一種多功能電動輪試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[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測試試驗臺,屬于電動汽車試驗裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]采用電動輪驅動方式的電動汽車,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測試試驗設備多采用電動輪轉鼓試驗臺,試驗臺架以電動輪模塊為對象,在轉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鍵。
[0003]目前,已有一些電動輪試驗臺的相關設計,如中國專利申請?zhí)枮?01420154405.6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鼓上滾動運行試驗來模擬電動輪的實際運轉狀況,但是該裝置忽略了電動輪在運行過程中受到的側向載荷,致使模擬分析的數(shù)據與車輪實際運行工況不符。又如中國專利申請?zhí)枮?01510033873.7的文獻提出一種多功能輪胎試驗機,運用轉向節(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臺側向載荷施加模擬的問題,但它并不適用于輪轂電機電動輪的輪胎結構形式,且該試驗機機構部件繁多導致機械結構較為繁瑣,因此不具針對性與實用性。又如中國專利申請?zhí)?00910047672.7的文獻提出一種電動輪多功能實驗臺架,它通過控制電動輪主銷的運動從而模擬電動輪運行時受到的的垂向載荷與側向載荷,但是實際上由于輪胎定位參數(shù)的存在,電動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)在電動輪結構上的體現(xiàn),故該臺架模擬的電動輪運動狀況與實際仍有一定差異。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術存在的問題,提出一種具有垂向載荷施加、側向載荷施加及電動輪前束、外傾角等定位參數(shù)模擬等功能的多功能電動輪試驗裝置及試驗方法。
[0005]本發(fā)明一種多功能電動輪試驗裝置提供的實現(xiàn)方案為:包含位于電動輪組件正下方的底盤測功機,其特征是:電動輪組件的中心軸電機軸通過轉動塊連接位于電動輪組件右側的第一滑塊上,第一滑塊為中部帶有矩形槽的平板;轉動塊由外部塊和內部塊組成,夕卜部塊同軸套在內部塊外,電機軸同軸穿過內部塊的中心孔且兩者過盈配合;在第一滑塊上靠近左端前方位置設有放置外部塊的轉動塊安裝槽,外部塊外部通過安裝蓋固定連接第一滑塊;上下兩根垂直的第一導柱分別有間隙地穿過第一滑塊的左端和右端,第一滑塊的中間穿過一根上下垂直的第一電機絲杠;在第一滑塊中部的矩形槽的內部裝有第二滑塊,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一根上下垂直的第二導柱,且第二導柱上端和下端固定連接于第一滑塊;第二滑塊下部經第二絲杠連接垂直向上的第二電機組件的輸出軸;在第二滑塊中部的矩形槽處裝有第三滑塊,在第三滑塊內設置軸承座和關節(jié)軸承,電機軸與關節(jié)軸承過盈配合,軸承座經第三絲杠連接第三電機組件,上下兩根均沿左右方向水平布置的第三導柱對應地有間隙地穿過第三滑塊的后側面,第三導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,間隙中設有套在第三導柱上的預壓緊的彈簧與彈簧壓縮環(huán)。
[0006]本發(fā)明一種多功能電動輪試驗裝置的試驗方法提供的實現(xiàn)方案為包含以下步驟:
A、第一電機絲杠轉動使第一滑塊沿著第一導柱向下移動,帶動安裝蓋、第三滑塊、轉動塊、關節(jié)軸承、電機軸向下移動,使電動輪組件的輪胎向下壓緊底盤測功機的滾筒表面產生徑向力,實現(xiàn)垂直載荷試驗;
B、第二電機組件工作,驅動第二絲杠、第二滑塊、第三電機組件、關節(jié)軸承向上移動,使關節(jié)軸承向左拉動軸承座,第三滑塊壓縮彈簧且沿第三導柱向左移動,電機軸右端被向上抬起,改變電動輪組件的外傾角,實現(xiàn)外傾角試驗;
C、第三電機組件轉動,驅動第三絲杠、關節(jié)軸承向后移動,軸承座拉動第三滑塊壓縮彈簧,第三滑塊沿著第三導柱向左移動,電機軸右端隨關節(jié)軸承向后移動,改變電動輪組件的前束值,實現(xiàn)前束值試驗。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
①本發(fā)明針對電動輪結構與運動特點設計了相關的機械結構,省去了轉向節(jié)、拉桿等部件而用轉動塊來替代,使試驗臺整體結構更加緊湊,簡便。
[0008]②本發(fā)明可以模擬電動輪的前束、外傾角、垂向載荷與側向載荷對電動輪性能測試試驗的影響,完成電動輪受到的載荷的施加、輪胎定位參數(shù)的模擬與電動輪各工況的運行等功能,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果,具有功能齊全、結構緊湊且模擬效果符合實際情況等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明一種多功能電動輪試驗裝置的軸測示意圖;
圖2為圖1的爆炸結構示意圖;
圖3為圖2中轉動塊3處局部爆炸放大圖;
圖4為圖2中第三滑塊13及其關聯(lián)部件的安裝結構的剖視放大圖;
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的結構放大示意圖;
圖6為圖1的正視圖;
圖7為圖6的基礎上第二滑塊9被向上頂起后電動輪組件2的位置示意圖。
[0010]圖8為圖6的基礎上軸承座14被向后推動后電動輪組件2的位置俯視圖。
[0011]圖中:1.底盤測功機;2.電動輪組件;2a.電機軸;3.轉動塊;3a.外部塊;3b.內部塊;3c.內部塊安裝槽;3d.凸出軸;3e.凸出軸;4.第一滑塊;4a.轉動塊安裝槽;5安裝蓋;6.第一電機絲杠組件;7.第一導柱;8.第二導柱;9.第二滑塊;9a.第二滑塊環(huán)軸;10.第三導柱彈簧組件;1a.第三導柱;1b.彈簧;1c.彈簧壓縮環(huán);11.第二絲杠;12.第二電機組件;13.第三滑塊;13a.卡槽;14.軸承座;14a軸承座環(huán)軸;15.關節(jié)軸承;16.第三電機組件;17第三絲杠。
【具體實施方式】
[0012]參見圖1和圖2,本發(fā)明一種多功能電動輪試驗裝置包含底盤測功機I,底盤測功機I安裝在地面的地坑中,位于電動輪組件2的正下方,底盤測功機I的中心軸與電動輪組件2的中心軸平行,均平行于地面。電動輪組件2的中心軸電機軸2a通過轉動塊3連接于第一滑塊4上,第一滑塊4位于電動輪組件2的右側。
[0013]再結合圖3,轉動塊3由外部塊3a和內部塊3b組成,內部塊3b為中心有軸通孔的球體,電機軸2a同軸穿過球體的中心孔并固定連接內部塊3b,內部塊3b中心孔與電機軸2a過盈配合,并限制電機軸2a的周向轉動。外部塊3a由上下兩個半環(huán)狀體上下拼接組成,同軸套在內部塊3b外,在外部塊3a的內壁沿圓周方向設有圓弧形的安裝槽3c。在外部塊3a、內部塊3b表面沿徑向設有對稱的凸出軸,外部塊3a上的凸出軸是凸出軸3d,內部塊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轉動。在第一滑塊4上靠近左端設有轉動塊安裝槽4a,該轉動塊安裝槽4a凸出在第一滑塊4左端的前方位置,外部塊3a放置在轉動塊安裝槽4a中,轉動塊安裝槽4a與外部塊3a上的凸出軸3d配合,凸出軸3d可沿轉動塊安裝槽4a中轉動。安裝槽3c與轉動塊安裝槽4a內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通過螺栓固定在第一滑塊4上,將整個轉動塊3限制在轉動塊安裝槽4a內,如此使轉動塊安裝槽4a與安裝蓋5配合將轉動塊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的左端和右端各設一通孔,每個通孔中有間隙地穿過一根上下垂直的第一導柱7,第一滑塊4中間穿過一根上下垂直的第一電機絲杠6。第一電機絲杠6由伺服電機驅動旋轉,當?shù)谝浑姍C絲杠6轉動時,可帶動第一滑塊4沿第一導柱7上下移動,第一滑塊4可由第一電機絲杠6驅動沿第一導柱7上下移動。
[0015]參見圖1、圖2并結合圖4,在第一滑塊4中部的矩形槽的內部安裝第二滑塊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一根上下垂直的第二導柱8,第二導柱8有間隙地穿過第二滑塊9的左端和右端上的通孔,使第二滑塊9可在第一滑塊4的矩形槽內沿著第二導柱8上下移動。第二導柱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。第二電機組件12的殼體固定安裝在第一滑塊4上,第二電機組件12的輸出軸垂直向上通過第二絲杠11和銷軸與第二滑塊環(huán)軸9a連接,當?shù)诙姍C組件12工作帶動第二絲杠11旋轉向上運動時,推動第二滑塊9沿著第二導柱8向上移動。
[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內設置軸承座14,軸承座14的中心處固定有關節(jié)軸承15,電機軸2a同軸連接關節(jié)軸承15,關節(jié)軸承15與電機軸2a過盈配合,這樣電機軸2a就同軸從左至右穿過內部塊3b和關節(jié)軸承15。軸承座14的前端通過軸承座環(huán)軸14a固定連接水平的第三絲杠17,第三絲杠17的中心軸與電機軸2a的中心軸相垂直,并且經過軸承座14和關節(jié)軸承15的中心。第三絲杠17通過絲杠螺母連接第三電機組件