[发明专利]一种用于模拟驾驶的仿真方向盘结构

摘要

一种用于模拟驾驶的仿真方向盘结构，包括方向盘、力矩电机、编码器、力矩传感器和限位机构，力矩电机安装在底板上，力矩电机的输出轴与编码器轴连接，编码器安装在编码器轴上，编码器轴与力矩传感器的一端连接，力矩传感器的另一端与输入轴连接，输入轴的端部安装方向盘，输入轴可转动地安装在立板上，立板固定在底板上；输入轴上安装小同步轮，小同步轮通过同步带与大同步轮传动连接，大同步轮安装在大轮轴上，大轮轴的一端可转动地安装在立板上，大同步轮上安装定位件，与定位件配合的挡块安装在立板上，大轮轴上安装飞轮，大轮轴的另一端可转动地安装在竖板上，竖板固定在底板上且与立板平行布置。本发明稳定可靠、成本低。

主权项

1.一种用于模拟驾驶的仿真方向盘结构，其特征在于：所述仿真方向盘结构包括方向盘、力矩电机、编码器、力矩传感器和限位机构，所述力矩电机安装在底板上，所述力矩电机的输出轴与编码器轴连接，所述编码器安装在编码器轴上，所述编码器轴与所述力矩传感器的一端连接，所述力矩传感器的另一端与输入轴连接，所述输入轴的端部安装所述方向盘，所述输入轴可转动地安装在立板上，所述立板固定在底板上；所述限位机构包括小同步轮、大同步轮、定位件和挡块，所述输入轴上安装小同步轮，所述小同步轮通过同步带与大同步轮传动连接，所述大同步轮安装在大轮轴上，所述大轮轴的一端可转动地安装在立板上，所述大同步轮上安装定位件，与所述定位件配合的挡块安装在立板上，所述大轮轴上安装飞轮，所述大轮轴的另一端可转动地安装在竖板上，所述竖板固定在底板上且与立板平行布置；控制系统是以单片机为核心的闭环系统，将当前模拟路况的信号发送给单片机，单片机将控制信号发送给力矩电机，力矩电机输出转矩给方向盘；用户转动方向盘，力矩传感器测量实际力矩，绝对值编码器测量实际转角，将两种反馈数据传回单片机，单片机经过分析对控制信号进行实时调节；在使用时，系统首先进行自动对中操作，将编码器当前数值与设计时确定的中位数值进行比对，偏差数据传送给单片机，单片机发信号给力矩电机，使方向盘向中位旋转，直至回中；在使用过程中，总控系统实时将路况信息发送给单片机，单片机根据路况信息和编码器值决定输出力矩，通过力矩电机、力矩传感器、编码器组成的闭环系统，实时控制方向盘的反馈力矩；所述力矩电机的输出轴与编码器轴通过第一联轴器连接，所述编码器轴与所述力矩传感器的一端连接通过第二联轴器连接，所述力矩传感器的另一端与输入轴之间通过第三联轴器连接；所述小同步轮的一端与第一套筒顶紧，所述第一套筒传在输入轴上，套筒的一端与第一轴承的内圈顶紧，第一轴承放置在立板的第一阶梯孔内，第一轴承的外圈一侧与阶梯孔顶紧，第一轴承外圈另一侧与有孔封盖的凸台顶紧，有孔封盖与立板通过螺栓固定；第一无孔端盖与立板通过螺栓固定，凸台与第二轴承的外圈顶紧；第二轴承放置在立板的第二阶梯孔内，第二轴承的外圈一侧与阶梯孔顶紧，第二轴承的内圈一侧与大轮轴的轴肩顶紧；大同步轮的一侧与大轮轴的轴肩顶紧，所述大同步轮与大轮轴通过键连接，所述大同步轮的另一侧与第二套筒顶紧；定位件与大同步轮的孔过度配合；挡块与立板通过螺栓固定连接；第二套筒穿在大轮轴上，第二套筒的一端与飞轮的一端顶紧；飞轮的另一端与第三套筒顶紧，飞轮与大轮轴通过键连接；第三套筒的一端与轴第三轴承的内圈顶紧；第三轴承放置在竖板的阶梯孔内，第三轴承的外圈一侧与阶梯孔顶紧、外圈另一侧与第二无孔端盖的凸台顶紧；第二无孔端盖与竖板通过螺栓固定；竖板与底板通过螺栓固定。