CN211347304U - 驾驶室七自由度振动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车驾驶室振动测试的技术领域，具体公开了驾驶室七自由度振动平台，包括支撑板，支撑板上可拆卸连接有纵向激励总成、横向激励总成以及四个垂向激励总成；四个垂向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架底端，纵向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架前端横梁的外壁，横向激励总成铰接于驾驶室车架纵梁的侧壁。本实用新型的目的在于提供驾驶室七自由度振动平台，以解决如何实现驾驶室振动测试的问题。

Description

驾驶室七自由度振动平台

技术领域

本实用新型属于汽车驾驶室振动测试的技术领域。

背景技术

驾驶室是车的非常重要的组成部分，是驾乘人员的工作间和休息所，直接关系到车辆综合性能和行车安全，在满足功能的前提下，必须具备很高的可靠性。为了快速高效的验证驾驶室的可靠性，汽车试验工程师进行了道路模拟试验方法的研究，在业内逐渐被接受和应用。

现有技术中常见的通常是对汽车的整车进行振动测试，并不存在针对驾驶室单独的振动测试平台。为此，设计相应的驾驶室振动试验台就尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供驾驶室七自由度振动平台，以解决如何实现驾驶室振动测试的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：驾驶室七自由度振动平台，包括支撑板，支撑板上设有驾驶室车架，支撑板上可拆卸连接有纵向激励总成、横向激励总成以及至少四个垂向激励总成；垂向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架底端，纵向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架前端横梁的外壁，横向激励总成铰接于驾驶室车架纵梁的侧壁。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：本技术方案纵向激励总成输出端提供纵向载荷Fx对应的平动自由度，横向激励总成输出端提供横向载荷Fy对应的平动自由度和力矩Mz对应转动自由度，垂向激励总成输出端提供垂向载荷Fz对应的平动自由度和力矩Mx及My分别对应的转动自由度。其中四个垂向激励总成利用四个输出端的位置偏移形成扭转力，进而达到提供扭转自由度的技术效果。本技术方案利用三种激励总成有效还原了驾驶室自身的六个自由度和一个车架扭转自由度，复现驾驶室实车振动姿态。为测试驾驶室振动提供了准确仿真的模拟环境，提高测试数据的精准性。

进一步，所述垂向激励总成包括第一底座，所述第一底座顶部铰接有作动器，所述作动器自由端铰接有增速杠杆，所述增速杠杆侧壁铰接于第一底座上，所述增速杠杆自由端铰接有二力杆，所述二力杆轴向垂直于水平面，所述二力杆铰接于驾驶室车架底部。

有益效果：本技术方案利用作动器起到动力输出起始端，同时利用增速杠杆及二力杆起到动力输送作用，最终利用二力杆竖直铰接于驾驶室车架底部，实现垂向载荷Fz对应的平动自由度和力矩Mx及My分别对应的转动自由度，以及车架扭转自由度。

进一步，所述横向激励总成与纵向激励总成结构相同，包括第二底座，所述第二底座顶部铰接有作动器，所述作动器自由端铰接有增速杠杆，所述增速杠杆侧壁铰接于第二底座上，所述增速杠杆自由端铰接有二力杆，所述二力杆轴向平行于水平面，所述二力杆铰接于驾驶室车架侧壁。

有益效果：本技术方案同样利用作动器作为动力输出起始端，并利用增速杠杆及二力杆，实现利用二力杆实现水平方向上的振动，最终实现使驾驶室纵向载荷Fx和横向载荷Fy分别对应的平动自由度，以及力矩Mz对应转动自由度。

进一步，所述作动器采用斜卧式连接于第一底座。

有益效果：本技术方案通过采用斜卧式的方式固定作动器，一方面达到降低作动器中心高度的效果，另一方面也能够有效提高作动器的共振频率，提高振动效果。

进一步，所述副作动器采用斜卧式连接于第二底座。

进一步，所述增速杠杆为直角三角臂。

有益效果：本技术方案通过采用三角臂作为增速杠杆，以达到保证激励方向平衡的目的。

进一步，所述作动器或副作动器均为伸缩缸。

有益效果：本技术方案采用伸缩缸作为作动器，有效提高振动的输出速度，充分满足测试平台振动的响应要求。

进一步，所述副增速杠杆为钝角三角臂。

进一步，所述支撑板顶面均匀开有若干定位孔，所述第一底座或第二底座底部开有同定位孔螺纹连接的通孔。

有益效果：本技术方案通过在支撑板上开设若干定位孔，以提高激励总成在支撑板上可拆卸连接的自由度，操作人员能够根据自己的实际需要选择激励总成固定的位置。

进一步，所述横向激励总成数量为两个，且横向激励总成的自由端铰接于驾驶室车架同侧相对的两端。

有益效果：本技术方案通过将两个横向激励总成连接在车架的同侧相对两端，以提高横向激励总成的振动效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例驾驶室七自由度振动平台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例垂向激励总成的结构示意图；

图3为本实用新型实施例纵向激励总成的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑板1、车架2、垂向激励总成3、纵向激励总成4、横向激励总成5、第一底座6、伸缩缸7、直角三角臂8、二力杆9、第二底座10、钝角三角臂11。

实施例基本如附图1所示：驾驶室七自由度振动平台，包括支撑板1，支撑板1的上方设有驾驶室，驾驶室的底部固定有车架2。支撑板1上均匀开有若干的定位孔。支撑板1上螺栓固定有四个垂向激励总成3、两个横向激励总成5以及一个纵向激励总成4。

如附图2所示，垂向激励总成3包括第一底座6，第一底座6的顶部为敞口，敞口的左端铰接有增速杠杆，增速杠杆为直角三角臂8，直角三角臂8的三个边角处分别开有轴向相互平行的销孔。其中直角三角臂8的直角端的销孔转动连接在第一底座6的敞口一侧。直角三角臂8的一个锐角的边角铰接伸缩缸7，具体铰接于伸缩缸7的伸缩端，伸缩缸7远离直角三角臂8的一端铰接在第一底座6敞口的内壁。直角三角臂8的另一个锐角边角铰接有二力杆9，二力杆9的轴向垂直于水平面，二力杆9的自由端铰接于车架2的底面。四个垂向激励3总成分别铰接在车架2底端的四个边角处。

如附图3所示，纵向激励总成4与横向激励总成5的大小结构相同。具体包括第二底座10，第二底座10的顶部为敞口，且敞口的左端高于敞口的右端。敞口的左端铰接有副增速杠杆，副增速杠杆为钝角三角臂11，钝角三角臂11的三个边角处分别开有轴向相互平行的销孔。钝角三角臂11的下方的销孔转动连接于第二底座10的敞口左端。第二底座10的敞口右端转动连接有伸缩缸7。伸缩缸7自由端转动连接于钝角三角臂11钝角的销孔处。钝角三角臂11顶端的销孔转动连接有二力杆9，二力杆9的轴向平行于水平面。其中纵向激励总成4的二力杆9自由端水平横向铰接于车架2前段的横梁。横向激励总成5的二力杆9自由端竖直铰接于车架2纵梁的外壁上，且两个横向激励总成5位于驾驶室车架2同侧相对的两端。

垂向激励总成3、横向激励总成5与纵向激励总成4的二力杆9均铰接在驾驶室底部的车架2上。四套垂向激励总成3的二力杆9分别铰接在车架2的纵梁下翼面。纵向激励总成4的二力杆9水平铰接在驾驶室车架2朝前一侧的横梁侧壁上。两套横向激励总成5的二力杆9竖直铰接在驾驶室车架2的纵梁同侧的侧壁上。第一底座6或第二底座10底部开有同定位孔螺栓连接的通孔。

具体实施过程如下：首先操作人员启动每个激励总成的伸缩缸7，钝角三角臂11或直角三角臂8在伸缩缸7的作用下，相对第一底座6或第二底座10周向转动。二力杆9在钝角三角臂11或直角三角臂8的转动作用下作往复振动。其中垂向激励总成3的二力杆9作竖直方向上的振动，纵向激励总成4与横向激励总成5的二力杆9作水平方向上的振动。纵向激励总成4输出端提供纵向载荷Fx对应的平动自由度，横向激励总成5输出端提供横向载荷Fy对应的平动自由度和力矩Mz对应转动自由度，垂向激励总成3输出端提供垂向载荷Fz对应的平动自由度和力矩Mx及My分别对应的转动自由度。最后由于三个点构成一个平面，四个垂向激励总成3利用一个输出端的位置与另外三个输出端位置的偏移差形成扭转力，进而达到提供扭转自由度。最终实现利用七个激励总成提供七个不同方位自由度振动的技术效果。最后所有作动器均用路谱数据进行激励，协同工作，还原驾驶室自身的六个自由度和一个车架扭转自由度，复现驾驶室姿态。七套激励总成的作动器均采用斜卧布置，降低重心高度，提高共振频率。另外，激励总成全部采用三角臂变向增速设计，保证激励方向，提高输出速度，满足响应要求。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。

Claims (10)

1.驾驶室七自由度振动平台，包括支撑板，所述支撑板上设有驾驶室车架，其特征在于：所述支撑板上可拆卸连接有纵向激励总成、横向激励总成以及至少四个垂向激励总成；所述垂向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架底端，所述纵向激励总成的输出端铰接于驾驶室车架前端横梁的外壁，所述横向激励总成铰接于驾驶室车架纵梁的侧壁。

2.根据权利要求1所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述垂向激励总成包括第一底座，所述第一底座顶部铰接有作动器，所述作动器自由端铰接有增速杠杆，所述增速杠杆侧壁铰接于第一底座上，所述增速杠杆自由端铰接有二力杆，所述二力杆轴向垂直于水平面，所述二力杆铰接于驾驶室车架底部。

3.根据权利要求1所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述横向激励总成与纵向激励总成结构相同，包括第二底座，所述第二底座顶部铰接有副作动器，所述副作动器自由端铰接有副增速杠杆，所述副增速杠杆侧壁铰接于第二底座上，所述副增速杠杆自由端铰接有二力杆，所述二力杆轴向平行于水平面，所述二力杆铰接于驾驶室车架侧壁。

4.根据权利要求2中所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述作动器采用斜卧式连接于第一底座。

5.根据权利要求3中所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述副作动器采用斜卧式连接于第二底座。

6.根据权利要求2中所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述增速杠杆为直角三角臂。

7.根据权利要求3中所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述副增速杠杆为钝角三角臂。

8.根据权利要求2所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述作动器均为伸缩缸。

9.根据权利要求2所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述支撑板顶面均匀开有若干定位孔，所述第一底座底部开有同定位孔螺纹连接的通孔。

10.根据权利要求1所述的驾驶室七自由度振动平台，其特征在于：所述横向激励总成数量为两个，且横向激励总成的自由端铰接于驾驶室车架同侧相对的两端。

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