CN105303923B - 一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置，其通过设计机‑电综合控制结构，尤其是同步套的结构设计、机电控制的逻辑关系、拉压传感器的使用，根据换挡时车辆的状态、驾驶员的操作动作、换挡时机等综合判断是否更够成功换挡，并驱动机构动作，真实模拟换挡同步过程。本发明解决了履带式军用车辆驾驶换挡训练逼真度不高的问题，能够为受训人员提供更真实的档位互换训练体感，完善了驾驶模拟训练。

Description

一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置

技术领域

本发明属于军事训练技术领域，尤其涉及一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置。

背景技术

目前，在军事训练领域，履带式军用车辆驾驶换挡难度大，导致训练学员很难掌握到履带式军用车辆驾驶的换挡技巧，因此，档位互换训练是驾驶模拟训练的重要训练内容，但是现有技术中缺少变速同步效果逼真的模拟器，不能满足受训人员高逼真度训练体感的需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置，满足了履带式军用车辆驾驶的档位互换训练需求。

本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置，其包括：

换挡手柄连接装置、拉压力传感器、电磁离合器、同步套、同步销、同步轴、支撑架、回位弹簧、仿真计算机；

拉压力传感器，其通过换挡手柄连接装置与变速杆相接，用于将驾驶员扳动变速杆的变速力传递给仿真计算机；

仿真计算机，接收拉压力传感器传送的变速力数据结合预存判定数据进行判断，当判断结果符合设定的同步条件时，给电磁离合器断电，使得电磁离合器处于分离状态；当判断结果不符合设定的同步条件时，给电磁离合器继续通电，使得电磁离合器处于结合状态；空档时，给电磁离合器继续通电，使得电磁离合器处于结合状态；

电磁离合器，采用干式电磁离合器，其包括线圈、衔铁、挡圈和动盘，且挡圈与支撑架固定连接，用于固定电磁离合器；

同步套与电磁离合器的动盘固定连接，同步轴上镶嵌键并与电磁离合器的挡圈活动连接，同步销穿于同步轴的销孔中与销孔过度配合；

回位弹簧，与同步套连接，给同步套提供一个旋转力，使同步套与同步销保持接触并一起转动；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈通电时，电磁力使衔铁的弹簧片产生变形，动盘与衔铁吸合在一起，电磁离合器处于结合状态，同步套通过电磁离合器与支撑架构成一体，使得同步套不能转动，同步销在同步轴运动下只在同步套滑槽部分运动，不能完成挂档动作；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈断电时，电磁力消失，衔铁在其弹簧片弹力的作用下弹回，使电磁离合器处于分离状态，换挡时，同步轴沿电磁离合器轴孔方向滑动，通过同步销克服同步套的阻力并带动电磁离合器的动盘与同步套一体沿同步轴轴向运动。

进一步的，所述变速同步模拟装置的工作状态如下：

当变速杆处于空挡位置时，电磁离合器处于结合状态；

当驾驶员扳动变速杆进行挂档时，仿真计算机通过计算判定是否达到同步条件：

若满足同步条件，则电磁离合器在仿真计算机的控制下变为分离状态，使同步套在变速力的作用下转动，使得驾驶员挂档到位；

若不满足同步条件，则电磁离合器仍处于结合状态，使得同步套在变速力的作用下无法转动，驾驶员无法挂档成功；

当驾驶员扳动变速杆进行退档时，电磁离合器在仿真计算机的控制下处于分离状态，同步轴进行轴向运动，当带动同步销运动到同步套滑槽时，同步套在回位弹簧的作用下转动回到原始位置，同时，仿真计算机获得空档信号，将电磁离合器置于结合状态。

本发明的有益效果在于：

本发明根据履带式军用车辆换挡时车辆的状态、驾驶员的操作动作、换挡时机等综合判断是否更够成功换挡，并驱动机构动作，真实模拟了换挡同步过程，提高了受训人员的档位互换能力。

附图说明

图1是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置结构示意图；

图2是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置中的电磁离合器原理结构示意图及实物图；

图3是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置的同步套结构示意图；

图4是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置的同步套、同步轴、同步销关系示意图；

图5是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置在换挡时同步销与同步套关系示意图。

具体实施方式

图1是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置结构示意图。如图1所示，本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置，其包括

换挡手柄连接装置、拉压力传感器、电磁离合器、同步套、同步销、同步轴、支撑架、回位弹簧、仿真计算机；

拉压力传感器，其通过换挡手柄连接装置与变速杆相接，用于将驾驶员扳动变速杆的变速力传递给仿真计算机；

仿真计算机，接收拉压力传感器传送的变速力数据结合预存判定数据进行判断，当判断结果符合设定的同步条件时，给电磁离合器断电，使得电磁离合器处于分离状态；当判断结果不符合设定的同步条件时，给电磁离合器继续通电，使得电磁离合器处于结合状态；

电磁离合器，采用干式电磁离合器，其包括线圈、衔铁、挡圈和动盘，且挡圈与支撑架固定连接，用于固定电磁离合器；

同步套与电磁离合器的动盘固定连接，同步轴上镶嵌键并与电磁离合器的挡圈活动连接，同步销穿于同步轴的销孔中与销孔过度配合；其中过度配合是一个装配体中两个零件之间的间隙的描述；

回位弹簧，与同步套连接，给同步套提供一个旋转力，使同步套与同步销保持接触并一起转动；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈通电时，电磁力使衔铁的弹簧片产生变形，动盘与衔铁吸合在一起，电磁离合器处于结合状态，同步套通过电磁离合器与支撑架构成一体，使得同步套不能转动，因此，同步销在同步轴运动的带动只能在同步套滑槽部分运动，活动范围受限(相当于换挡手柄只能在空挡位置附近运动)，不能完成挂档动作；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈断电时，电磁力消失，衔铁在其弹簧片弹力的作用下弹回，使电磁离合器处于分离状态，换挡时，同步轴沿电磁离合器轴孔方向滑动，通过同步销克服同步套的阻力并带动电磁离合器的动盘与同步套一体沿同步轴轴向运动。(在所有运动过程中，同步轴和同步销均结合为一体，同步运动)。

进一步的，所述变速同步模拟装置的工作状态如下：

当变速杆处于空挡位置时，电磁离合器处于结合状态；

当驾驶员扳动变速杆进行挂档时，仿真计算机通过计算判定是否达到同步条件：

若满足同步条件，则电磁离合器在仿真计算机的控制下变为分离状态，使同步套在变速力的作用下转动，使得驾驶员挂档到位；

若不满足同步条件，则电磁离合器仍处于结合状态，使得同步套在变速力的作用下无法转动，驾驶员无法挂档成功；

当驾驶员扳动变速杆进行退档时，电磁离合器在仿真计算机的控制下处于分离状态，同步轴进行轴向运动，当带动同步销运动到同步套滑槽时，同步套在回位弹簧的作用下转动回到原始位置，同时，仿真计算机获得空档信号，将电磁离合器置于结合状态。

在本专利中，拉压力传感器和电磁离合器是两个重要的标准件，力传感器可将驾驶员扳动变速杆的变速力传送给仿真计算机，为仿真计算机进行其它计算提供数据。

电磁离合器：采用干式电磁离合器，响应快、动作确实。其工作原理为，如图2所示，线圈通电时产生磁力，在电磁力的作用下，使衔铁的弹簧片产生变形，动盘与“衔铁”吸合在一起，离合器处于闭合状态；线圈断电时，磁力消失，“衔铁”在弹簧片弹力的作用下弹回，离合器处于离合状态。

电磁离合器的应用连接关系：将电磁离合器的挡圈(固定部分)与支撑架固定连接，动盘(运动部分)与同步套固定连接，同步轴上镶嵌键，并与电磁离合器的固定部分动配合连接，即限制了同步轴向对于支撑架的转动，只能沿电磁离合器轴孔方向滑动。同步销穿在同步轴的销孔中，与销孔之间过度配合，电磁离合器运动部分与同步套一体可以沿同步轴轴向运动，由于受到同步销的限制，可以小角度的绕轴转动。如图3、图4所示。

图5是本发明的用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置在换挡时同步销与同步套关系示意图，从左至右依次是空挡位置、换挡同步、换挡完成时同步销与同步套关系示意图。如图5所示，电磁离合器通电时，电磁离合器固定部分和运动部分闭合构成一体，由于同步轴受到连接键的作用不能转动，当有换挡动作时，同步轴可以做轴向运动(第一幅图)，当运动至同步套滑动槽根部时(第二幅图)，同步套外凸的圆弧部分卡住同步销，不允许同步轴轴向移动，即不能换挡到位。若此时电磁离合器断电，则电磁离合器固定部分和运动部分相离合，同步销能够克服回位弹簧对同步套的拉力，迫使同步套转动，则同步轴能够继续轴向移动，完成换挡(第三幅图)。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于履带车辆驾驶模拟器的变速同步模拟装置，其特征在于，包括

换挡手柄连接装置、拉压力传感器、电磁离合器、同步套、同步销、同步轴、支撑架、回位弹簧、仿真计算机；

拉压力传感器，其通过换挡手柄连接装置与变速杆相接，用于将驾驶员扳动变速杆的变速力传递给仿真计算机；

仿真计算机，接收拉压力传感器传送的变速力数据结合预存判定数据进行判断，当判断结果符合设定的同步条件时，给电磁离合器断电，使得电磁离合器处于分离状态；当判断结果不符合设定的同步条件时，给电磁离合器继续通电，使得电磁离合器处于结合状态；空档时，给电磁离合器继续通电，使得电磁离合器处于结合状态；

电磁离合器，采用干式电磁离合器，其包括线圈、衔铁、挡圈和动盘，且挡圈与支撑架固定连接，用于固定电磁离合器；

同步套与电磁离合器的动盘固定连接，同步轴上镶嵌键并与电磁离合器的挡圈活动连接，同步销穿于同步轴的销孔中与销孔过度配合；

回位弹簧，与同步套连接，给同步套提供一个旋转力，使同步套与同步销保持接触并一起转动；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈通电时，电磁力使衔铁的弹簧片产生变形，动盘与衔铁吸合在一起，电磁离合器处于结合状态，同步套通过电磁离合器与支撑架构成一体，使得同步套不能转动，同步销在同步轴运动下只在同步套滑槽部分运动，不能完成挂档动作；

仿真计算机控制电磁离合器的线圈断电时，电磁力消失，衔铁在其弹簧片弹力的作用下弹回，使电磁离合器处于分离状态，换挡时，同步轴沿电磁离合器轴孔方向滑动，通过同步销克服同步套的阻力并带动电磁离合器的动盘与同步套一体沿同步轴轴向运动；

该变速同步模拟装置的工作状态如下：

当变速杆处于空挡位置时，电磁离合器处于结合状态；

当驾驶员扳动变速杆进行挂档时，仿真计算机通过计算判定是否达到同步条件：

若满足同步条件，则电磁离合器在仿真计算机的控制下变为分离状态，使同步套在变速力的作用下转动，使得驾驶员挂档到位；

若不满足同步条件，则电磁离合器仍处于结合状态，使得同步套在变速力的作用下无法转动，驾驶员无法挂档成功；

当驾驶员扳动变速杆进行退档时，电磁离合器在仿真计算机的控制下处于分离状态，同步轴进行轴向运动，当带动同步销运动到同步套滑槽时，同步套在回位弹簧的作用下转动回到原始位置，同时，仿真计算机获得空档信号，将电磁离合器置于结合状态。