[发明专利]用于汽车分布式主动转向特性测试/模拟的实验台执行装置

权利要求书

1.一种用于汽车分布式主动转向特性测试/模拟的实验台执行装置，由垂直载荷加载装置、安装基座、执行器固定装置、主动转向执行器、转向负载施加装置组成，其特征在于：

第一电机(1)为直线电机，第一电机(1)的安装凸缘上设有4个第一电机第二固定孔(45)；承重导轨(8)为长方体，在承重导轨上端面(E2)的中间位置设有第一电机轴限位孔(47)，第一电机轴限位孔(47)为盲孔；在靠近承重导轨右端面(E1)的一侧设有承重导轨第一导向孔(46)，在靠近承重导轨左端面(E4)的一侧设有承重导轨第二导向孔(48)；承重导轨第一导向孔(46)和承重导轨第二导向孔(48)为半径相同的通孔，其中心轴线均垂直于承重导轨上端面(E2)；承重导轨第一导向孔(46)的中心轴线、承重导轨第二导向孔(48)的中心轴线和第一电机轴限位孔(47)的中心轴线共平面，三条中心轴线所在平面，垂直于承重导轨右端面(E1)和承重导轨上端面(E2)；承重导轨第一导向孔(46)中心轴线到第一电机轴限位孔(47)中心轴线的距离等于承重导轨第二导向孔(48)中心轴线到第一电机轴限位孔(47)中心轴线的距离；

承重导轨下端面(E3)上设有第一支撑臂限位孔(49)和第二支撑臂限位孔(50)，第一支撑臂限位孔(49)和第二支撑臂限位孔(50)为形状相同的方形盲孔，第一支撑臂限位孔前侧面(F1)和第二支撑臂限位孔前侧面(G1)共平面，且平行于承重导轨前端面(E5)，第一支撑臂限位孔右侧面(F2)平行于承重导轨右端面(E1)，第二支撑臂限位孔左侧面(G2)平行于承重导轨左端面(E4)，第一支撑臂限位孔右侧面(F2)到承重导轨右端面(E1)的距离，等于第二支撑臂限位孔左侧面(G2)到承重导轨左端面(E4)的距离；

台架基座(25)为长方体，在台架基座上端面(A1)上，中间位置均匀设有4个第二电机第一固定孔(42)；靠近台架基座右端面(A2)处，均匀设有4个第一台架固定孔(26)，各第一台架固定孔(26)的中心轴线垂直于台架基座上端面(A1)，且到台架基座右端面(A2)的距离相等；靠近台架基座左端面(A3)处，均匀设有4个第二台架固定孔(27)，各第二台架固定孔(27)的中心轴线垂直于台架基座上端面(A1)，且到台架基座左端面(A3)的距离相等；在第二电机第一固定孔(42)与第一台架固定孔(26)之间，设有第一基座导轨孔(43)；在第二电机第一固定孔(42)与第二台架固定孔(27)之间，设有第二基座导轨孔(44)；第一基座导轨孔(43)与第二基座导轨孔(44)为半径相同的盲孔；第一基座导轨孔(43)与第二基座导轨孔(44)的中心轴线共平面，二者所在平面垂直于台架基座上端面(A1)；第一基座导轨孔(43)中心轴线到台架基座右端面(A2)的距离等于第二基座导轨孔(44)中心轴线到台架基座左端面(A3)的距离；

第一支撑板(3)、第二支撑板(7)和第三支撑板(31)均为长方体，第二支撑板(7)和第三支撑板(31)的形状相同；在第一支撑板上端面(B1)中心位置设有第一电机轴通孔(41)，在第一电机轴通孔(41)的周围均匀设有4个第一电机第一固定孔(40)，第一电机(1)通过第一电机第一固定孔(40)、第一电机第二固定孔(45)和第一支撑板(3)，通过螺栓固定连接；第一电机轴(2)穿过第一电机轴通孔(41)置于第一电机轴限位孔(47)中，并与第一电机轴限位孔(47)的底面接触；

第二支撑板上端面(C1)与第一支撑板下端面(B2)固定连接，第二支撑板下端面(C2)与台架基座上端面(A1)固定连接，第二支撑板左端面(C3)平行于台架基座右端面(A2)，第二支撑板(7)的右端面与第一支撑板右端面(B4)重合；第三支撑板上端面(D1)与第一支撑板下端面(B2)固定连接，第三支撑板下端面(D2)与台架基座上端面(A1)固定连接，第三支撑板左端面(D3)平行于台架基座右端面(A2)，第三支撑板左端面(D3)与第一支撑板左端面(B3)重合；第二支撑板(7)位于第一基座导轨孔(43)与第一台架固定孔(26)之间；第三支撑板(31)位于第二基座导轨孔(44)与第二台架固定孔(27)之间；

第一支撑臂(13)是截面为长方形的杆状结构，第一支撑臂左端面(H2)上设有第一执行器上固定孔(51)和第二执行器上固定孔(52)，第一执行器上固定孔(51)和第二执行器上固定孔(52)的中心轴线均垂直于第一支撑臂左端面(H2)，第一执行器上固定孔(51)和第二执行器上固定孔(52)所在的平面平行于第一支撑臂前端面(H3)；第一支撑臂导向块(14)为长方体，第一支撑臂导向块(14)通过第一支撑臂导向块左端面与第一支撑臂右端面(H5)固定连接，第一支撑臂导向块右端面(I2)平行于第一支撑臂右端面(H5)，在第一支撑臂导向块上端面(I1)上设有第一连接臂导向孔(53)，第一连接臂导向孔(53)的中心轴线垂直于第一支撑臂导向块上端面(I1)；第一上基座(10)为长方体，第一上基座上端面(J2)上设有第三执行器上固定孔(54)和第四执行器上固定孔(59)，第三执行器上固定孔(54)和第四执行器上固定孔(59)的中心轴线共平面，且垂直于第一上基座上端面(J2)，第三执行器上固定孔(54)和第四执行器上固定孔(59)中心轴线所在的平面平行于第一上基座右端面(J3)；

第一固定块(55)和第二固定块(57)为形状相同的长方体，第一固定块下端面(K2)上设有第一固定孔(56)和第四固定孔(61)，第一固定孔(56)和第四固定孔(61)的中心轴线共平面，且垂直于第一固定块下端面(K2)，第一固定孔(56)和第四固定孔(61)的中心轴线所在的平面平行于第一固定块前端面(K1)；第二固定块下端面(L2)上设有第二固定孔(58)和第三固定孔(60)，第二固定孔(58)和第三固定孔(60)的中心轴线共平面，且垂直于第二固定块下端面(L2)，第二固定孔(58)和第三固定孔(60)的中心轴线所在的平面平行于第二固定块前端面(L1)；第一固定块(55)的后端面和第二固定块(57)的后端面与第一上基座上端面(J2)重合，且固定连接；第一固定块下端面(K2)与第二固定块下端面(L2)平行，且垂直于第一上基座右端面(J3)；第一执行器上固定孔(51)与第三执行器上固定孔(54)中心轴线重合，第二执行器上固定孔(52)与第四执行器上固定孔(59)中心轴线重合，第一上基座(10)与第一支撑臂(13)固定连接；

第一下基座(17)为长方体，在第一下基座上端面(M1)上设有第一执行器下固定槽(62)，第一执行器下固定槽(62)为长方体；第一下基座(17)与第一支撑臂(13)固定连接，第一下基座下端面(M2)与第一支撑臂左端面(H2)重合，第一下基座(17)固定于第一支撑臂下端面(H4)一端；

第二支撑臂(34)是截面为长方形的杆状结构，第二支撑臂左端面(N2)上设有第五执行器上固定孔(63)和第六执行器上固定孔(64)，第五执行器上固定孔(63)和第六执行器上固定孔(64)的中心轴线均垂直于第二支撑臂左端面(N2)，第五执行器上固定孔(63)中心轴线和第六执行器上固定孔(64)中心轴线所在的平面平行于第二支撑臂前端面(N3)；

第二支撑臂导向块(35)为长方体，第二支撑臂导向块(35)通过第二支撑臂导向块左端面与第二支撑臂右端面(N5)固定连接，第二支撑臂导向块右端面(P2)平行于第二支撑臂右端面(N5)，在第二支撑臂导向块上端面(P1)上设有第二连接臂导向孔(65)，第二连接臂导向孔(65)的中心轴线垂直于第二支撑臂导向块上端面(P1)；第二上基座(36)为长方体，第二上基座上端面(Q2)上设有第七执行器上固定孔(66)和第八执行器上固定孔(71)，第七执行器上固定孔(66)和第八执行器上固定孔(71)的中心轴线共平面，且垂直于第二上基座上端面(Q2)，第七执行器上固定孔(66)和第八执行器上固定孔(71)中心轴线所在的平面平行于第二上基座右端面(Q3)；第三固定块(67)和第四固定块(69)为形状相同的长方体，第三固定块下端面(R2)上设有第五固定孔(68)和第八固定孔(73)，第五固定孔(68)和第八固定孔(73)的中心轴线共平面，且垂直于第三固定块下端面(R2)，第五固定孔(68)中心轴线和第八固定孔(73)中心轴线所在的平面平行于第三固定块前端面(R1)；第四固定块下端面(S2)上设有第六固定孔(70)和第七固定孔(72)，第六固定孔(70)和第七固定孔(72)的中心轴线共平面，且垂直于第四固定块下端面(S2)，第六固定孔(70)中心轴线和第七固定孔(72)中心轴线所在的平面平行于第四固定块前端面(S1)；第三固定块(67)后端面和第四固定块(69)后端面与第二上基座上端面(Q2)重合，且固定连接；第三固定块下端面(R2)与第四固定块下端面(S2)平行，且垂直于第二上基座右端面(Q3)；第五执行器上固定孔(63)与第七执行器上固定孔(66)中心轴线重合，第六执行器上固定孔(64)与第八执行器上固定孔(71)中心轴线重合，第二上基座(36)与第二支撑臂(34)固定连接；

第二下基座(33)为长方体，在第二下基座上端面(T1)上设有第二执行器下固定槽(74)，第二执行器下固定槽(74)为长方体；第二下基座(33)与第二支撑臂(34)固定连接，第二下基座下端面(T2)与第二支撑臂左端面(N2)重合，第二下基座(33)固定于第二支撑臂下端面(N4)一端；

转向电机(5)为旋转电机；转向电机轴(91)外端有电机轴花键(113)，转向电机(5)安装凸缘上有4个第一转向电机固定孔(107)；转向电机轴(91)的端部中心位置设有第二支撑板固定孔(112)，支撑板(109)为圆柱体，其中心位置有第一支撑板固定孔(110)，第一支撑板固定孔(110)、第二支撑板固定孔(112)、转向电机轴(91)与支撑板(109)的中心轴线重合，支撑板(109)通过螺栓和第一支撑板固定孔(110)、第二支撑板固定孔(112)，与转向电机轴(91)固定连接；

上盖(6)上均匀设有4个第二转向电机固定孔(114)，1个转向电机轴通孔(115)，4个第一齿圈固定孔(79)；第二转向电机固定孔(114)与第一转向电机固定孔(107)一一对应；第一齿圈固定孔(79)用于固定齿圈(11)；上盖(6)为圆柱体，其外边缘上对称设有第一执行器固定块(76)和第二执行器固定块(88)，第一执行器固定块(76)上对称设有第九固定孔(75)和第十固定孔(77)，第二执行器固定块(88)上对称设有第十一固定孔(89)和第十二固定孔(90)；第十固定孔(77)置于第五固定孔(68)和第六固定孔(70)之间，三者中心轴线重合，由螺栓连接；第九固定孔(75)置于第七固定孔(72)和第八固定孔(73)之间，三者中心轴线重合，由螺栓连接；第十一固定孔(89)置于第三固定孔(60)和第四固定孔(61)之间，三者中心轴线重合，通过螺栓连接；第十二固定孔(90)置于第一固定孔(56)和第二固定孔(58)之间，三者中心轴线重合，由螺栓连接；齿圈(11)上设有4个第二齿圈固定孔(120)，第二齿圈固定孔(120)与第一齿圈固定孔(79)对应；太阳轮(108)中心设有太阳轮内花键(111)，与转向电机轴(91)端部的电机轴花键(113)配合；行星架(39)为圆柱体，其端面上均匀设有3根行星架连接轴(117)、3个第一传动机构固定孔(119)、3个定位凸台(121)；行星架连接轴(117)与定位凸台(121)均为圆柱体，行星架连接轴(117)的半径小于定位凸台(121)的半径，且中心轴线相互重合；行星架连接轴(117)与行星轮(116)一一对应，行星轮(116)通过行星轮轴承(118)安装在行星架连接轴(117)上；

下保护盖(92)为圆环形，其端部均匀设有4个位置与第一齿圈固定孔(79)、第二齿圈固定孔(120)一一对应的第三齿圈固定孔(122)；下保护盖(92)内圆为斜面结构，上端面的内圆半径小于下端面的内圆半径；

外壳(12)为圆筒形，上端面上设有第三传动机构固定孔(125)，并固定有上端盖(93)，下端面上设有第一传动槽(126)和第二传动槽(129)，外壁中间位置固定有定位环(101)；在第一传动槽(126)和第二传动槽(129)中均有2个第一定位块固定孔(128)，在外壳(12)的下端面上设有4个第一下端盖固定孔(127)；外壳(12)的下部内壁上固定有环形的直线轴承定位环(104)；

上端盖(93)上均匀设有4个活塞杆固定孔(124)和3个第二传动机构固定孔(123)，第二传动机构固定孔(123)的位置与第一传动机构固定孔(119)、第三传动机构固定孔(125)一一对应，行星架(39)通过螺栓与上端盖(93)、外壳(12)固定连接；

上套筒(15)的形状与下套筒(16)相同，上套筒(15)和下套筒(16)均为圆盘形结构，底部中心位置设有圆孔，外壳(12)从该圆孔中穿过，上套筒(15)和下套筒(16)外侧均设有第一固定板安装平面(V3)、第二固定板安装平面(V5)，第一固定板安装平面(V3)和第二固定板安装平面(V5)相互平行，第一固定板安装平面(V3)和第二固定板安装平面(V5)上均设有2个第二固定板安装孔(130)；上套筒(15)的内部空腔与下套筒(16)的内部空腔相对安装，二者的定位轴套盘上端面(V2)共平面，相互重合；上套筒(15)的第一固定板安装平面(V3)和下套筒(16)的第二固定板安装平面(V5)共平面；上套筒(15)的第二固定板安装平面(V5)和下套筒(16)的第一固定板安装平面(V3)共平面；在定位环(101)的两侧分别装有第一圆锥滚子轴承(100)和第二圆锥滚子轴承(102)，第一圆锥滚子轴承(100)安装于定位环(101)和上套筒(15)之间，第二圆锥滚子轴承(102)安装于定位环(101)和下套筒(16)之间；

第一固定板(87)、第二固定板(83)、第三固定板(106)和第四固定板(80)的形状相同，均为工字形结构，在各固定板前端面(U1)上靠近固定板上端面(U3)侧设有2个第一固定板安装孔(84)；第一固定板(87)上的第一固定板安装孔(84)与上套筒(15)的第二固定板安装平面(V5)上的第二固定板安装孔(130)一一对应，通过螺栓连接；第二固定板(83)上的第一固定板安装孔(84)与下套筒(16)的第一固定板安装平面(V3)上的第二固定板安装孔(130)一一对应，通过螺栓连接；第三固定板(106)上的第一固定板安装孔(84)与下套筒(16)的第二固定板安装平面(V5)上的第二固定板安装孔(130)一一对应，通过螺栓连接；第四固定板(80)上的第一固定板安装孔(84)与上套筒(15)的第一固定板安装平面(V3)上的第二固定板安装孔(130)一一对应，通过螺栓固定连接；第一固定板(87)、第二固定板(83)、第三固定板(106)和第四固定板(80)的固定板下端面(U2)上设有第一固定板连接孔(86)和第二固定板连接孔(85)，第一固定板连接孔(86)位于固定板左内端面(U4)外侧，二者互不干涉；第二固定板连接孔(85)位于固定板右内端面(U5)外侧，二者互不干涉；第一固定板(87)的固定板下端面(U2)和第二固定板(83)的固定板下端面(U2)相互重合，第一固定板(87)上的第一固定板连接孔(86)与第二固定板(83)上的第二固定板连接孔(85)中心轴线重合，并通过螺栓连接；第一固定板(87)上的第二固定板连接孔(85)与第二固定板(83)上的第一固定板连接孔(86)中心轴线重合，并通过螺栓连接；第一固定板(87)和第二固定板(83)固定连接后置于第一执行器下固定槽(62)中；第四固定板(80)的固定板下端面(U2)和第三固定板(106)的固定板下端面(U2)重合，第四固定板(80)上的第一固定板连接孔(86)与第三固定板(106)上的第二固定板连接孔(85)中心轴线重合，通过螺栓连接；第四固定板(80)上的第二固定板连接孔(85)与第三固定板(106)上的第一固定板连接孔(86)中心轴线重合，通过螺栓连接；第四固定板(80)和第三固定板(106)固定连接后置于第二执行器下固定槽(74)中；

第一弹簧座(94)和第二弹簧座(103)形状相同，均由两个中心轴线重合，但半径不等的圆柱体组成；活塞杆基座(95)、活塞杆(96)和减振器盖(97)均为圆柱体；减振器筒(99)为圆筒形；第一弹簧座(94)的大径端面上设有4个第一弹簧基座固定孔(131)，其位置与活塞杆固定孔(124)对应；第一弹簧座(94)的大径端与上端盖(93)的一端固定连接，第一弹簧座(94)的小径端与活塞杆基座(95)的一端固定连接，活塞杆基座(95)的另一端面与活塞杆(96)固定连接；减振器盖(97)的一个端面与减振器筒(99)一端固定连接，减振器筒(99)的另一端与第二弹簧座(103)的小径端固定连接；第二弹簧座(103)的大径端面上均匀布置有4个第一转向支柱固定孔(133)；弹簧(98)的内径大于减振器筒(99)的外径，弹簧(98)安装在第一弹簧座(94)和第二弹簧座(103)之间；第一弹簧座(94)、活塞杆基座(95)、活塞杆(96)、减振器盖(97)、弹簧(98)、减振器筒(99)和第二弹簧座(103)的中心轴线重合；

转向支柱(81)和支柱基座(135)均为圆柱体，转向支柱(81)的上端面与支柱基座(135)的下端面固定连接，转向支柱(81)与支柱基座(135)的中心轴线重合；在靠近转向支柱(81)下端面的侧壁上设有4个第一转向连杆固定孔(134)；支柱基座(135)上设有4个均匀分布的第二转向支柱固定孔(136)，其位置与第一转向支柱固定孔(133)一一对应，且不与转向支柱(81)干涉；第二弹簧座(103)的大径端与支柱基座(135)的上端固定连接，二者中心轴线重合；

直线轴承(105)上端由直线轴承定位环(104)固定，下端由第一定位块(18)和第二定位块(38)固定，第一定位块(18)和第二定位块(38)形状相同，均为弧形结构，直线轴承定位块外表面(W2)的半径与外壳(12)的内径相同，第一定位块(18)和第二定位块(38)固定在外壳(12)的内壁上；第一定位块(18)和第二定位块(38)的直线轴承定位块上表面(W1)垂直于直线轴承的中心轴线，直线轴承(105)的中心轴线与减振器筒(99)、外壳(12)、转向支柱(81)的中心轴线重合；

转向支柱(81)穿过直线轴承(105)，通过螺栓与转向连杆(19)固定连接；转向连杆(19)为矩形柱状结构，在转向连杆上端面(X3)上，设有转向支柱通孔(138)，转向支柱通孔(138)的中心轴线垂直于转向连杆上端面(X3)，转向连杆前端面(X1)上设有4个横向穿过转向支柱通孔(138)的第二转向连杆固定孔(139)，其中心轴线与转向支柱通孔(138)的中心轴线垂直；转向连杆(19)穿过第一传动槽(126)通过转向连杆转向节连接端(X4)与相应的转向负载装置相连，转向连杆右端面(X2)置于第二传动槽(129)中；

下端盖(32)为圆柱体，下端盖端面上均匀布置有4个第二下端盖固定孔(140)，其位置与第一下端盖固定孔(127)一一对应，下端盖(32)固定到外壳(12)的下端面上；

连接块(21)为U型结构，U型槽两侧设有第二转向连杆孔(141)和第三转向连杆孔(142)，第二转向连杆孔(141)的中心轴线和第三转向连杆孔(142)的中心轴线相互重合，并平行于连接块下端面(Y1)；负载传动杆(22)为L型结构，其截面为正方形，负载传动杆上端面(Y2)与连接块下端面(Y1)共平面，且固定连接；负载电机(23)的负载电机轴(143)与负载传动杆(22)固定连接，连接点在负载传动杆下端面(Y3)上，且靠近负载传动杆左端面(Y4)；第二电机轴(29)与连接板下端面固定连接，连接点位于连接板(24)下端面的中心点；

第一转向连杆孔(82)置于第二转向连杆孔(141)和第三转向连杆孔(142)之间，三者的中心轴线重合，通过转向连杆螺栓(20)铰接；第一负载电机固定孔(144)与第二负载电机固定孔(146)一一对应，通过螺栓将负载电机(23)固定在连接板上端面(Z1)上，负载电机轴(143)的中心轴线通过连接板上端面(Z1)的中心点；第二电机第一固定孔(42)与第二电机第二固定孔(148)一一对应，通过螺栓将第二电机(28)固定在台架基座上端面(A1)上；

第一导轨(9)为圆杆，依次穿过第一支撑板导轨孔(4)、承重导轨第一导向孔(46)、第一连接臂导向孔(53)、连接板第一导轨孔(145)、第一基座导轨孔(43)；第二导轨(30)为圆杆，依次穿过第二支撑板导轨孔(37)、承重导轨第二导向孔(48)、第二连接臂导向孔(65)、连接板第二导轨孔(147)、第二基座导轨孔(44)；第一导轨(9)和第二导轨(30)与第一支撑板(3)和台架基座(25)固定连接，承重导轨(8)、第一支撑臂导向块(14)、连接板(24)可沿第一导轨(9)和第二导轨(30)轴向移动。