[发明专利]多自由度车辆动力学试验平台

权利要求书

1.一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[7]均与测控系统[5]电连接。

2.如权利要求1所述的一种多自由度车辆动力学试验平台，其特征在于，通过控制位置伺服液压缸[14]产生更大的车轮侧偏角，补偿六自由度Stewart平台[17]产生的车轮侧偏角的不足，实现对车辆转弯行驶时出现的大轮胎侧偏角的模拟。

3.如权利要求1所述的一种多自由度车辆动力学试验平台，其特征在于，测控系统[5]根据六分力传感器[25]、转速传感器[7]的测量信息，控制外转子电机[24]产生滚筒旋转力矩，模拟车轮所受的纵向力；控制带轴向力传感器的双出杆垂向加载液压缸[1]产生车轮受到的垂向载荷，模拟车辆所受的静载荷变化和动载荷变化；结合上角度传感器[2]、下角度传感器[18]和六自由度Stewart平台[17]的测量信息，控制位置伺服液压缸[14]和六自由度Stewart平台[17]带动转盘[10]旋转，产生期望的车轮侧偏角，模拟车轮受到的横向力；控制六自由度Stewart平台[17]模拟道路路面几何形状和力学特性的变化，产生车轮受到的路面激励，实现路面对作用在车轮上纵向、横向、垂向、侧倾、横摆和滚动6维路面激励力中任何一维或多维力的模拟；上述纵向力、垂向载荷、横向力和任何一维或多维路面激励力可同时施加在车轮上。