CN105300641A - 一种汽车座椅模拟振动实验台 - Google Patents

Abstract

一种汽车座椅模拟振动实验台，具有两个垂直激振机构和一个水平激振机构，可产生垂直方向的激振运动，驱动方式采用常速电机与伺服电机混合驱动，并利用垂直激振机构中的双驱动曲柄滑块机构，通过控制两驱动电机的转速和初始相位差大小就能实现垂直激振运动在线的无级振幅调整及频率调整；并利用水平驱动电机通过偏心轮机构和水平导向机构产生对振动台面的水平激振运动，使汽车模拟振动实验台具有垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三个自由度，解决了现有机械式汽车座椅模拟振动实验台振幅、频率调整困难、成本高等问题，可广泛提供给汽车座椅生产商用于汽车座椅振动实验。

Description

一种汽车座椅模拟振动实验台

技术领域：

本发明涉及一种汽车座椅模拟振动实验台，属于机械振动台领域。

背景技术：

传统的机械式汽车座椅振动台价格低廉，但各激振单元之间的相位控制精度低，振幅调整困难，不过随着技术发展，近年来机械式汽车座椅振动台控制精度已明显改善。国外研制了以伺服电机为动力源的新型机械式振动实验台，伺服电机通过滚珠丝杠转变为平台的往复直线运动，在平台上固定仿形凸台，改变仿形凸台的轮廓形状，可改变被动杆(振动输出轴)的振幅和频率。但伺服电机需要频繁正反转，电机的动态响应性能要求高，电机寿命较短，且需要制造多个仿形凸台，成本高，虽然可引入电子凸轮技术，但同样会使电机负荷大，难以进行长时间的振动实验，振幅调整困难等问题仍未得到解决。

常速电机具有功率大的优点，但无法满足汽车振动模拟实验中各种频谱输出的要求，而伺服电机可进行精确控制但无法满足汽车振动模拟实验中的功率要求，当采用常速电机与伺服电机的混合驱动方式，可减少汽车座椅模拟振动实验台对伺服电机的功率要求，从而减低成本。

发明内容：

为了解决机械式汽车座椅模拟振动实验台振幅、频率调整困难、成本高等问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车座椅模拟振动实验台，其特征在于由第一伺服电机、第一常速电机、第二常速电机、双驱动曲柄滑块机构、第二伺服电机、垂直导向机构、水平驱动电机、座椅系统、水平导向机构、第二驱动轴、第一驱动轴、长轴、振动台面、偏心轮机构组成；其中第一伺服电机和第二常速电机是双驱动曲柄滑块机构的两个动力源，第一伺服电机通过长轴驱动第二驱动轴，第二常速电机驱动第一驱动轴，在垂直导向机构的作用下将垂直激振运动传递给振动台面；水平驱动电机通过偏心轮机构和水平导向机构产生对振动台面的水平激振运动；座椅系统安装在振动台面上，振动台面可将受到的垂直激振运动和水平激振运动传递给座椅系统。

本发明结合常速电机与伺服电机的优点，采用常速电机与伺服电机混合驱动的方式，提高了振动台的功率要求和控制精度，并利用双驱动曲柄滑块机构，通过控制系统调节伺服电机的转速、伺服电机和常速电机的初始相位差大小就能实现振动输出振幅和频率的改变，能实现垂直激振运动在线的无级振幅调整及频率调整；并利用水平驱动电机通过偏心轮机构和水平导向机构产生对振动台面的水平激振运动，使汽车座椅模拟振动实验台具有垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三个自由度，解决了现有机械式汽车座椅模拟振动实验台振幅、频率调整困难等问题，可广泛提供给汽车座椅生产商用于汽车座椅振动实验。

附图说明

图1：汽车座椅模拟振动实验台内部结构图

图2：垂直激振机构图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种汽车座椅模拟振动试验台，由第一伺服电机(1)、第一常速电机(2)、第二常速电机(3)、双驱动曲柄滑块机构(4)、第二伺服电机(5)、垂直导向机构(6)、水平驱动电机(7)、座椅系统(8)、水平导向机构(9)、第二驱动轴(10)、第一驱动轴(11)、长轴(13)、振动台面(14)、偏心轮机构(15)组成；其中第一伺服电机(1)通过长轴(13)驱动第二驱动轴(10)，第二常速电机(3)驱动第一驱动轴(11)，第一伺服电机(1)和第二常速电机(3)是双驱动曲柄滑块机构(4)的两个动力源，在垂直导向机构(6)的作用下将垂直激振运动传递给振动台面(14)，实现了垂直激振运动；水平驱动电机(7)通过偏心轮机构(15)和水平导向机构(9)产生对振动台面(14)的激振运动，实现了水平激振运动；两个垂直激振机构的上下激振运动实现了水平摆动，座椅系统(8)安装在振动台面(14)上，振动台面(14)可将受到的垂直激振运动和水平激振运动传递给座椅系统(8)。

本发明具有两个垂直激振机构和一个水平激振机构，拥有垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三个自由度，并利用双驱动曲柄滑块机构(4)，实现了垂直激振运动在线的无极振幅调整及频率调整，通过系统控制可实现垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三自由度一起振动。

Claims (2)

1.一种汽车座椅模拟振动实验台，其特征在于由第一伺服电机、第一常速电机、第二常速电机、双驱动曲柄滑块机构、第二伺服电机、垂直导向机构、水平驱动电机、座椅系统、水平导向机构、第二驱动轴、第一驱动轴、长轴、振动台面、偏心轮机构组成；其中第一伺服电机和第二常速电机是双驱动四连杆机构的两个动力源，第一伺服电机通过长轴驱动第二驱动轴，第二常速电机驱动第一驱动轴，采用常速电机与伺服电机混合驱动的驱动方式，在经过垂直导向机构的作用下将垂直激振运动传递到振动台面；水平驱动电机通过偏心轮机构和水平导向机构产生对振动台面的水平激振运动；座椅系统安装在振动台面上。

2.如权利要求书1所述的一种汽车座椅模拟振动实验台，具有两个垂直激振机构和一个水平激振机构，拥有垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三个自由度，通过系统控制可实现垂直激振运动、水平激振运动、水平摆动三个自由度各种组合的振动。