CN107817115A - 一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，包括底座，主动滚轮及从动滚轮，其中主动滚轮及从动滚轮间距可调地安装在底座内部，且底座上安装有定位齿轮；主动滚轮一侧安装驱动电机，另一侧安装主动齿轮，从动滚轮一侧安装从动齿轮；主动齿轮的两侧安装有多个张紧轮，且主动齿轮、张紧轮、定位齿轮及从动齿轮通过齿条同步带传动连接，该同步动力装置可在保证前、后滚轮动力的前提下减小其转动时施加给车轮的水平静摩擦力，同时缩短了传动带总长度，解决了其因多次使用而造成的疲劳拉伸问题。

Description

一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置
技术领域
本发明属于电动自行车的测试技术领域，具体来说涉及一种电动自行车性能测试平台，尤其是一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置。
背景技术
电动自行车性能测试平台是测试电动自行车的一种设备，测试时，将电动自行车放置在测试平台的滚轮上进行路面骑行状态模拟，以测试其在骑行状态下的各项性能。目前电动自行车多采用电机前置式方法进行检测，是通过位于自行车前轴处的电机来驱动自行车。如果骑行者需要蹬脚踏板，那么通过脚踏板、曲柄和中轴传递到后轴上的动力也可以对电动自行车的运动产生辅助的推动作用。2个动力是通过地面来实现动力耦合的，从而实现电机驱动的脚蹬驱动杆来驱动脚蹬以模拟人的蹬车运动，实现助力模式的性能测试。
通过公开专利文献的检索，发现如下相关公开专利文献：
电动自行车和轻便电动摩托车的性能测试平台(CN201510545745.0)该发明公开了一种电动自行车和轻便电动摩托车的性能测试平台，包括底座，底座上设置有车座压紧固定装置，底座上还设有中轴驱动装置，中轴驱动装置包括中轴驱动电机和中轴驱动拨杆，中轴驱动拨杆与中轴驱动电机传动连接，底座的后部滑动安装有溜板箱，溜板箱上滚动安装有一对后轴滚轮，后轴滚轮之间通过同步齿形带A传动连接，底座的前部滚动设置有一对前轴滚轮，前轴滚轮之间通过同步齿形带B传动连接，前轴滚轮与后轴滚轮之间传动连接，其中一个前轴滚轮与测功电机传动连接。优点是：该发明可以方便的测试电机前置式电动车的性能。
上述检索的电动自行车性能测试平台为申请人的第一代产品，该测试平台通过分别在电动车前、后轮下设置两个动力滚，同时利用调整轮拉进传动带的方式进行传动。另外车轮下的两个动力滚与车轮呈三角形排列，但是在检测电动车的电机输出功率与动力滚滚动功率衰减比时，该三角形排列方式存在一定的震动误差，故申请人针对上述问题研究开发了第二代电动自行车性能测试平台。
通过技术特征的对比，申请人认为上述公开专利文献的技术方案与本专利申请方案的结构与目的均不相同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，该同步动力装置可在保证前、后滚轮动力的前提下减小其转动时施加给车轮的水平静摩擦力，同时缩短了传动带总长度，解决了其因多次使用而造成的疲劳拉伸问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，包括底座，主动滚轮及从动滚轮，其中主动滚轮及从动滚轮间距可调地安装在底座内部，且底座上安装有定位齿轮；主动滚轮一侧安装驱动电机，另一侧安装主动齿轮，从动滚轮一侧安装从动齿轮；主动齿轮的两侧安装有多个张紧轮，且主动齿轮、张紧轮、定位齿轮及从动齿轮通过齿条同步带传动连接。
在上述方案中，优选的技术方案为：底座内部对称安装有调节滑轨，该调节滑轨上滑动安装有滚轮架，且两滚轮架之间转动安装主动滚轮；一侧滚轮架上固定安装驱动电机，另一侧滚轮架的上转动安装有多个张紧轮，该侧的滚轮架底部螺纹穿装有丝杠。
在上述方案中，优选的技术方案为：丝杠两端与底座旋转连接，其中丝杠的一端向底座外部外延伸并安装有控制手轮。
本发明的优点和经济效果是：
由于本发明采用上述技术方案，通过在底座内设置主动滚轮及从动滚轮，并且通过齿条同步带两滚轮之间的动力的传递，使得电动车的前轮和后轮可以以相同的速度进行旋转，从而可以更真实的模拟出电动车在路面的行驶状况。而且，可以通过主动滚轮吸收驱动电机的功率，通过从动来吸收骑行动力电机模拟骑行者脚蹬的功率，从而实现了助力模式下的功率测量。此外，通过齿条同步带的传动结构，在一定范围内使主、从滚轮在调节后的各个不同间距处，均可保证齿条同步带相同程度的张紧，使得调整主、从动滚轮之间的距离不再成为影响皮带松紧度的因素。
另外本发明对称设置在主动齿轮两侧的张紧轮，可实现增加齿条同步带与张紧轮的接触面积，进而增加对主动齿轮及张紧轮的摩擦力，从而实现在缩短使用齿轮传动带总体长度且驱动电机输出功不变的前提下，延长齿条同步带使用寿命，且节约电能。
附图说明
图1为本发明的一种电动自行车性能测试平台用立体图；
图2为本发明的底座立体图；
图3为图2的主视图；
图4为图3的A-A界面剖视图(未安装齿条同步带)；
图5为现有技术中双滚轮检测方法的受力分析图；
图6位本发明的单滚轮检测方法的受力分析图。
图中：1-骑行动力电机；2-底座；3-主动滚轮；4-从动滚轮；5-从动齿轮；6-丝杠；7-齿条同步带；8-滚轮架；9-主动齿轮；10-定位齿轮支架；11-控制手轮；12-第一张紧轮；13-第一张紧轮；14-第二张紧轮；15-第三张紧轮；16-调节滑轨；17-定位齿轮；18-驱动电机。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，包括底座2，主动滚轮3及从动滚轮4，其中主动滚轮及从动滚轮间距可调地安装在底座内部，且底座上安装有定位齿轮17；主动滚轮一侧安装驱动电机18，另一侧安装主动齿轮9，从动滚轮一侧安装从动齿轮5；主动齿轮的两侧安装有多个张紧轮，且主动齿轮、张紧轮、定位齿轮及从动齿轮通过齿条同步带7传动连接。
在上述方案中，优选的技术方案为：底座内部对称安装有调节滑轨16，该调节滑轨上滑动安装有滚轮架8，且两滚轮架之间转动安装主动滚轮；一侧滚轮架上固定安装驱动电机，另一侧滚轮架的上转动安装有多个张紧轮，该侧的滚轮架底部螺纹穿装有丝杠6。
在上述方案中，优选的技术方案为：丝杠两端与底座旋转连接，其中丝杠的一端向底座外部外延伸并安装有控制手轮11，可通过旋转控制手轮，进而控制滚轮架在丝杆上做水平运动，达到调节主动滚轮与从动滚轮间距的目的。
另外底座内部固定安装有定位齿轮支架10，该定位齿轮支架上旋转安装定位齿轮。底座上安装有用于为电动车提供骑行动力的骑行动力电机1。
本发明优选的，在底座内仅安装一个主动滚轮及一个从动滚轮。
本发明优选的在滚轮架上旋转安装有四个张紧轮，且张紧轮对称安装在主动齿轮两侧，该张紧轮由定位齿轮至从动齿轮方向依次为第一张紧轮12、第二张紧轮13、第三张紧轮14、第四张紧轮15，其中第二张紧轮及第三张紧轮为光轴轮，第一张紧轮及第四张紧轮为齿轮，齿条同步带由定位齿轮上部向第四张紧轮上部缠绕，并经第三张紧轮与第四张紧轮夹紧传动后向第三张紧轮下部缠绕，再经第三张紧轮与主动齿轮夹紧传动后向主动齿轮上部缠绕，然后经主动齿轮与第二张紧轮夹紧传动后向第二张紧轮下部缠绕，而后经第二张紧轮与第一张紧轮夹紧传动后向第一张紧轮上部缠绕，最后经第一张紧轮上部向从动齿轮上部缠绕，且从动齿轮下部与定位齿轮下部通过齿条同步带缠绕连接。
为更清楚地描述本发明的具体实施方式，下面提供一种实例：
本发明在使用过程时，需先对电动车的前、后轮轴间距进行测量，进而旋转控制手轮，调节主、从动滚轮的间距与电动车前、后轮间距保持一致；更进一步地，将电动车以前轮对应主动滚轮，后轮对应从动滚轮的方向推行至底座上，并将电动车固定位置；完成上述连接准备后，启动驱动电机，由驱动电机带动主、从动滚轮旋转，进而带动电动车的前、后轮同步旋转；启动骑行动力电机，并同步测量骑行动力电机及驱动电机做功差，进而精确测量电动车自身助力电机的输出功率、电动车整体阻尼以及电动车电池使用寿命。
本发明以分别以单个主、从动滚轮带动电动车的前、后车轮旋转(如图6所示)，而现有技术中的主、从动滚轮分别有两个，且与车轮呈三角形分布(如图5所示)，经受力分析本方案的优点在于：
图5为现有技术中的同步动力装置，图中G表示为车轮重力，F与f为两滚轮对于车轮的斜向支撑力，F2与f2分别为两滚轮对轮胎的支撑力，二者之和为车轮重力G，F1与f1为滚轮施加给车轮向前进方向及后退方向的横向力，由于电动车的车胎为橡胶柔性材质制成，故F1与f1的大小很难控制，二者过大时会产生车轮向前、后方向的往复颠簸震动，而震动过大会增加F与f即车轮前后撞击滚轮，进而使轮胎与滚轮的接触力往复变化，从而导致车轮与滚轮之间摩擦力的瞬态变化，即使本实验台检测的轮胎与滚轮的接触点存在极不稳定的摩擦力损耗，导致骑行动力电机及驱动电机的做功差并不完全等于电动车自身电机的输出功，使得检测数据与真实数据存在较大偏差。
图6为本发明的同步动力装置，图中G表示为车轮重力，而F3表示为车轮提供支撑力的主、从东滚轮给与车轮的支撑力，由于检测过程中主要检测数据为骑行动力电机及驱动电机的做功差，故应尽量减小车轮与主、从动滚轮表面的静摩擦力，使车轮与滚轮旋转的角速度相同，即该方案的滚轮仅会给与车轮向上的支撑力，而不会给与车轮前进方向或后退方向的横向力，其检测数据更为接近实验室检测理想状态，从而减少其他外力干扰，其测得的电动车各项参数更为准确可靠。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，其特征在于：包括底座，主动滚轮及从动滚轮，其中主动滚轮及从动滚轮间距可调地安装在底座内部，且底座上安装有定位齿轮；所述主动滚轮一侧安装驱动电机，另一侧安装主动齿轮，从动滚轮一侧安装从动齿轮；所述主动齿轮的两侧安装有多个张紧轮，且主动齿轮、张紧轮、定位齿轮及从动齿轮通过齿条同步带传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，其特征在于：所述底座内部对称安装有调节滑轨，该调节滑轨上滑动安装有滚轮架，且两滚轮架之间转动安装主动滚轮；所述一侧滚轮架上固定安装驱动电机，另一侧滚轮架的上转动安装有多个张紧轮，该侧的滚轮架底部螺纹穿装有丝杠。
3.根据权利要求2所述的一种电动自行车性能测试平台用同步动力装置，其特征在于：所述丝杠两端与底座旋转连接，其中丝杠的一端向底座外部外延伸并安装有控制手轮。
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