| 专利名称： | 用于模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置及实验平台 | ||
| 专利名称(英文)： | For analog small electric automobile running resistance of the loading device and platform | ||
| 专利号： | CN201410216887.8 | 申请时间： | 20140521 |
| 公开号： | CN103956083B | 公开时间： | 20151209 |
| 申请人： | 清华大学 | ||
| 申请地址： | 100084 北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室 | ||
| 发明人： | 李亮; 田阳; 李旭健; 王翔宇; 朱早贝; 颜炳杰; 杨超 | ||
| 分类号： | G01M17/007 | 主分类号： | G01M17/007 |
| 代理机构： | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人： | 徐宁; 关畅 |
| 摘要： | 本发明涉及一种用于模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置及实验平台，加载装置包括：一支架，支架包括一底板、一端挡墙和两间隔设置的垂直挡墙；一电机，电机紧固连接在端挡墙上；一丝杠，丝杠的一端通过一联轴器连接电机的输出轴；一滑块，滑块与丝杠的另一端通过螺纹连接；一压紧轮架；以及一压紧轮，压紧轮转动支撑在压紧轮架上，且转轴为水平方向；其中，丝杠水平穿过一垂直挡墙且不与垂直挡墙接触，另一垂直挡墙位于压紧轮架与压紧轮之间，两垂直挡墙之间紧固连接一对导杆，两导杆水平穿过滑块和压紧轮架，且不接触滑块和压紧轮架。该加载装置体积小巧、结构相对简单，具有易于加工和开发成本低的优点，因此更易于推广。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a loading device and experimental platform for simulating small-type electric car driving resistance. The loading device comprises a support, a motor, a lead screw, a sliding block, a compressing wheel carrier and a compressing wheel. The support comprises a base plate, an end retaining wall and two perpendicular retaining walls which are arranged in a spaced mode, the motor is connected to the end retaining wall in a fastening mode, one end of the lead screw is connected with an output shaft of the motor through a coupler, the sliding block is connected with the other end of the lead screw through threads, the compressing wheel is rotatably supported on the compressing wheel carrier, and a rotating shaft is in the horizontal direction. The lead screw horizontally penetrates through one perpendicular retaining wall and is not in contact with the one perpendicular retaining wall, the other retaining wall is arranged between the compressing wheel carrier and the compressing wheel, a pair of guide rods are connected between the two perpendicular retaining walls in a fastening mode, and the two guide rods horizontally penetrate through the sliding block and the compressing wheel carrier, and are not in contact in the sliding block and the compressing wheel carrier. The loading device has the advantages of being small and exquisite in size, relatively simple in structure, easy to machine and low in development cost, and therefore the loading device is easier to popularize. | ||
1.一种用于模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置，其特征在于，它包括： 一支架，所述支架包括一底板、一端挡墙和两间隔设置的垂直挡墙； 一电机，所述电机紧固连接在所述端挡墙上； 一丝杠，所述丝杠的一端通过一联轴器连接所述电机的输出轴； 一滑块，所述滑块与所述丝杠的另一端通过螺纹连接； 一压紧轮架，所述压紧轮架与所述滑块紧固连接；以及 一压紧轮，所述压紧轮转动支撑在所述压紧轮架上，且转轴为水平方向； 其中，所述丝杠水平穿过一所述垂直挡墙且不与所述垂直挡墙接触，另一所述垂 直挡墙位于所述压紧轮架与所述压紧轮之间，两所述垂直挡墙之间紧固连接一对导杆， 两所述导杆水平穿过所述滑块和压紧轮架，且不接触所述滑块和压紧轮架。
2.一种用于模拟电动汽车行车阻力的实验平台，其特征在于，它包括一铸铁平台、 一电机、一输入轴扭矩传感器、一输出轴扭矩传感器、一变速器、两半轴、两惯性轮 和两如权利要求1所述的加载装置； 所述电机、输入轴扭矩传感器、输出轴扭矩传感器和变速器分别通过支座固定支 撑在所述铸铁平台上，两所述半轴和两所述惯性轮分别通过支座转动支撑在所述铸铁 平台上，所述加载装置的所述支架紧固连接在所述铸铁平台上； 所述电机的输出轴通过一联轴器与所述输入轴扭矩传感器的一端连接，所述输入 轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接所述变速器的输入端，所述变速器的一个输 出端通过一花键连接一所述半轴的一端，所述半轴的另一端通过一联轴器连接一所述 惯性轮；所述变速器的另一个输出端通过一联轴器连接所述输出轴扭矩传感器的一端， 所述输出轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接另一所述半轴的一端，另一所述半 轴的另一端通过一联轴器连接另一所述惯性轮。
1.一种用于模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置，其特征在于，它包括： 一支架，所述支架包括一底板、一端挡墙和两间隔设置的垂直挡墙； 一电机，所述电机紧固连接在所述端挡墙上； 一丝杠，所述丝杠的一端通过一联轴器连接所述电机的输出轴； 一滑块，所述滑块与所述丝杠的另一端通过螺纹连接； 一压紧轮架，所述压紧轮架与所述滑块紧固连接；以及 一压紧轮，所述压紧轮转动支撑在所述压紧轮架上，且转轴为水平方向； 其中，所述丝杠水平穿过一所述垂直挡墙且不与所述垂直挡墙接触，另一所述垂 直挡墙位于所述压紧轮架与所述压紧轮之间，两所述垂直挡墙之间紧固连接一对导杆， 两所述导杆水平穿过所述滑块和压紧轮架，且不接触所述滑块和压紧轮架。
2.一种用于模拟电动汽车行车阻力的实验平台，其特征在于，它包括一铸铁平台、 一电机、一输入轴扭矩传感器、一输出轴扭矩传感器、一变速器、两半轴、两惯性轮 和两如权利要求1所述的加载装置； 所述电机、输入轴扭矩传感器、输出轴扭矩传感器和变速器分别通过支座固定支 撑在所述铸铁平台上，两所述半轴和两所述惯性轮分别通过支座转动支撑在所述铸铁 平台上，所述加载装置的所述支架紧固连接在所述铸铁平台上； 所述电机的输出轴通过一联轴器与所述输入轴扭矩传感器的一端连接，所述输入 轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接所述变速器的输入端，所述变速器的一个输 出端通过一花键连接一所述半轴的一端，所述半轴的另一端通过一联轴器连接一所述 惯性轮；所述变速器的另一个输出端通过一联轴器连接所述输出轴扭矩传感器的一端， 所述输出轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接另一所述半轴的一端，另一所述半 轴的另一端通过一联轴器连接另一所述惯性轮。
翻译：技术领域
本发明属于电动汽车实验技术领域，具体涉及一种用于模拟小型电动汽车行车阻 力的加载装置及实验平台。
背景技术
当前，由于全球面临着大气污染和能源短缺的危机，汽车发展重心已经由原来的 燃油汽车转向新能源汽车的研究和开发。而其中的纯电动汽车为代用燃料汽车，是研 究和开发的一个重点。在纯电动汽车的开发过程中，仿真技术在设计过程内具有重要 的作用，能够有效地缩短设计周期、降低研制费用以及提高汽车的性能。用于模拟电 动汽车行车阻力的实验平台就是仿真技术中重要的一环。
当前用于汽车实验平台模拟整车行驶阻力的装置多采用电力测功机，虽然其可以 比较理想地模拟整车行驶阻力，但是其因体积庞大、价格昂贵、操作复杂等缺点不能 得到广泛应用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑、成本低廉、操作便捷的用于 模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置以及采用该加载装置的实验平台。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于模拟小型电动汽车行车阻 力的加载装置，其特征在于，它包括：一支架，所述支架包括一底板、一端挡墙和两 间隔设置的垂直挡墙；一电机，所述电机紧固连接在所述端挡墙上；一丝杠，所述丝 杠的一端通过一联轴器连接所述电机的输出轴；一滑块，所述滑块与所述丝杠的另一 端通过螺纹连接；一压紧轮架；以及一压紧轮，所述压紧轮转动支撑在所述压紧轮架 上，且转轴为水平方向；其中，所述丝杠水平穿过一所述垂直挡墙且不与所述垂直挡 墙接触，另一所述垂直挡墙位于所述压紧轮架与所述压紧轮之间，两所述垂直挡墙之 间紧固连接一对导杆，两所述导杆水平穿过所述滑块和压紧轮架，且不接触所述滑块 和压紧轮架。
一种用于模拟电动汽车行车阻力的实验平台，其特征在于，它包括一铸铁平台、 一电机、一输入轴扭矩传感器、一输出轴扭矩传感器、一变速器、两半轴、两惯性轮 和两如权利要求1所述的加载装置；所述电机、输入轴扭矩传感器、输出轴扭矩传感 器和变速器分别通过支座固定支撑在所述铸铁平台上，两所述半轴和两所述惯性轮分 别通过支座转动支撑在所述铸铁平台上，所述加载装置的所述支架紧固连接在所述铸 铁平台上；所述电机的输出轴通过一联轴器与所述输入轴扭矩传感器的一端连接，所 述输入轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接所述变速器的输入端，所述变速器的 一个输出端通过一花键连接一所述半轴的一端，所述半轴的另一端通过一联轴器连接 一所述惯性轮；所述变速器的另一个输出端通过一联轴器连接所述输出轴扭矩传感器 的一端，所述输出轴扭矩传感器的另一端通过一联轴器连接另一所述半轴的一端，另 一所述半轴的另一端通过一联轴器连接另一所述惯性轮。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明所提供的用于模拟小 型电动汽车行车阻力的加载装置体积小巧、结构相对简单，具有易于加工和开发成本 低的优点，因此更易于推广。2、本发明提供的用于模拟小型电动汽车行车阻力的实验 平台是根据已有的电动汽车关键零部件进行设计，平台结构简单，具备电动汽车多项 性能测试的能力。本发明可广泛应用于小型电动汽车行车阻力的模拟实验。
附图说明
图1是本发明加载装置的整体结构示意图；
图2是本发明加载装置的支架的结构示意图；
图3是本发明加载装置的执行机构的结构示意图；
图4是本发明汽车实验平台的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～3所示，本发明提供了一种用于模拟小型电动汽车行车阻力的加载装置 10，它包括一支架11，支架11包括一底板111、一端挡墙112和两间隔设置的垂直挡 墙113、114。端挡墙112上紧固连接一水平方向布置的电机12，电机12的输出轴通 过一联轴器13连接一丝杠14的一端，丝杠14水平穿过垂直挡墙113且不与垂直挡墙 113接触，丝杠14的另一端通过螺纹连接一滑块15，滑块15紧固连接一压紧轮架16， 压紧轮架16转动支撑一转轴为水平方向的压紧轮17。垂直挡墙114位于压紧轮架16 与压紧轮17之间，垂直挡墙113与垂直挡墙114之间紧固连接一对导杆18，两导杆 18水平穿过滑块15和压紧轮架16，且不接触滑块15和压紧轮架16。
本发明所述加载装置10的工作原理为：由电机12驱动丝杠14正转或者反转，丝 杠14的转动转化为滑块15的水平运动，进而压紧轮17也做相应的水平运动(导轨 18保证了滑块15和压紧轮架16仅做水平运动而不会发生旋转)压紧或者放松被加载 对象(用于模拟电动汽车行车阻力实验平台中的惯性轮)。
本发明还提供了一种用于模拟小型电动汽车行车阻力的实验平台20，它以加载装 置10作为施加压力源。实验平台20包括一铸铁平台21、一电机22、一输入轴扭矩传 感器23、一输出轴扭矩传感器24、一变速器25、两半轴26、两惯性轮27和两加载装 置10。其中，电机22、输入轴扭矩传感器23、输出轴扭矩传感器24和变速器25分 别通过支座固定支撑在铸铁平台21上；两半轴26和两惯性轮27分别通过支座转动支 撑在铸铁平台21上；加载装置10的支架11紧固连接在铸铁平台21上。电机22的输 出轴通过一联轴器28与输入轴扭矩传感器23的一端连接，输入轴扭矩传感器23的另 一端通过一联轴器29连接变速器25的输入端，变速器25的一个输出端通过一花键(图 中未示出)连接一半轴26的一端，半轴26的另一端通过一联轴器30连接一惯性轮 27；变速器25的另一个输出端通过一联轴器31连接输出轴扭矩传感器24的一端，输 出轴扭矩传感器24的另一端通过一联轴器32连接另一半轴26的一端，另一半轴26 的另一端通过一联轴器33连接另一惯性轮27。
本发明所述实验平台20的工作原理为：由电机22提供驱动力，变速器25改变电 机22的输出转速及转矩并通过两半轴26将动力传递至两惯性轮27，加载装置10对 惯性轮27施加压力以产生摩擦力，其可以模拟汽车运行阻力，输入轴矩传感器23和 输出轴扭矩传感器24为测量装置，用以提供扭矩信号和转速信号，作为控制系统决定 增加/降低施压力度的数据源之一。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有 所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和 等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
