一种力矩陀螺恢复力矩试验台及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种力矩陀螺恢复力矩试验台及测量方法，在基座上依次设有锁止机构、静态扭矩传感器、轴承座Ⅰ、力矩陀螺安装架和轴承座Ⅱ，轴承座Ⅰ上设有传动轴Ⅰ，力矩陀螺安装架一侧通过法兰接盘Ⅰ与传动轴Ⅰ一端连接；在静态扭矩传感器上连接有静态扭矩传感器连接法兰，传动轴Ⅰ另一端与静态扭矩传感器连接法兰连接；静态扭矩传感器与锁止机构连接；力矩陀螺安装架另一侧通过法兰接盘Ⅱ与轴承座Ⅱ上的传动轴Ⅱ连接。计算机通过力矩陀螺控制器连接待测力矩陀螺，静态扭矩传感器的输出通过数据采集器接计算机。本试验台能够快速、低成本地测取力矩陀螺在各个工况下的恢复力矩，从而为力矩陀螺的设计开发提供准确可靠的试验数据。力矩陀螺的设计开发提供准确可靠的试验数据。力矩陀螺的设计开发提供准确可靠的试验数据。

A test bed and measurement method for restoring moment of moment gyroscope

【技术实现步骤摘要】
一种力矩陀螺恢复力矩试验台及测量方法


[0001]本专利技术涉及力矩陀螺功能性的验证，更具体地说，本专利技术涉及一种力矩陀螺恢复力矩试验台及测量方法，属于汽车试验


技术介绍

[0002]随着汽车的不断发展，人们对汽车的驾驶体验感有了更多的要求与期待，而对速度体验与安全功能的高要求尤为明显。由于国内的汽车数量越来越多，公路里程高达484.65万公里，交通路况越来越复杂，导致交通事故频发，仅在2019年就发生了247646起交通事故。交通事故发生的诸多原因中，侧翻是一种极为严重与危险的工况，它可由一个或一系列综合因素产生，可发生在水平路面与坡度路面上。侧翻对驾驶员与乘客的生命安全造成了严重的威胁，同时也会造成重大经济损失。为了能让汽车在侧翻工况下恢复安全行驶姿态，可以在整车设计中加入力矩陀螺，以此在汽车发生侧翻时由力矩陀螺提供恢复力矩，使得汽车尽量恢复原有平衡状态。
[0003]为了更好地发挥力矩陀螺在车辆上的作用，通常需要对力矩陀螺工作时相关性能参数进行测试，以便根据测试结果对力矩陀螺进行优化设计。目前，国内做力矩陀螺性能验证主要是通过整车试验来获取试验数据，但这种方法存在周期长、成本高、获取多组数据困难等缺点。力矩陀螺相关性能参数中，汽车在侧翻工况下的恢复力矩是影响汽车行驶安全的重要参数。基于上述情况，设计一种力矩陀螺恢复力矩试验台，对于力矩陀螺性能验证与提高汽车行驶安全有极为重要、积极的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术采用整车试验力矩陀螺性能的不足，本专利技术的目的是提供一种力矩陀螺恢复力矩试验台，本试验台能够快速、低成本地测取力矩陀螺在各个工况下的恢复力矩，以便判断是否能够提供使汽车保持平衡姿态行驶的力矩，从而验证力矩陀螺的功能性，为力矩陀螺的设计开发提供准确可靠的试验数据。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种力矩陀螺恢复力矩试验台，包括基座，在基座上位于同一水平线上依次设有锁止机构、静态扭矩传感器、轴承座Ⅰ、力矩陀螺安装架和轴承座Ⅱ，力矩陀螺安装架用于刚性固定待测力矩陀螺；轴承座Ⅰ上设有传动轴Ⅰ，传动轴Ⅰ两端设有花键齿并从轴承座Ⅰ两端伸出；力矩陀螺安装架与轴承座Ⅰ对应的一端固定设有法兰接盘Ⅰ，法兰接盘Ⅰ中心设有花键孔，传动轴Ⅰ朝向法兰接盘Ⅰ一端通过该端的花键齿与法兰接盘Ⅰ中心的花键孔连接；轴承座Ⅰ刚性固定在基座上；在静态扭矩传感器朝向轴承座Ⅰ一侧刚性连接有静态扭矩传感器连接法兰，传动轴Ⅰ朝向静态扭矩传感器一端通过该端的花键齿与静态扭矩传感器连接法兰上的花键孔连接；静态扭矩传感器另一侧与锁止机构连接以通过锁止机构实现传动轴Ⅰ在传递扭矩下能够锁止；力矩陀螺安装架与轴承座Ⅱ对应的一端固定设有法兰接盘Ⅱ，法兰接盘Ⅱ中心设有花键孔，轴承座Ⅱ上设有传动轴Ⅱ，传动轴Ⅱ朝向力矩陀螺安装架一端设有
花键齿并从轴承座Ⅱ中伸出，传动轴Ⅱ该伸出端通过花键齿与法兰接盘Ⅱ中心的花键孔连接；计算机通过力矩陀螺控制器连接拟安装在力矩陀螺安装架上的待测试力矩陀螺，通过在所述计算机上运行车辆工况模拟软件来模拟汽车行驶时的各个工况，并由力矩陀螺控制器控制力矩陀螺工作在对应工况；静态扭矩传感器的输出接数据采集器，数据采集器的输出接计算机，由计算机对静态扭矩传感器检测到的力矩数据进行显示与记录。
[0006]力矩陀螺安装架通过其两端的法兰接盘与对应轴承座上的传动轴连接后处于悬空状态。
[0007]所述锁止机构由锁止接盘和锁止块构成，所述静态扭矩传感器另一侧与该锁止接盘刚性连接；锁止接盘通过其上的盘齿与锁止块连接以实现传动轴Ⅰ的锁止；锁止块安装在基座上。
[0008]所述锁止接盘为棘轮，所述锁止块为与棘轮匹配的棘爪。
[0009]所述轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ分别通过轴承座底座刚性固定在基座上；所述锁止块刚性固定在锁止架上，锁止架刚性固定在基座上。
[0010]所述基座为金属铁加工形成并以地基形式安装在地面上。
[0011]本专利技术还同时提供了力矩陀螺恢复力矩的测量方法。
[0012]一种测量力矩陀螺恢复力矩的方法，按如下步骤进行，1）获取前述的力矩陀螺恢复力矩试验台；2）将待测量力矩陀螺刚性固定在力矩陀螺安装架上；3）在计算机上运行车辆工况模拟软件来模拟汽车行驶时的某个工况，并由力矩陀螺控制器控制力矩陀螺工作在对应工况；4）利用锁止机构使传动轴Ⅰ静止，然后由静态扭矩传感器感测传动轴Ⅰ传递过来的扭矩，并通过数据采集器处理后传递给计算机，由计算机对静态扭矩传感器检测到的力矩陀螺在该工况下的力矩数据进行显示与记录；5）某工况检测完毕，由计算机切换车辆工况模拟软件至下一个工况，然后重复步骤3）和步骤4），得到下一个工况力矩陀螺的力矩数据；直到将需要的工况检测完毕。
[0013]相比现有技术，本专利技术提供的试验台具有如下有益效果：1、力矩陀螺在计算机模拟下能够模拟汽车行驶的各个工况，无需整车试验即可测得力矩陀螺在各个工况下所能提供的恢复力矩，数据获取快捷、低成本且更加丰富，为力矩陀螺的设计开发提供了较为全面的数据支撑。
[0014]2、试验台采取锁止机构使传动轴在扭矩作用下依然静止，能够保证测取的力矩陀螺恢复力矩更加准确可靠。
[0015]3、试验台简单，便于安装调整，可以适用不同的力矩陀螺，通用性好。
[0016]4、试验台可以根据实际条件利用计算机来灵活的设置各种试验工况，保证数据的有效性。
附图说明
[0017]图1为力矩陀螺恢复力矩试验台结构图；图2为力矩陀螺恢复力矩试验台系统原理图；
图中：1—锁止块；2—静态扭矩传感器；3—轴承座Ⅰ；4—法兰接盘Ⅰ；5—力矩陀螺；6—力矩陀螺安装架；7—法兰接盘Ⅱ；8—轴承座Ⅱ；9—基座；10—力矩陀螺控制器；11—计算机；12—数据采集器；13—静态扭矩传感器连接法兰；14—锁止接盘。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0019]本专利技术力矩陀螺恢复力矩试验台结构如图1所示，其主要构成包括锁止块1、静态扭矩传感器2、轴承座Ⅰ3、法兰接盘Ⅰ4、力矩陀螺5、力矩陀螺安装架6、法兰接盘Ⅱ7、轴承座Ⅱ8、铁地基9、力矩陀螺控制器10、计算机11、数据采集器12、静态扭矩传感器连接法兰13、锁止接盘14。具体结构描述如下。
[0020]力矩陀螺安装架6用于刚性固定待测力矩陀螺5；实际设计中，力矩陀螺5通过螺栓先固定在安装底座上，再由安装底座通过螺栓刚性固定在力矩陀螺安装架6上。轴承座Ⅰ3上设有传动轴Ⅰ，传动轴Ⅰ两端设有花键齿并从轴承座Ⅰ3两端伸出；力矩陀螺安装架6与轴承座Ⅰ3对应的一端通过螺钉刚性固定设有法兰接盘Ⅰ4，法兰接盘Ⅰ4中心设有花键孔，传动轴Ⅰ朝向法兰接盘Ⅰ一端通过该端的花键齿与法兰接盘Ⅰ中心的花键孔连接。轴承座Ⅰ3刚性固定在基座9上；在静态扭矩传感器2朝向轴承座Ⅰ一侧刚性连接有静态扭矩传感器连接法兰13，传动轴Ⅰ朝向静态扭矩传感器一端通过该端的花键齿与静态扭矩传感器连接法兰13上的花键孔连接；静态扭矩传感器2另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力矩陀螺恢复力矩试验台，其特征在于：包括基座，在基座上位于同一水平线上依次设有锁止机构、静态扭矩传感器、轴承座Ⅰ、力矩陀螺安装架和轴承座Ⅱ，力矩陀螺安装架用于刚性固定待测力矩陀螺；轴承座Ⅰ上设有传动轴Ⅰ，传动轴Ⅰ两端设有花键齿并从轴承座Ⅰ两端伸出；力矩陀螺安装架与轴承座Ⅰ对应的一端固定设有法兰接盘Ⅰ，法兰接盘Ⅰ中心设有花键孔，传动轴Ⅰ朝向法兰接盘Ⅰ一端通过该端的花键齿与法兰接盘Ⅰ中心的花键孔连接；轴承座Ⅰ刚性固定在基座上；在静态扭矩传感器朝向轴承座Ⅰ一侧刚性连接有静态扭矩传感器连接法兰，传动轴Ⅰ朝向静态扭矩传感器一端通过该端的花键齿与静态扭矩传感器连接法兰上的花键孔连接；静态扭矩传感器另一侧与锁止机构连接以通过锁止机构实现传动轴Ⅰ在传递扭矩下能够锁止；力矩陀螺安装架与轴承座Ⅱ对应的一端固定设有法兰接盘Ⅱ，法兰接盘Ⅱ中心设有花键孔，轴承座Ⅱ上设有传动轴Ⅱ，传动轴Ⅱ朝向力矩陀螺安装架一端设有花键齿并从轴承座Ⅱ中伸出，传动轴Ⅱ该伸出端通过花键齿与法兰接盘Ⅱ中心的花键孔连接；计算机通过力矩陀螺控制器连接拟安装在力矩陀螺安装架上的待测试力矩陀螺，通过在所述计算机上运行车辆工况模拟软件来模拟汽车行驶时的各个工况，并由力矩陀螺控制器控制力矩陀螺工作在对应工况；静态扭矩传感器的输出接数据采集器，数据采集器的输出接计算机，由计算机对静态扭矩传感器检测到的力矩数据进行显示与记录。2.根据权利要求1所述的力矩陀螺恢复力矩试验台，其特征在于：力矩陀螺安装架通过其两端的法兰接盘与对应轴承座上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，吴学彦，石晓辉，葛帅帅，祁文杰，施全，吴金樯，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：