軸承座7a，軸承座7a中安裝滾動軸承，滾動軸承用于連接主銷轉(zhuǎn)動座4上的短軸4b，使主銷轉(zhuǎn)動座4以其上的短軸4b通過滾動軸承安裝在垂向滑塊7上，這樣，主銷3可隨主銷轉(zhuǎn)動座4在滾動軸承支撐下繞短軸4b的軸線轉(zhuǎn)動一定角度，為模擬主銷3的傾角變化提供基礎(chǔ)。
[0018]在垂向滑塊7的一個軸承座7a上固定了傾角編碼器8，傾角編碼器8與主銷轉(zhuǎn)動座4的短軸4b同軸安裝，用于檢測主銷轉(zhuǎn)動座4繞短軸4b轉(zhuǎn)動的角度。
[0019]橫向滑塊9為中部帶有矩形槽的平板，垂向滑塊7位于垂向滑塊7的矩形槽內(nèi)。矩形槽內(nèi)安裝有兩根縱向?qū)U10，兩根縱向?qū)U10的上下兩端都固定連接橫向滑塊9，兩根縱向?qū)U10垂直穿過垂向滑塊7中的通孔，將垂向滑塊7限制在橫向滑塊9的矩形槽內(nèi)，使垂向滑塊7只能在橫向滑塊9的矩形槽內(nèi)沿縱向?qū)U10上下移動。
[0020]在前后縱向方向上，垂向滑塊7位于橫向滑塊9前部且兩者的前部板面平齊。垂向滑塊7與橫向滑塊9不直接接觸。垂向滑塊7的上表面通過垂向力傳感器9b與橫向滑塊9矩形槽的上表面連接，垂向力傳感器9b垂直布置。當橫向滑塊9向下移動時則會通過垂向力傳感器9b向下壓緊垂向滑塊7，垂向力傳感器9b分別與垂向滑塊7和橫向滑塊9擠壓產(chǎn)生的壓力，壓力由橫向滑塊9傳遞至垂向力傳感器9b，再由垂向力傳感器9b傳遞給垂向滑塊7，垂向力傳感器9b則可測出垂向力大小。
[0021]在上下垂向方向上，垂向力傳感器9b兩端通過螺紋分別連接垂向滑塊7與橫向滑塊9 ；電動輪組件1、主銷3、主銷轉(zhuǎn)動座4、垂向滑塊7、垂向力傳感器9b、橫向滑塊9等部件之間無垂向方向上的相對移動自由度，當該整體向下移動使電動輪組件I壓緊底盤測功機2時，相接觸部件間會傳遞垂向壓力即系統(tǒng)的垂向力，垂向力大小可由連接垂向滑塊7與橫向滑塊9的垂向力傳感器9b實時測取。
[0022]參見圖5、圖6，在橫向滑塊9上部設(shè)有滑塊銷座9c，滑塊銷座9c通過銷軸連接縱置電動推桿11后端，縱置電動推桿11前端與主銷轉(zhuǎn)動座4上的帶銷孔的方形塊4c鉸接。
[0023]參見圖1、圖2，主滑塊13為帶有矩形階梯柱13a的平板，主滑塊13的左端向向前方凸出一凸臺，右端向前方凸出一矩形階梯柱13a。在凸臺和矩形階梯柱13a之間固定連接兩根橫向?qū)U12，兩根橫向?qū)U12上下布置并且水平，并且兩橫向?qū)U12均穿過橫向滑塊9上的相應孔，如此通過兩橫向?qū)U12將橫向滑塊9安裝在主滑塊13上。橫向?qū)U12既為橫向滑塊9提供垂直支撐，又可以限制橫向滑塊9只能沿橫向?qū)U12方向左右運動，為側(cè)向力的測量提供了條件。在前后縱向方向上，橫向滑塊9位于主滑塊13之前，兩者的板面相互平行且無接觸。
[0024]參見圖1，主滑塊13上下貫通有一個內(nèi)螺紋通孔與兩個平行的通孔，分別與電機絲杠組件15的絲杠和主導桿14配合，電機絲杠組件15位于兩根主導桿14之間。主滑塊13由電機絲杠組件15驅(qū)動沿主導桿14上下移動，為裝置的垂向載荷施加提供了基礎(chǔ)。
[0025]參見圖2、圖6，在橫向滑塊9橫向方向上有兩個通孔，右側(cè)面凸起的側(cè)壁上安裝有側(cè)向力傳感器9a，側(cè)向力傳感器9a另一端固定在主滑塊13右端的矩形階梯柱13a左側(cè)面上。
[0026]下面詳細介紹裝置的轉(zhuǎn)向、后傾角模擬與垂直載荷模擬的實施步驟:
裝置模擬電動輪組件I的轉(zhuǎn)向功能時，參見圖7和圖9，橫置電動推桿6開始工作，橫置電動推桿6縮短，當橫置電動推桿6的長度變短時，橫置電動推桿6左端拉動主銷3的轉(zhuǎn)向臂3a，使主銷3繞自身軸線向右轉(zhuǎn)動一定角度，同時橫置電動推桿6左端由于隨轉(zhuǎn)向臂3a產(chǎn)生了向后的擺動，橫置電動推桿6自身也繞銷座4a向后轉(zhuǎn)動一個角度。同時，電動輪組件I繞主銷3的軸線相對底盤測功機2轉(zhuǎn)過一個角度Φ (如圖7)，以此實現(xiàn)電動輪組件I的轉(zhuǎn)向模擬功能。同時，與主銷3同軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角編碼器5實時檢測主銷3的轉(zhuǎn)動角度，該轉(zhuǎn)動角度即為電動輪組件I的轉(zhuǎn)角。
[0027]
參見圖7，對汽車轉(zhuǎn)向功能進行模擬時，當車輪產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)角后，由于底盤測功機2轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動方向是固定不變的，則輪胎的中心端面相對底盤測功機2轉(zhuǎn)鼓的端面則會產(chǎn)生一個向右的夾角即輪胎轉(zhuǎn)角，該輪胎轉(zhuǎn)角也為Φ，進而產(chǎn)生向右的側(cè)向力。
[0028]參見圖6、圖9，車輪轉(zhuǎn)向后產(chǎn)生一個水平向右指向主銷3的側(cè)向力并推動主銷3，主銷3將向右的側(cè)向力傳遞至主銷轉(zhuǎn)動座4，進而帶動與主銷轉(zhuǎn)動座4配合的垂向滑塊7向右壓緊垂向?qū)U10，垂向?qū)U10將側(cè)向力傳遞至橫向滑塊9，從而壓緊固定在橫向滑塊9與主滑塊13的矩形階梯柱13a之間的側(cè)向力傳感器9a，以此實時檢測電動輪組件I產(chǎn)生轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生側(cè)向力的大小。
[0029]參見圖7，縱置電動推桿11工作，縱置電動推桿11縮短，當縱置電動推桿11的長度變短時，縱置電動推桿11的前端拉動主銷轉(zhuǎn)動座4與主銷3繞短軸4b的軸線向后轉(zhuǎn)動一個角度。參見圖8，在縱向平面內(nèi)，主銷轉(zhuǎn)動座4與主銷3向后轉(zhuǎn)動一個角度時，為主銷3的后傾角改變提供動力，主銷3的軸心線A相對通過輪胎中心的垂線B產(chǎn)生一個向后的夾角，即為主銷3的后傾角。縱置電動推桿11的長度決定了主銷3后傾角的大小，該傾角由傾角編碼器8實時測得，當縱置電動推桿11的長度保持不變時，電動輪組件I就可在該確定的主銷3后傾角下進行各工況的測試工作，實現(xiàn)模擬電動輪組件I的主銷后傾角及其角度的檢測。
[0030]參見圖1、圖2，轉(zhuǎn)動電機絲杠組件15的絲杠，使主滑塊13沿著主導桿14向下移動，進而使固定在主滑塊13上的橫向?qū)U12、安裝在橫向?qū)U12上的橫向滑塊9也共同向下移動。參見圖1、圖6，橫向滑塊9通過垂向力傳感器9b向下壓緊垂向滑塊7，使垂向滑塊7向下移動，同時通過垂向滑塊7兩側(cè)的軸承座7a將向下的壓力傳遞至主銷轉(zhuǎn)動座4上，使主銷轉(zhuǎn)動座4帶動其上的主銷3向下壓緊電機軸la，進一步使電動輪組件I的輪胎向下壓緊底盤測功機2的滾筒，以此模擬電動輪組件I受到的垂向載荷。垂向力傳感器9b實時檢測到的壓力大小即為電動輪組件I受到的垂向載荷大小，實現(xiàn)電動輪組件I受到的垂向載荷模擬。
【主權(quán)項】
1.一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，電動輪組件(I)壓在底盤測功機(2)表面，電動輪組件(I)的中心軸同軸連接電機軸(Ia)，電機軸(Ia)與右側(cè)的主銷(3)的中間過盈配合連接，其特征是:主銷(3)上下兩端各通過一個角接觸軸承與主銷轉(zhuǎn)動座(4)連接，主銷轉(zhuǎn)動座(4)上端面處設(shè)有轉(zhuǎn)角編碼器(5);主銷(3)上部向右前方伸出一轉(zhuǎn)向臂(3a)，轉(zhuǎn)向臂(3a)另一端鉸接橫置電動推桿(6)前端，橫置電動推桿(6)后端連接銷接主銷轉(zhuǎn)動座(4);主銷轉(zhuǎn)動座(4)位于垂向滑塊(7)和橫向滑塊(9)的前方，主銷轉(zhuǎn)動座(4)左右兩側(cè)面各固定連接一短軸(4b)，垂向滑塊(7)左右兩端各經(jīng)滾動軸承連接對應的短軸(4b)，短軸(4b)上同軸裝有傾角編碼器(8);橫向滑塊(9)內(nèi)設(shè)有兩根縱向?qū)U(10)，垂向滑塊(7)沿兩根縱向?qū)U(10)上下移動，垂向滑塊(7 )上表面和橫向滑塊(9 )之間連接垂直的垂向力傳感器(9b );橫向滑塊(9)上部通過銷軸連接縱置電動推桿(11)后端，縱置電動推桿(11)前端鉸接主銷轉(zhuǎn)動座(4);主滑塊(13)上設(shè)置兩根橫向?qū)U(12)，橫向滑塊(9)沿橫向?qū)U(12)方向左右運動;主滑塊(13)分別連接主導桿(14)和電機絲杠組件(15)的絲杠和主導桿(14)且由電機絲杠組件(15)驅(qū)動沿主導桿(14)上下移動，在主滑塊(13)和橫向滑塊(9)之間設(shè)置側(cè)向力傳感器(9a) ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，其特征是:在初始狀態(tài)時，電機軸(Ia)與主銷(3)相互垂直，無周向轉(zhuǎn)動與軸向移動;轉(zhuǎn)向臂(3a)、橫置電動推桿(6)均水平。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，其特征是:主銷轉(zhuǎn)動座(4)是U型板結(jié)構(gòu)，U型板開口朝向主銷(3)，主銷(3)的上下兩端分別經(jīng)角接觸軸承連接主銷轉(zhuǎn)動座(4)的上下板，主銷轉(zhuǎn)動座(4)的頂部向上凸出有帶銷孔的方形塊(4c)，帶銷孔的方形塊(4c)鉸接縱置電動推桿(11)前端，在主銷轉(zhuǎn)動座(4)的上板面下方連接銷座(4a)，銷座(4 a )銷接橫置電動推桿(6 )的后端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，其特征是:橫向滑塊(9)為中部帶有矩形槽的平板，垂向滑塊(7)位于橫向滑塊(9)的矩形槽內(nèi)，矩形槽內(nèi)裝有兩根縱向?qū)U(10)，垂向滑塊(7)的上表面通過垂向力傳感器(9b)與橫向滑塊(9)的矩形槽的上表面連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，其特征是:在前后方向上，垂向滑塊(7)位于橫向滑塊(9)前部且兩者的前部板面平齊，垂向滑塊(7)與橫向滑塊(9)不接觸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置，其特征是:主滑塊(13)的左端向前方凸出一凸臺，右端向前方凸出一矩形階梯柱(13a)，在凸臺和矩形階梯柱(13a)之間固定連接兩根上下布置且水平的橫向?qū)U(12)，兩根橫向?qū)U(12)均穿過橫向滑塊(9)上的相應孔，側(cè)向力傳感器(9a)固定在主滑塊(13)矩形階梯柱(13a)左側(cè)面上。7.權(quán)利要求1所述一種具有轉(zhuǎn)向功能的電動輪實驗裝置的實驗方法，其特征是包含有以下步驟: I)橫置電動推桿(6)縮短，橫置電動推桿(6)左端拉動轉(zhuǎn)向臂(3a)，使主銷(3)繞自身軸線向右轉(zhuǎn)動，同時橫置電動推桿(6)自身也向后轉(zhuǎn)動，電動輪組件(I)繞主銷(3)的軸心線相對底盤測功機(2)轉(zhuǎn)過一個角度，實現(xiàn)電動輪組件(I)的轉(zhuǎn)向模擬，轉(zhuǎn)角編碼器(5)實時檢測主銷(3)的轉(zhuǎn)動角度，該轉(zhuǎn)動角度即為電動輪組件(I)的轉(zhuǎn)角； 2)轉(zhuǎn)向模擬時，主銷(3 )將向右的側(cè)向力傳遞，帶動垂向滑塊(7 )向右壓緊垂向?qū)U(10)，橫向滑塊(9)壓緊側(cè)向力傳感器(9a)，檢測電動輪組件(I)轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的側(cè)向力的大?。? 3)縱置電動推桿(II)縮短，拉動主銷(3)繞短軸(4b)的軸線向后轉(zhuǎn)動，主銷(3)的軸心線相對于通過輪胎中心的垂線產(chǎn)生主銷(3)的后傾角，傾角編碼器(8)實時測得后傾角； 4)轉(zhuǎn)動電機絲杠組件(15)，主滑塊(13)沿著主導桿(14)向下移動，橫向?qū)U(12)和橫向滑塊(9)共同向下移動，橫向滑塊(9)通過垂向力傳感器(9b)向下壓緊垂向滑塊(7)，使垂向滑塊(7)向下移動，帶動主銷(3)向下壓緊電機軸(la)，電動輪組件(I)的輪胎向下壓緊底盤測功機(2 )，模擬電動輪組件(I)受到的垂向載荷，垂向力傳感器(9b )實時垂向載荷大小。
【文檔編號】G01M17/007GK106092598SQ201610366930
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】江洪, 王子豪, 鐘鳴鏑, 王玉杰, 薛紅濤
【申請人】江蘇大學