[實(shí)用新型]汽車四分之一模擬電磁懸架及其試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520317692.2
• 申請(qǐng)日: 2015-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204882100U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧志君;任少云;梁松峰;董鑄榮;韓承偉;賀萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01M17/04
• 分類號(hào): G01M17/04
• 代理公司: 深圳瑞天謹(jǐn)誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44340
• 代理人: 溫青玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽車四分之一懸架試驗(yàn)臺(tái)，尤其涉及一種汽車四分之一模擬電磁懸架、機(jī)械激振器及其模擬電磁懸架試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

目前，液壓式主動(dòng)懸架作動(dòng)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在高端乘用車和商用車上，但其缺點(diǎn)為成本較高、能耗大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和附加裝置(供油裝置等)質(zhì)量較大。

電磁式饋能型主動(dòng)懸架可以回收由不平路面激勵(lì)引起的振動(dòng)能量，供主動(dòng)減振之用，尤其是應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，借助已有的轉(zhuǎn)換電路及蓄能設(shè)備，利于能量的存儲(chǔ)和再利用，正在成為饋能型懸架領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

其中，采用“滾珠絲杠+饋能電機(jī)”式電磁作動(dòng)器在懸架的直線運(yùn)動(dòng)與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間進(jìn)行力和能量的轉(zhuǎn)換，此類饋能懸架，在響應(yīng)特性，定位精度，尺寸和饋能效率等方面均優(yōu)于其它幾種結(jié)構(gòu)，是目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的最為深入和廣泛使用的饋能懸架結(jié)構(gòu)。無(wú)論是被動(dòng)懸架還是主動(dòng)懸架，都需要對(duì)減振器及減振彈簧的特性進(jìn)行試驗(yàn)及性能評(píng)價(jià)。

汽車四分之一車輛模型是評(píng)價(jià)懸架性能、進(jìn)行懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制器開(kāi)發(fā)最常用的模型，近幾年，已見(jiàn)以汽車四分之一模型而制作的懸架試驗(yàn)臺(tái)在試驗(yàn)室中使用。

然而，現(xiàn)有設(shè)計(jì)主要存在以下問(wèn)題：

1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

2、采用質(zhì)量塊及彈簧代替車輪及車輪，而車輪的剛度不易測(cè)量，從而影響了試驗(yàn)精確度；

3、不能滿足電磁式饋能型主動(dòng)懸架的試驗(yàn)需要；

4、采用了價(jià)格昂貴的液壓激振器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種汽車四分之一模擬電磁懸架、機(jī)械激振器及其模擬電磁懸架試驗(yàn)臺(tái)，能夠滿足電磁式饋能型主動(dòng)懸架的試驗(yàn)需要，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，且能夠提高試驗(yàn)精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種模擬電磁懸架，包括：車身重塊、滾珠絲桿軸承、卡簧、軸承座、彈簧支承套、滾珠絲桿、第一位移傳感器、永磁無(wú)刷直流電機(jī)、滾珠絲桿螺母、螺母支架、減振彈簧支座、減振彈簧、阻尼力傳感器；所述車身重塊的中心處設(shè)置有通孔，所述軸承座通過(guò)螺栓固定安裝于通孔位于車身重塊上表面的一端，所述彈簧支承套安裝于通孔位于車身重塊下表面的一端；所述滾珠絲桿依次穿過(guò)彈簧支承套、通孔，通過(guò)滾珠絲桿軸承與軸承座連接；所述滾珠絲桿軸承通過(guò)上下兩個(gè)卡簧軸向固定在軸承座上，使得滾珠絲桿不能軸向移動(dòng)但可以轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾珠絲桿上端可以帶動(dòng)安裝于車身重塊上表面的第一位移傳感器和永磁無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述滾珠絲桿螺母套設(shè)于滾珠絲桿上并可在彈簧支承套限定的空間內(nèi)沿滾珠絲桿做直線運(yùn)動(dòng)，所述滾珠絲桿螺母上設(shè)有螺母支架，所述阻尼力傳感器上端連接螺母支架，下端連接減振彈簧支座；所述減振彈簧支座上面支承減振彈簧，下面通過(guò)導(dǎo)向軸、輪叉，壓在車輪上；所述減振彈簧設(shè)于螺母支架外且其兩端分別抵接彈簧支承套、減振彈簧支座。

進(jìn)一步地，所述車身重塊上表面設(shè)置有電機(jī)支架，所述永磁無(wú)刷直流電機(jī)安裝于電機(jī)支架上，所述滾珠絲桿上端設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪，所述永磁無(wú)刷直流電機(jī)的輸出軸設(shè)置有第二傳動(dòng)齒輪，通過(guò)所述第一傳動(dòng)齒輪與第二傳動(dòng)齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿帶動(dòng)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述車身重塊上表面設(shè)置有大帶輪支承座和傳感器支架，所述大帶輪支承座上設(shè)有大帶輪，所述車身重塊上表面設(shè)置有大帶輪支承座和傳感器支架，所述大帶輪支承座上設(shè)有大帶輪，所述滾珠絲桿上端安裝有小帶輪，所述大帶輪與小帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶連接，所述第一位移傳感器安裝于傳感器支架上，通過(guò)檢測(cè)大帶輪的角位移，計(jì)算出滾珠絲桿的角位移，同時(shí)計(jì)算出車身重塊和車輪的相對(duì)位移。

本實(shí)用新型的模擬電磁懸架：通過(guò)設(shè)置車身重塊模擬車身自重、在車身重塊上設(shè)置滾珠絲桿、與滾珠絲桿套接的滾珠絲桿螺母、減振彈簧支座、減振彈簧、以及與滾珠絲桿相連接的永磁無(wú)刷直流電機(jī)等部件，使車輪與車身重塊之間的相對(duì)直線移動(dòng)可以通過(guò)滾珠絲桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為能帶動(dòng)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，反之，永磁無(wú)刷直流電機(jī)可以在其控制器的控制下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，對(duì)懸架產(chǎn)生主動(dòng)的控制力，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型還提供一種機(jī)械激振器，包括：擺架、輪胎托架、交流異步電機(jī)、曲柄、連桿、至少兩個(gè)第一直線滾珠導(dǎo)軌和滑套；所述第一直線滾珠導(dǎo)軌分別設(shè)置于輪胎托架的兩側(cè)，所述滑套套設(shè)于第一直線滾珠導(dǎo)軌上，所述輪胎托架的兩側(cè)臂分別通過(guò)一橫桿與滑套連接進(jìn)而使得輪胎托架可沿第一直線滾珠導(dǎo)軌上下移動(dòng)，所述擺架鄰近第一直線滾珠導(dǎo)軌的兩側(cè)在其中間位置與輪胎托架的兩側(cè)臂軸連接，所述曲柄的一端連接交流異步電機(jī)的前端、另一端與連桿的一端連接，所述連桿的另一端與擺架連接。