一种新型四分之一车辆高精度道路模拟试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆道路模拟试验台，尤其是一种新型四分之一车辆高精度道路模拟试验台。
【背景技术】
[0002]在汽车行业的研发过程中，如果使用实车在室外道路上实验，试验过程受到天气、路面、车速和硬件设备等许多外在事物的影响，且成本高、耗时长，所以该方法存在许多不便的因素。为了解决上述问题，汽车道路模拟试验台逐渐得到应用。由于试验台搭建在室内，所以减少了许多外在因素的影响。
[0003]目前许多汽车道路模拟试验台使用了液压或气动机构作为试验台的动力源，但使用液压或气压机构使用液体或气体来传递动力，在动力传递过程中会有较大的能量损失，并且还存在控制精度低，系统响应速度慢，设备体积大，试验数据处理不便，后期维护成本尚等缺点O
[0004]本发明的目的是:提供一种精度高，响应快，体积小，使用维护方便的四分之一汽车道路模拟试验台。主要可以实现以下用途:
[0005]1.汽车行驶路面谱模拟:根据实际车辆在随机不平路面行驶过程中车轮有可能受到的振动时域响应信号，利用线性系统的固有频响特性和快速逆向迭代技术，再现各种路面激励(路面谱)，从而可对车辆进行室内随机疲劳试验和振动试验，再现试验场的垂向轮胎动作。
[0006]2.汽车零部件动态性能试验:利用汽车道路模拟试验台对车辆局部系统或单个零部件进行动态性能试验，为产品改进和新品开发提供科学辅助。
【发明内容】
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种新型四分之一车辆高精度道路模拟试验台，其包括作为动力源的伺服电机、作为动力传递装置的传动箱、滚珠丝杠、内外套筒、前端法兰、随动架、导轨滑块及支撑机架；所述伺服电机的输出轴与所述传动箱输入端相连接，所述滚珠丝杠下轴端与所述传动箱输出端相连接，所述滚珠丝杠上安装有丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述内套筒下端相连，所述内套筒上端安装有内套筒前端头，所述内套筒前端头上端与所述前端法兰相连接，所述前端法兰与所述随动架连接，所述随动架的侧边面安装有滑块，所述滑块套设于直线导轨上，所述直线导轨安装于所述支撑机架上；所述传动箱内装有由同步带连接的两个主、从动轮，按照设定的速比，将伺服电机的角位移输出并带动滚珠丝杠转动，进而带动所述丝杠螺母及其上的内套筒做直线往复运动。本发明所采用的伺服电机带有电磁制动功能，电磁制动功能可以在主电路断电时通过电磁力短时间内降低电机的旋转速度，提升制动效果及系统的响应速度，安全性强；伺服电机响应快，配合本发明中的精密机械部件运动，极大提升运行效率，且运行平稳，发热及噪音低；电机尾部的增量编码器所具备的反馈功能极大的提升了控制精度，实现了位置，速度和力矩的闭环控制，控制精度高。
[0009]作为优选，所述的传动箱内传动方式为带传动，由同步带连接着主、从动轮，所述同步带主动轮内安装有一锥套，所述伺服电机的输出轴端与所述锥套相连接；所述同步带从动轮内装配有另一锥套，所述滚珠丝杠的下轴端与该锥套相连接。
[0010]作为优选，所述同步带为金属帘线橡胶材料构成，用于抵消正反转过程中带来的误差。
[0011]作为优选，所述锥套通过具有一定外倾角度的外圆锥面与所述同步带主动轮或从动轮的内锥面采用过盈配合的方式压紧，且相配孔为半边孔，即锥套上的两个光孔与同步带主动轮或从动轮上的两个螺纹孔分别组成完整孔，锥套上的另一个孔又与同步带主动轮或从动轮上的一个光孔组成一个完整孔。
[0012]作为优选，所述外套筒与所述传动箱上盖板采用一体铸造成型。
[0013]作为优选，所述滚珠丝杠下轴端安装有轴承组，轴承组由止推、止拉轴承共同组成，用于支撑滚珠丝杠及防止滚珠丝杠在运动过程中发生轴向窜动；轴承组下端安装双层防松螺母和支撑钢圈，用于固定和支撑轴承组。
[0014]作为优选，所述丝杠螺母上安装有防转块，所述防转块外缘有伸出的三向凸起，在丝杠旋转时，螺母做直线往复运动，防转块的伸出凸起在外套筒内壁的滑槽内滑动。
[0015]作为优选，所述外套筒上下端盖内圆面上设置油封座槽，用于放置油封，保证运动过程中套筒内的润滑油脂无渗漏发生；内套筒与内套筒前端头采用螺纹安装，并用螺纹密封胶进行密封，保证了运动的准确性。
[0016]安装在内套筒外的外约束衬套和安装在滚珠丝杠上端的内约束衬套相配合，保证内套筒在运动过程中的稳定性；外约束衬套外采用衬套卡圈固定，保证了衬套的稳定性；
[0017]在所述内外套筒内分别设置了上下限位缓冲装置，上限位缓冲装置安装于所述内套筒前端头下端，下限位缓冲装置安装于所述轴承组上端。在丝杠及丝杠螺母运动过程中超过设计界限或者系统行程超限时，缓冲块可以降低系统受载，起到缓冲及安全防护作用。
[0018]作为优选，所述随动架上安装有三个压力传感器；所述三个压力传感器与多路放大器相连接，多路放大器对三个传感器的值求和，多路放大器输出端与一个测量显示控制仪相连，测量显示控制仪显示出多路放大器输出的实时参数。
[0019]作为优选，所述三个压力传感器上端的车轮托盘与随动架上端面采用沉头螺栓连接，在进行初定位安装后进行预紧，预紧力显示在所述测量显示控制仪上后，在测量显示控制仪上对该数值进行清零操作，以准确测试出试验台工作盘上所承载的静态力或运动过程中的实时动载荷，并通过数据采集装置，收集到计算机中储存。
[0020]作为优选，所述随动架采用内中空的三角形支架，所述滑块安装于直线导轨上，该直线导轨为双导轨，采用主、副导轨基准装配方式安装在支撑机架上，用于抵消激振过程中产生的偏转力。
[0021]相较于现有技术，本发明具有以下优点:
[0022]本发明精度高，响应快，体积小，使用维护方便。
【附图说明】
[0023]图1为本发明试验台结构示意图；
[0024]图2为试验台的伺服作动装置示意图；
[0025]图3为支撑机架右视图；
[0026]图4为支撑机架主视图；
[0027]图5为支撑机架左视图；
[0028]图6为底座不意图；
[0029]图7-9为随动架三视图；
[0030]图1OA为车轮托盘的正面示意图；
[0031]图1OB是车轮托盘的剖面示意图；
[0032]图11为防转块A-A剖面示意图；
[0033]图12为锥套B-B剖视示意图；
[0034]附图标记说明:1_伺服电机，2-传动箱箱体，3-传动箱安装板，4-底座，5-小锥套，6-同步带主动轮，7-轴套，8-同步带从动轮，9-同步带，10-大锥套，11-滚珠丝杠，12-轴承组，13-外套筒，14-防松螺母，15-支撑钢圈，16-下端盖，17-下油封，18-下缓冲块，19-丝杠螺母，20-防转块，21-内套筒，22-直线轴承，23-外约束衬套，24-衬套卡圈，25-内约束衬套，26-上端盖，27-上油封，28-内套筒前端头，29-上缓冲块，30-螺母垫圈，31-螺母，32-前端法兰，33-随动架，34-压力传感器，35-车轮托盘，36-滑块，37-直线导轨，38-支撑机架。
【具体实施方式】
[0035]下面，结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。