轴耦合疲劳耐久测试平台及其设计方法技术

本发明专利技术提供一种轴耦合疲劳耐久测试平台及其设计方法，涉及汽车测试技术领域，包括

【技术实现步骤摘要】
轴耦合疲劳耐久测试平台及其设计方法


[0001]本专利技术涉及汽车测试
，特别是涉及一种轴耦合疲劳耐久测试平台及其设计方法
。

技术介绍

[0002]汽车轴耦合疲劳耐久性测试平台是室内道路模拟试验的重要设备之一，汽车疲劳耐久性测试平台能够提供一种与车辆实际行驶相近的振动环境，精确复现车辆在实际道路行驶过程中车轴处的受力状况，用于整车或零部件的可靠性试验
。
[0003]路谱复现精度作为评价汽车疲劳耐久性测试平台性能的核心指标，在很大程度上决定着汽车疲劳耐久测试的可靠性，而用于汽车疲劳耐久性测试的路谱构成复杂，路谱精确复现难度高，且机构的耦合性会导致这一问题更加凸显；若在构型设计方面采用解耦机构来降低路谱复现难度，提高路谱复现精度，需构造出具有大承载能力的解耦机构
。
[0004]现有的测试平台机构耦合性强，存在强非线性，机构施加的多维力
、
力矩之间存在交叉耦合，难以实现高精度路谱复现
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种轴耦合疲劳耐久测试平台及其设计方法，能够实现力和力矩单独施加，实现高精度路谱复现；并采用闭环单元构造的方法使完全解耦机构具有较大的承载能力，满足汽车疲劳耐久性测试需求
。
[0006]一种轴耦合疲劳耐久测试平台，其包括：
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构
、2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构和单转动机构；其中，
C
表示圆柱副，
R
表示转动副，
P
表示移动副，
U
表示虎克铰，所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构与所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构相连；所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构与所述单转动机构相连，所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构
、
所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构和所述单转动机构通过串联形式构成六自由度混联机构；
[0007]所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构包括第一
CPR
支链
、
第二
CPR
支链
、
第三
CPR
支链
、
第四
CPR
支链
、PPP
中间支链
、
第一定平台和第一动平台；
[0008]所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链和所述第四
CPR
支链结构完全相同；所述第一
CPR
支链与所述第三
CPR
支链关于所述
PPP
中间支链在同一环路平面内对称布置并形成闭环结构；所述第二
CPR
支链与所述第四
CPR
支链结构关于所述
PPP
中间支链在同一环路平面内对称布置并形成闭环结构；
[0009]所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链
、
所述第四
CPR
支链和所述
PPP
中间支链的第一端均与所述第一定平台固定连接；所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链
、
所述第四
CPR
支链和所述
PPP
中间支链的第二端均与所述第一动平台固定连接；
[0010]所述
UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构包括第一
RPU
支链
、
第一
UPR
支链
、
第二
RPU
支链
、
第二
UPR
支链
、RR
中间支链
、
第二定平台和第二动平台；
[0011]所述第二定平台固定设置在所述第一动平台上；
[0012]所述第一
RPU
支链与所述第二
RPU
支链结构相同且关于所述
RR
中间支链在同一环路平面内对称布置形成闭环结构；所述第一
UPR
支链与所述第二
UPR
支链结构相同且关于所述
RR
中间支链在同一环路平面内对称布置形成闭环结构；
[0013]所述第一
RPU
支链
、
所述第一
UPR
支链
、
所述第二
RPU
支链
、
所述第二
UPR
支链和所述
RR
中间支链的第一端均与所述第二定平台固定连接；所述第一
RPU
支链
、
所述第一
UPR
支链
、
所述第二
RPU
支链
、
所述第二
UPR
支链和所述
RR
中间支链的第二端均与所述第二动平台固定连接；
[0014]所述单转动机构包括第三定平台
、
第一电机
、
第一齿轮
、
固定环和第二齿轮；所述第三定平台固定设置在所述第二动平台上；所述第一电机固定在所述第三定平台上，所述第一齿轮相连在所述第一电机的输出转轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮与所述固定环的底座相连
。
[0015]优选地，所述第一
CPR
支链包括第二电机
、
第一滑轨
、
第一滑块
、
第一转动副
、
第一移动副和第二转动副；
[0016]所述第一滑轨固定在所述第一定平台上，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述第一移动副通过所述第一转动副与所述第一滑块连接，所述第一移动副通过所述第二转动副与所述第一动平台连接，所述第二电机带动所述第一滑块在所述第一滑轨内滑动；
[0017]所述第一滑轨
、
所述第一滑块和所述第一转动副构成圆柱副；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种轴耦合疲劳耐久测试平台，其特征在于，其包括：
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构
、2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构和单转动机构；其中，
C
表示圆柱副，
R
表示转动副，
P
表示移动副，
U
表示虎克铰，所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构与所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构相连；所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构与所述单转动机构相连，所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构
、
所述
2UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构和所述单转动机构通过串联形式构成六自由度混联机构；所述
4CPR
‑
PPP
三平移并联机构包括第一
CPR
支链
、
第二
CPR
支链
、
第三
CPR
支链
、
第四
CPR
支链
、PPP
中间支链
、
第一定平台和第一动平台；所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链和所述第四
CPR
支链结构完全相同；所述第一
CPR
支链与所述第三
CPR
支链关于所述
PPP
中间支链在同一环路平面内对称布置并形成闭环结构；所述第二
CPR
支链与所述第四
CPR
支链结构关于所述
PPP
中间支链在同一环路平面内对称布置并形成闭环结构；所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链
、
所述第四
CPR
支链和所述
PPP
中间支链的第一端均与所述第一定平台固定连接；所述第一
CPR
支链
、
所述第二
CPR
支链
、
所述第三
CPR
支链
、
所述第四
CPR
支链和所述
PPP
中间支链的第二端均与所述第一动平台固定连接；所述
UPR
‑
RR
‑
2RPU
两转动并联机构包括第一
RPU
支链
、
第一
UPR
支链
、
第二
RPU
支链
、
第二
UPR
支链
、RR
中间支链
、
第二定平台和第二动平台；所述第二定平台固定设置在所述第一动平台上；所述第一
RPU
支链与所述第二
RPU
支链结构相同且关于所述
RR
中间支链在同一环路平面内对称布置形成闭环结构；所述第一
UPR
支链与所述第二
UPR
支链结构相同且关于所述
RR
中间支链在同一环路平面内对称布置形成闭环结构；所述第一
RPU
支链
、
所述第一
UPR
支链
、
所述第二
RPU
支链
、
所述第二
UPR
支链和所述
RR
中间支链的第一端均与所述第二定平台固定连接；所述第一
RPU
支链
、
所述第一
UPR
支链
、
所述第二
RPU
支链
、
所述第二
UPR
支链和所述
RR
中间支链的第二端均与所述第二动平台固定连接；所述单转动机构包括第三定平台
、
第一电机
、
第一齿轮
、
固定环和第二齿轮；所述第三定平台固定设置在所述第二动平台上；所述第一电机固定在所述第三定平台上，所述第一齿轮相连在所述第一电机的输出转轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮与所述固定环的底座相连
。2.
根据权利要求1所述的轴耦合疲劳耐久测试平台，其特征在于，所述第一
CPR
支链包括第二电机
、
第一滑轨
、
第一滑块
、
第一转动副
、
第一移动副和第二转动副；所述第一滑轨固定在所述第一定平台上，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述第一移动副通过所述第一转动副与所述第一滑块连接，所述第一移动副通过所述第二转动副与所述第一动平台连接，所述第二电机带动所述第一滑块在所述第一滑轨内滑动；所述第一滑轨
、
所述第一滑块和所述第一转动副构成圆柱副；所述第一转动副
、
所述第二转动副和所述圆柱副的方向相同，所述第一移动副和所述第一转动副垂直设置
。3.
根据权利要求1所述的轴耦合疲劳耐久测试平台，其特征在于，所述
PPP
中间支链包
括第二滑轨
、
第二滑块
、
第一电动缸
、
第三滑块和第三滑轨；所述第二滑轨固定在所述第一定平台上，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接；所述第三滑轨固定在所述第一动平台上，所述第三滑块与所述第三滑轨滑动连接；所述第一电动缸的固定端与所述第二滑块连接，所述第一电动缸的输出杆与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仕华，王森，徐宏宇，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：