一种汽车车门教学模拟平台的制作方法

1.本发明涉及汽车维修教学模型技术领域，更具体的说，涉及一种汽车车门教学模拟平台。


背景技术：

2.汽车教学模型是配合大专院校、交通、公安系统汽车驾驶培训、汽修等专业的教具之用，通过专业课程的教学和本模型演示，可清楚地了解汽车的内在部位的结构和作用，使学生很快地掌握专业知识；随着汽车工业的不断发展，汽车技术逐渐形成涉及理论教育和实际培训的多种专业学科，在汽车车门维修课程教学过程中，针对车门的实际工况，需要大量汽车教学模型进行故障模拟、检修等操作，便于学院直观的理解和学习，现在的车门教学经常是让学生直接在汽车上的实体车门上进行学习，成本较高；而且由于实体车门注重实际使用，其结构和线路不能够进行故障模拟和检修等操作，不便于对学员进行教学。


技术实现要素：

3.针对以上缺陷，本发明提供一种汽车车门教学模拟平台，解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种汽车车门教学模拟平台，包括矩形底座，所述矩形底座上端设有故障模拟机构，所述故障模拟机构一侧设有车门传动机构，所述车门传动机构上方设有后视镜转动机构；所述故障模拟机构包括安装在矩形底座上表面一端的矩形箱体，矩形箱体上端安装有步进电机，步进电机输出端安装有主动轴，矩形箱体下端安装有卧式轴承，主动轴一端与卧式轴承固定连接，主动轴上端开有限位槽一，限位槽一一侧安装有伞齿轮一，伞齿轮一内圈安装有限位块一，限位块一与限位槽一的位置相对应，伞齿轮一与主动轴之间安装有压缩弹簧一，矩形箱体侧表面安装有触点开关一，触点开关一与伞齿轮一的位置相对应，矩形箱体侧表面安装有电磁铁一；所述主动轴中心处开有限位槽二，限位槽二一侧安装有伞齿轮二，伞齿轮二内圈安装有限位块二，限位块二与限位槽二的位置相对应，伞齿轮二与主动轴之间安装有压缩弹簧二，矩形箱体侧表面安装有触点开关二，触点开关二与伞齿轮二的位置相对应；所述主动轴下端开有限位槽三，限位槽三一侧安装有伞齿轮三，伞齿轮三内圈安装有限位块三，限位块三与限位槽三的位置相对应，伞齿轮三与主动轴之间安装有压缩弹簧三，矩形箱体侧表面安装有触点开关三，触点开关三与伞齿轮三的位置相对应；所述故障模拟机构还包括安装在矩形箱体侧表面的直线电机，直线电机伸缩端安装有连接杆，矩形箱体侧表面安装有限位管一，连接杆与限位管一滑动连接，连接杆一端安装有拨叉一，拨叉一与伞齿轮二的位置相对应，连接杆另一端安装有拨叉二，拨叉二与伞齿轮三的位置相对应，连接杆两端安装有电磁铁二；矩形箱体侧表面安装有限位管二，限位管二一侧安装有拨叉三，拨叉三与限位管二滑动连接，拨叉三与伞齿轮三的位置相对应，拨叉
三下端安装有竖杆，竖杆与拨叉三铰接；所述矩形箱体下端安装有方形框，方形框两侧与矩形箱体铰接，方形框一端与直线电机伸缩端铰接，方形框另一端与竖杆铰接；所述矩形箱体上端安装有继电器；所述矩形箱体侧表面安装有液压杆，液压杆设有三个，液压杆伸缩端安装有耐磨垫。
5.进一步的，所述车门传动机构包括矩形箱体一侧的车门框架，车门框架与矩形箱体铰接，车门框架一侧安装有扇形轮，扇形轮与伞齿轮二的位置相对应；所述车门框架侧表面安装有滑槽，滑槽设有两个且互相平，滑槽一端安装有滑动块，滑动块上端安装有车窗玻璃，滑槽上端安装有定滑轮一，车门框架下端安装有立式轴承，立式轴承内圈安装有转动轴，转动轴两端安装有定滑轮二，定滑轮一与定滑轮二之间安装有连接绳，连接绳与滑动块固定连接，转动轴一端安装有传动轮一，矩形箱体下端开有齿轮孔，齿轮孔一侧安装有与传动轮一互相啮合的传动轮二，传动轮二与伞齿轮三的位置相对应。
6.进一步的，所述后视镜转动机构包括安装在车门框架上端的滚珠轴承一，滚珠轴承一内圈安装有后视镜框架，后视镜框架下端安装有万向轴一，万向轴一一端安装有销轴，销轴一端安装有万向轴二，矩形箱体上端侧表面开有圆形通孔，圆形通孔两侧安装有滚珠轴承二，滚珠轴承二内圈安装有传动轴，传动轴一端与万向轴二铰接，传动轴另一端安装有传动轮三，传动轮三与液压杆的位置相对应。
7.进一步的，矩形箱体侧表面开有矩形通孔。
8.进一步的，矩形箱体上表面安装有控制台，控制台上表面安装有接线端子。
9.进一步的，矩形底座下表面四角处安装有万向轮。
10.本发明的有益效果是：通过故障模拟机构的作用可以模拟故障率较高、较为常见的故障，便于对学员进行讲解；降低教学成本的同时，有效提高教学质量。
附图说明
11.图1是本发明所述一种汽车车门教学模拟平台的结构示意图；图2是车门传动机构的示意图；图3是故障模拟机构的示意图一；图4是故障模拟机构的示意图二；图5是车窗玻璃的侧视示意图；图6是方形框的俯视示意图；图7是伞齿轮二的俯视示意图；图8是伞齿轮三的示意图；图9是扇形轮的示意图；图中，1、矩形底座；2、矩形箱体；3、步进电机；4、主动轴；5、卧式轴承；6、限位槽一；7、伞齿轮一；8、限位块一；9、压缩弹簧一；10、触点开关一；11、电磁铁一；12、限位槽二；13、伞齿轮二；14、限位块二；15、压缩弹簧二；16、触点开关二；17、限位槽三；18、伞齿轮三；19、限位块三；20、压缩弹簧三；21、触点开关三；22、直线电机；23、连接杆；24、限位管一；25、拨叉一；26、拨叉二；27、电磁铁二；28、限位管二；29、拨叉三；30、竖杆；31、方形框；32、继电器；33、液压杆；34、耐磨垫；35、车门框架；36、扇形轮；37、滑槽；38、滑动块；39、车窗玻璃；40、定滑轮一；41、立式轴承；42、转动轴；43、定滑轮二；44、连接绳；45、传动轮一；46、齿轮孔；47、
传动轮二；48、滚珠轴承一；49、后视镜框架；50、万向轴一；51、销轴；52、万向轴二；53、圆形通孔；54、滚珠轴承二；55、传动轴；56、传动轮三；57、矩形通孔；58、控制台；59、接线端子；60、万向轮。
具体实施方式
12.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1
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9所示，一种汽车车门教学模拟平台，包括矩形底座1，矩形底座1上端设有故障模拟机构，故障模拟机构一侧设有车门传动机构，车门传动机构上方设有后视镜转动机构；故障模拟机构包括安装在矩形底座1上表面一端的矩形箱体2，矩形箱体2上端安装有步进电机3，步进电机3输出端安装有主动轴4，矩形箱体2下端安装有卧式轴承5，主动轴4一端与卧式轴承5固定连接，主动轴4上端开有限位槽一6，限位槽一6一侧安装有伞齿轮一7，伞齿轮一7内圈安装有限位块一8，限位块一8与限位槽一6的位置相对应，伞齿轮一7与主动轴4之间安装有压缩弹簧一9，矩形箱体2侧表面安装有触点开关一10，触点开关一10与伞齿轮一7的位置相对应，矩形箱体2侧表面安装有电磁铁一11；主动轴4中心处开有限位槽二12，限位槽二12一侧安装有伞齿轮二13，伞齿轮二13内圈安装有限位块二14，限位块二14与限位槽二12的位置相对应，伞齿轮二13与主动轴4之间安装有压缩弹簧二15，矩形箱体2侧表面安装有触点开关二16，触点开关二16与伞齿轮二13的位置相对应；主动轴4下端开有限位槽三17，限位槽三17一侧安装有伞齿轮三18，伞齿轮三18内圈安装有限位块三19，限位块三19与限位槽三17的位置相对应，伞齿轮三18与主动轴4之间安装有压缩弹簧三20，矩形箱体2侧表面安装有触点开关三21，触点开关三21与伞齿轮三18的位置相对应；故障模拟机构还包括安装在矩形箱体2侧表面的直线电机22，直线电机22伸缩端安装有连接杆23，矩形箱体2侧表面安装有限位管一24，连接杆23与限位管一24滑动连接，连接杆23一端安装有拨叉一25，拨叉一25与伞齿轮二13的位置相对应，连接杆23另一端安装有拨叉二26，拨叉二26与伞齿轮三18的位置相对应，连接杆23两端安装有电磁铁二27；矩形箱体2侧表面安装有限位管二28，限位管二28一侧安装有拨叉三29，拨叉三29与限位管二28滑动连接，拨叉三29与伞齿轮三18的位置相对应，拨叉三29下端安装有竖杆30，竖杆30与拨叉三29铰接；矩形箱体2下端安装有方形框31，方形框31两侧与矩形箱体2铰接，方形框31一端与直线电机22伸缩端铰接，方形框31另一端与竖杆30铰接；矩形箱体2上端安装有继电器32；矩形箱体2侧表面安装有液压杆33，液压杆33设有三个，液压杆33伸缩端安装有耐磨垫34。
13.车门传动机构包括矩形箱体2一侧的车门框架35，车门框架35与矩形箱体2铰接，车门框架35一侧安装有扇形轮36，扇形轮36与伞齿轮二13的位置相对应；车门框架35侧表面安装有滑槽37，滑槽37设有两个且互相平，滑槽37一端安装有滑动块38，滑动块38上端安装有车窗玻璃39，滑槽37上端安装有定滑轮一40，车门框架35下端安装有立式轴承41，立式轴承41内圈安装有转动轴42，转动轴42两端安装有定滑轮二43，定滑轮一40与定滑轮二43之间安装有连接绳44，连接绳44与滑动块38固定连接，转动轴42一端安装有传动轮一45，矩形箱体2下端开有齿轮孔46，齿轮孔46一侧安装有与传动轮一45互相啮合的传动轮二47，传动轮二47与伞齿轮三18的位置相对应。
14.后视镜转动机构包括安装在车门框架35上端的滚珠轴承一48，滚珠轴承一48内圈
安装有后视镜框架49，后视镜框架49下端安装有万向轴一50，万向轴一50一端安装有销轴51，销轴51一端安装有万向轴二52，矩形箱体2上端侧表面开有圆形通孔53，圆形通孔53两侧安装有滚珠轴承二54，滚珠轴承二54内圈安装有传动轴55，传动轴55一端与万向轴二52铰接，传动轴55另一端安装有传动轮三56，传动轮三56与液压杆33的位置相对应。
15.矩形箱体2侧表面开有矩形通孔57。
16.矩形箱体2上表面安装有控制台58，控制台58上表面安装有接线端子59。
17.矩形底座1下表面四角处安装有万向轮60,在本实施方案中，该装置的用电器由外接控制器进行控制，该装置能够模拟动力单元短路、线路短路和机械传动受阻的故障，使用该装置使需要将控制器与外部电源连接，控制器与继电器32之间安装有连接线，继电器32与步进电机3之间安装有连接线，接线端子59与各个用电器之间安装有连接线；该装置中车门框架35与矩形箱体2的铰接点、传动轮二47的圆心、万向轴二52的位置处于同一条直线上，便于车门框架35的转动；当需要模拟动力单元短路的故障时，控制器控制继电器32断开，使步进电机3不能够工作，当按下控制器的启动按钮时步进电机3不能够转动，通过电路检测仪对接线端子59的检测，可以测量此时继电器32处于断开的状态，继电器32向控制器发送电信号来模拟动力单元短路的状态；如图4所示，此时伞齿轮一7不与传动轮三56啮合，同时也不与触点开关一10接触；伞齿轮二13不与扇形轮36啮合，同时也不与触点开关二16接触；伞齿轮三18不与传动轮二47啮合，同时也不与触点开关三21接触，当步进电机3转动时不会驱动伞齿轮一7、伞齿轮二13、伞齿轮三18转动，也不会带动车窗玻璃39升降、车窗玻璃39关闭、后视镜框架49转动，此时触点开关一10、触点开关二16、触点开关三21向控制器发送电信号，模拟电路短路的状态，该状态下相应的接线端子59不能够形成回路，通过电路检测仪对接线端子59的检测得知当前故障为线路故障；需要恢复后视镜框架49为正常状态时，控制器控制电磁铁一11通电，电磁铁一11的通电使电磁铁一11周围产生磁场，并对伞齿轮一7产生吸力（伞齿轮一7为铁的材质），使伞齿轮一7向向下移动，伞齿轮一7与传动轮三56啮合，同时与触点开关一10接触，触点开关一10向控制器发送电信号，控制器控制相应的接线端子59形成相应的回路，再次检测时可以形成正常的状态；当步进电机3转动时可以带动伞齿轮一7向传动轮三56传动，传动轮三56带动传动轴55、万向轴二52、销轴51、万向轴一50、后视镜框架49转动，从而实现恢复故障的操作；需要恢复车门框架35自动开启、关闭为正常状态时（高端车型的车门可以自动关闭和开启），控制器控制直线电机22缩短，直线电机22带动连接杆23、拨叉一25、拨叉二26向下移动，拨叉一25带动伞齿轮二13向下移动，此时伞齿轮二13与扇形轮36啮合，同时与触点开关二16接触，拨叉二26带动伞齿轮三18与传动轮二47啮合，同时与触点开关三21接触，此时触点开关三21、触点开关二16向控制器发送电信号，控制器控制相应的接线端子59形成回路，再次检测时处于正常状态，当步进电机3转动时，可以带动伞齿轮二13向扇形轮36传动，扇形轮36带动车门框架35开启或者关闭，车门框架35的转动会通过传动轮一45间接带动传动轮二47转动，为避免传动轮一45转动影响车窗玻璃39的升降，需要传动轮二47主动转动，避免传动轮二47与传动轮一45之间发生相对运动，步进电机3转动还带动伞齿轮三18驱动传动轮二47转动；控制直线电机22的缩短还带动方形框31逆时针转动，但是不会使拨
叉三29与伞齿轮三18接触；需要恢复车窗玻璃39为正常状态时，控制器控制直线电机22伸长，直线电机22的伸长带动连接杆23上移，拨叉二26、拨叉一25不与伞齿轮二13、伞齿轮三18接触，但是带动方形框31逆时针转动，方形框31另一端带动竖杆30、拨叉三29向下移动，拨叉三29带动伞齿轮三18下移，使伞齿轮三18与传动轮二47啮合，并与触点开关三21接触，触点开关三21向控制器发动电信号，控制器控制相应的接线端子59处于回路的状态，通过电路检测仪的检测可以得知该功能处于正常的状态；通过步进电机3的转动可以带动伞齿轮三18、传动轮二47转动，传动轮二47驱动传动轮一45、转动轴42、定滑轮二43转动，通过立式轴承41的作用可以使转动轴42稳定的转动，定滑轮二43带动连接绳44转动，连接绳44带动滑动块38在滑槽37内滑动，使车窗玻璃39能够上下滑动；通过单独控制电磁铁一11的工作、直线电机22的缩短、直线电机22的伸长，可以单独的控制后视镜框架49、车门框架35、车窗玻璃39的故障状态；当需要模拟机械传动受阻故障的状态时，控制器控制最上端的液压杆33伸长，使耐磨垫34贴紧传动轮三56，增加传动轮三56的阻力，当伞齿轮一7向传动轮三56传动时，由于是依靠电磁铁一11的吸力使伞齿轮一7与传动轮三56啮合，所以当传动轮三56受阻时，伞齿轮一7会向上跳动，造成传动受阻，同时会发出一定的声响，便于学院判断，实现模拟机械传动受阻故障的目的；控制上端的电磁铁二27和中间的液压杆33工作，电磁铁二27带动伞齿轮三18与扇形轮36啮合，耐磨垫34顶住扇形轮36，增加扇形轮36的转动阻力，使伞齿轮二13向扇形轮36传动时，伞齿轮二13会向上跳动，造成传动受阻，实现模拟机械传动受阻故障的目的；下端的电磁铁二27工作可以使伞齿轮三18与传动轮二47啮合，最下端的液压杆33伸长带动耐磨垫34顶住传动轮二47，使传动轮二47转动受阻，使伞齿轮三18向传动轮二47传动时，伞齿轮三18会向上跳动，造成传动受阻，实现模拟机械传动受阻故障的目的；上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。