车辆地面力学土槽试验台用试验台车

摘要

车辆地面力学土槽试验台用试验台车，包括底架，底架的顶部固定有箱体，箱体顶部的前端沿左右水平方向设有前导轨，箱体顶部的后端沿左右水平方向设有后导轨，箱体的左侧设有电力测功机，电力测功机的机座安装在底架上，电力测功机的转轴与测功减速器的动力输入轴通过联轴器相连，测功减速器的动力输出轴上套装有减速器主动链轮，减速器主动链轮通过传动链与减速器从动链轮传动相连。其目的在于提供一种可应用于各种不同的结构尺寸车轮在各种土壤条件下的行驶阻力进行受力状态测量，实验得到的数据的精度，由此可为车辆的车轮的优化设计提供各种必要的参数，以达到让车辆的车轮性能更优化的车辆地面力学土槽试验台用试验台车。

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆地面力学土槽试验台用试验台车。

背景技术

车辆的优化设计需要多种实验参数，例如，需要对车轮在特定土壤条件下的行驶阻力进 行受力状态测量，但直接通过实际运行的车辆进行相关的数据采集，不仅工作效率低，投资 大，而且也难以做到对各种道路全部进行运行。为此，人们设计了土槽试验台，用于对车轮 的各项力学性能进行测试，但现有的土槽试验台的试验台车只能是针对特定结构尺寸的车轮 进行测试，对于各种不同结构尺寸的车轮，需要分别制造，每个土槽试验台不能适应多种结 构尺寸的车轮，并且现有的土槽试验台由于设计结构不尽合理，导致其在测试时受到自身动 力装置的干扰较大，造成实验得到的数据的精度较低，由此会影响对车辆车轮的优化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可应用于各种不同的结构尺寸的履带或车轮在各种土壤条件 下的行驶阻力进行受力状态测量，实验得到的数据的精度高，由此可为车辆的履带或车轮的 优化设计提供各种更精确的设计参数，以达到让车辆的履带或车轮性能更优化的车辆地面力 学土槽试验台用试验台车。

本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车，包括支撑车架，支撑车架底部前侧的左 端可转动地设有前左支撑轮，支撑车架底部前侧的右端可转动地设有前右支撑轮，支撑车架 底部后侧的左端可转动地设有后左支撑轮，支撑车架底部后侧的右端可转动地设有后右支撑 轮，所述前左支撑轮、前右支撑轮、后左支撑轮和后右支撑轮的中心线位于前后水平方向， 后左支撑轮和后右支撑轮的圆周面的底端安放在所述后导轨上，所述前左支撑轮和前右支撑 轮的圆周面的底端安放在所述前导轨上；

所述支撑车架上设有测试车轮驱动装置，测试车轮驱动装置包括安装在所述支撑车架右 端的电机，电机的转轴与减速机的动力输入轴传动相连，减速机的机壳安装在所述支撑车架 上，减速机的动力输出轴上套装有减速机主动链轮，减速机主动链轮通过一级传动链与一级 双联链轮的主动链轮传动相连，减速机主动链轮、一级双联链轮的圆周面位于左右竖直方向；

所述测试车轮驱动装置还包括前固定杆和后固定杆，前固定杆和后固定杆分别自下而上 向左倾斜伸出，前固定杆的底端固定在支撑车架右侧顶端的前部，后固定杆的底端固定在支 撑车架右侧顶端的后部，前固定杆的轴线和后固定杆的轴线分别位于左右竖直方向的平面上， 前固定杆的轴线和后固定杆的轴线相互平行，前固定杆的轴线和后固定杆的轴线与水平面之 间的夹角同为70°-85°，前固定杆的顶端利用第一铰接轴与第一上连接板的右前端铰接相 连，第一铰接轴沿前后水平方向设置，后固定杆的顶端与第一上连接板的右后端铰接相连， 前固定杆的底端与第一下连接板的右前端铰接相连，后固定杆的底端与第一下连接板的右后 端铰接相连，第一下连接板的板面与所述第一上连接板的板面相互平行，第一下连接板的板 面和第一上连接板与水平面之间的夹角为40°-50°；

所述第一上连接板的左前端利用第二上铰接轴与第二上连接板的右前端和前铰接杆的顶 端铰接相连，第二上铰接轴沿前后水平方向设置，第一上连接板的左后端利用第二上铰接轴 与第二上连接板的右后端和后铰接杆的顶端铰接相连；

所述第一下连接板的左前端利用第二下铰接轴与第二下连接板的右前端和前铰接杆的底 端铰接相连，第二下铰接轴沿前后水平方向设置，第一下连接板的左后端利用第二下铰接轴 与第二下连接板的右后端和后铰接杆的底端铰接相连；

所述前固定杆与所述前铰接杆相互平行，所述后固定杆与所述后铰接杆相互平行，所述 第二上连接板的板面与第二下连接板的板面相互平行，第二上连接板的板面和第二下连接板 的板面位于水平面附近；

所述第二上连接板的左前端利用第三上铰接轴与随动车架铰接相连，第三上铰接轴沿前 后水平方向设置，所述第二下连接板的左前端与随动车架铰接相连，随动车架的顶端安装有 电子称和托盘，托盘上装有多个配重块，托盘的中部与导向杆的底端固定相连，导向杆沿竖 直方向设置，导向杆的中部采用间隙配合穿过导向套，导向套固定在所述随动车架顶端的中 部；

所述一级双联链轮套装在所述第一铰接轴的前端，所述第二上铰接轴的前端套装有二级 双联链轮，所述第三上铰接轴的前端套装有三级双联链轮，所述一级双联链轮的从动链轮通 过二级传动链与二级双联链轮的主动链轮传动相连，二级双联链轮的从动链轮通过三级传动 链与三级双联链轮的主动链轮传动相连，三级双联链轮的从动链轮通过四级传动链与主轴链 轮传动相连，主轴链轮套装在前花键轴上，前花键轴沿前后水平方向可转动地安装在所述随 动车架前端的下部，随动车架后端的下部沿前后水平方向可转动地安装有后花键轴，后花键 轴的轴线与所述前花键轴的轴线相互重合；后花键轴和前花键轴分别可沿轴向滑动，后花键 轴和前花键轴的高度位置低于所述第二下连接板的高度位置，前花键轴的里端与后花键轴的 里端之间设有测试车轮，前花键轴与测试用履带总成的履带或测试车轮传动相连，所述后花 键轴与测试用履带总成的履带或测试车轮传动相连；

所述随动车架的下部设有拉压传感器传力装置，拉压传感器传力装置包括沿水平方向环 绕所述测试车轮设置的横推梁，横推梁的左端与随动车架的下部固定相连，横推梁自所述第 二下连接板的下方沿水平方向向右延伸，横推梁的右端设有连接架，连接架包括二个连接板， 二个连接板的板面分别位于竖直方向并相互平行，二个连接板一前一后沿左右水平方向并排 设置，二个连接板的左端与所述横推梁右端的中部固定相连，二个连接板的右端通过左推拉 板相连，左推拉板的板面位于前后竖直方向，左推拉板沿前后方向的中部与拉压传感器的一 个测量端头固定相连，左推拉板沿前后方向的前端与前导向杆的左端固定相连，左推拉板沿 前后方向的后端与后导向杆的左端固定相连，所述拉压传感器的右侧设有右推拉板，右推拉 板的板面位于前后竖直方向，右推拉板沿前后方向的中部与所述拉压传感器的另一个测量端 头固定相连，所述前导向杆的右端采用间隙配合穿过右推拉板的前端，前导向杆的右端通过 螺纹连接旋装有螺母，所述后导向杆的右端采用间隙配合穿过右推拉板的后端，后导向杆的 右端通过螺纹连接旋装有螺母；

所述右推拉板的右侧设有导向轮支架，导向轮支架的左端与右推拉板固定相连，导向轮 支架的右端设有导向轮安装板，导向轮安装板的板面位于前后竖直方向，导向轮安装板的右 端面上一前一后并列设有二个耳板，二个耳板的板面位于左右竖直方向，二个耳板的中部沿 前后水平方向设有导向轮安装轴，导向轮安装轴的中部套装有大导向轮，大导向轮位于二个 耳板之间，导向轮安装轴的前端套装有前导向轮；前导向轮位于前面的耳板的前端，导向轮 安装轴的后端套装有后导向轮；后导向轮位于后面的耳板的后端；

所述大导向轮的圆周面的右端与导向滑板朝左的端面相贴，导向滑板朝左的端面位于前 后竖直方向，所述前导向轮和所述后导向轮分别安放在一个导向槽内，二个导向槽分别沿竖 直方向设置，所述前导向轮的圆周面的左端和所述后导向轮的圆周面的左端分别与对应的导 向槽的内壁相贴，二个导向槽分别固定在所述导向滑板上，导向滑板上下可动地安放在位于 立架左端的竖直滑道上，导向滑板上部的右端固定有升降螺母，升降螺母旋装在升降螺杆上， 升降螺杆的底端可转动地与所述立架安装相连，升降螺杆的顶端沿升降螺杆的径向设有转动 手柄，所述立架位于所述前固定杆和所述后固定杆之间，立架的底端与所述支撑车架固定相 连；

所述支撑车架前端的中部安装有前链夹板总成，支撑车架后端的中部安装有后链夹板总 成，后链夹板总成利用上、下夹板夹装在所述后驱动链条的上部，所述前链夹板总成利用上、 下夹板夹装在所述前驱动链条的上部；

所述支撑车架前端的左侧安装有前左导向轮总成，支撑车架前端的右侧安装有前右导向 轮总成，前左导向轮总成的前左导向轮的圆周面和前右导向轮总成的前右导向轮的圆周面位 于水平方向，前左导向轮的圆周面的后端和前右导向轮的圆周面的后端分别与所述前导轨相 贴；

所述支撑车架后端的左侧安装有后左导向轮总成，支撑车架后端的右侧安装有后右导向 轮总成，后左导向轮总成的后左导向轮的圆周面和后右导向轮总成的后右导向轮的圆周面位 于水平方向，后左导向轮的圆周面的前端和后右导向轮的圆周面的前端分别与后导轨相贴。

进一步的，所述第一上连接板的前端面的中部设有二级传动链张紧装置，二级传动链张 紧装置的张紧轮与所述二级传动链相配合；所述第二上连接板的前端面的中部设有三级传动 链张紧装置，三级传动链张紧装置的张紧轮与所述三级传动链相配合，所述随动车架的前部 设有有四级传动链张紧装置，四级传动链张紧装置的张紧轮与所述四级传动链相配合。

进一步的，所述随动车架包括沿前后竖直方向设置的门型框架，所述门型框架的后部立 杆的上部与踏板台架的顶部固定相连，踏板台架沿竖直方向设置，踏板台架的底端设有踏板， 踏板台架的踏板位于箱体后侧壁上部的外侧。

进一步的，所述前链夹板总成包括板面位于左右竖直方向的安装板，安装板的前方设有 拉板，拉板的板面位于水平方向，拉板的后端侧边与安装板朝前板面的中部焊接相连，拉板 的前端侧边与吊板的顶端侧边相连为一体，吊板的板面位于左右竖直方向，吊板的底端侧边 与上夹板的中部焊接相连，上夹板的板面位于水平方向，上夹板的下方设有下夹板，下夹板 与上夹板通过多个螺栓相连，所述后链夹板总成与所述前链夹板总成的结构相同。

进一步的，所述前左导向轮总成包括板面位于左右竖直方向的固定板，固定板的前方设 有立轴定位框架，立轴定位框架的后端与固定板焊接相连，立轴定位框架的前端固定有导轮 轴安装套筒，导轮轴安装套筒的轴线位于竖直方向，导轮轴安装套筒内插装有导轮轴，导轮 轴向上伸出导轮轴安装套筒部分的外侧壁上旋装有紧固螺母和防松螺母，导轮轴向下伸出导 轮轴安装套筒部分的外侧壁上通过二个轴承安装有前左导向轮，导轮轴的底端采用二个螺栓 固定有轴端挡圈，轴端挡圈用于对所述二个轴承进行轴向定位；

所述前左导向轮总成与所述前右导向轮总成、后左导向轮总成和后右导向轮总成的结构 相同。

进一步的，所述导向套通过底板固定在门型框架的顶部横杆的中部，门型框架的前立杆 的底部固定有前立杆轴承座，门型框架的后立杆的底部固定有后立杆轴承座，后立杆轴承座 的中心孔的轴线和前立杆轴承座的中心孔的轴线位于前后水平方向并相互重合，前立杆轴承 座内并列设有二个滚珠轴承，二个滚珠轴承套装在前内花键支撑套上，所述前花键轴通过花 键连接插装在前内花键支撑套内，前花键轴上位于前内花键支撑套的前端采用花键连接套装 有前外内花键套筒，所述主轴链轮采用花键连接套装前花键轴上位于前外内花键套筒的前端， 所述前花键轴上位于主轴链轮的前端采用花键连接套装有前外轴端固定夹具，所述前花键轴 上位于所述前内花键支撑套的后端采用花键连接套装有后外内花键套筒，前花键轴上位于前 内内花键套筒的后端采用花键连接套装有前内轴端固定夹具；

所述后立杆轴承座并列设有二个滚珠轴承，二个滚珠轴承套装在后内花键支撑套上，所 述后花键轴通过花键连接插装在后内花键支撑套内，后花键轴上位于后内花键支撑套的后端 采用花键连接套装有后外内花键套筒，后花键轴上位于后外内花键套筒的后端采用花键连接 套装有后外轴端固定夹具，后花键轴上位于后内花键支撑套的前端采用花键连接套装有后内 内花键套筒，后花键轴上位于后内内花键套筒的前端采用花键连接套装有后内轴端固定夹具， 所述测试车轮的轮毂与测试车轮的车轮轴相连为一体，测试车轮的车轮轴的前、后二端分别 设有用于连接的法兰盘，所述后花键轴的里端和前花键轴的里端分别设有用于连接的法兰盘， 后花键轴的里端与测试车轮的车轮轴的后端通过法兰盘彼此相连，前花键轴的里端与测试车 轮的车轮轴的前端通过法兰盘彼此相连。

进一步的，所述三级传动链张紧装置包括弯板臂和沿前后水平方向设置的弯板臂轴，弯 板臂轴的后端固定在所述第二上连接板的前端面上，所述弯板臂包括上臂和下臂，上臂和下 臂的板面位于左右竖直方向，上臂沿左右竖直方向向上、向右倾斜伸出，下臂沿左右竖直方 向向下、向右倾斜伸出，上臂的底端与下臂的顶端相连为一体，上臂的右侧边与下臂的右侧 边之间的夹角为120°-150°，上臂和下臂的连接部设有弯板臂轴安装孔，所述弯板臂轴的 前部采用间隙配合插装在弯板臂轴安装孔内，所述上臂的顶端沿沿前后水平方向设有张紧轮 轴，所述三级传动链张紧装置的张紧轮利用二个滚珠轴承安装在张紧轮轴上，张紧轮朝前的 端面上固定有前轴承压盖，张紧轮朝后的端面上固定有后轴承压盖，所述第二上连接板前端 面的右端固定有拉杆固定柱，拉杆固定柱的轴线位于前后水平方向，拉杆固定柱上套装有拉 环，拉环与拉杆的右上端固定相连，拉杆从下臂的后面沿左右竖直方向向下、向右倾斜伸出， 拉杆的中部采用间隙配合穿过挡块，挡块与所述下臂后端面的中部相连，拉杆的下部套装有 压簧，压簧朝上的一端顶在所述挡块上，压簧朝下的一端顶在拉杆螺母上，拉杆螺母旋装在 所述拉杆的底端。

所述二级传动链张紧装置与所述三级传动链张紧装置的结构相同。

所述测试用履带总成包括车架，车架的底端自左向右并列设置有三个以上的负重轮，每 个负重轮的圆周面位于左右竖直方向，每个负重轮的轮轴的轴线位于前后水平方向，每个负 重轮的圆周面的底端位于同一水平面上，车架中部的前端设有前轴承支撑座，车架中部的后 端设有后轴承支撑座，后轴承支撑座上通过轴承安装有后履带驱动轴，后履带驱动轴的轴线 位于前后水平方向，所述前轴承支撑座上通过轴承安装有前履带驱动轴，前履带驱动轴的轴 线与后履带驱动轴的轴线相互重合；前履带驱动轴外端的横截面为六方形或四方形，前履带 驱动轴的外端套装有前连接法兰，前履带驱动轴的中部套装有履带驱动链轮，所述后履带驱 动轴外端的横截面为六方形或四方形，后履带驱动轴的外端套装有后连接法兰，后履带驱动 轴的里端与前履带驱动轴的里端分别与盘式扭矩传感器的端面安装相连，盘式扭矩传感器的 壳体通过扭矩传感器固定板与所述车架安装相连；

所述履带驱动链轮通过履带传动链与履带从动链轮传动相连，履带从动链轮套装在履带 端轴的中部，履带端轴的轴线位于前后水平方向，履带端轴的二端分别利用一个履带端轴轴 承座与所述车架右端的上部安装相连，履带端轴的中部套装有履带驱动轮，履带驱动轮与环 形的履带右端的上部相啮合，履带的环形面位于左右竖直方向，履带的上、下条带分别位于 水平方向，履带左端上部的内表面与诱导轮的圆周面相配合，诱导轮可转动地安装在诱导轮 架的左端，诱导轮架可滑动地安装在滑轨的滑道上，滑轨的滑道位于左右水平方向，滑轨固 定在所述车架左侧的上部；

所述车架中部的左侧与左托带轮架的底端固定相连，左托带轮架的顶端可转动地设有左 托带轮，左托带轮的圆周面位于左右竖直方向，左托带轮的圆周面的顶端与履带的上条带的 底端相配合；

所述车架中部的右侧与右托带轮架的底端固定相连，右托带轮架的顶端可转动地设有右 托带轮，右托带轮的圆周面位于左右竖直方向，右托带轮的圆周面的顶端与履带的上条带的 底端相配合；

所述负重轮的圆周面的底端与履带的下条带的上端面相配合；

所述后花键轴的里端通过法兰与后连接法兰相连，所述前花键轴的里端通过法兰与前连 接法兰相连。

本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车在使用时，可以实现多种行走机构的测试 试验任务，操纵测量全由机电控制完成，本发明在结构方面，采用二组串联的平行四边形摆 臂梁结构，在保证被测行走机构稳定性条件下减小外部干扰，提高测量精度，加上被测行走 机构夹具可实现伸缩调整和动力的传递，以及在拉压传感器等部件的高度调整机构设计等方 面，都有突出的实质性特点和显著的进步。因此，本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验 台车可应用于各种不同的结构尺寸的履带或车轮在各种土壤条件下的行驶阻力进行受力状态 测量，所模拟的结果更接近于实际状态，实验得到的数据的精度高，由此可为车辆的履带或 车轮的优化设计提供各种必要的参数，以达到让车辆的履带或车轮性能更优化。

下面结合附图对本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的结构示意图的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的结构示意图的立体图；

图5为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的测试车轮驱动装置的结构示意图 的主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的立体图；

图8为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的拉压传感器传力装置的结构示意 图的主视图；

图9为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的拉压传感器传力装置的结构示意 图的俯视图；

图10为本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车的前链夹板总成的结构示意图的主 视图；

图11为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的三级传动链张紧装置的结构示 意图的主视图；

图12为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的测试车轮部分的结构示意图的 主视剖面图；

图13为本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的前左导向轮总成的结构示意图 的主视剖面图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明车辆地面力学土槽试验台用 试验台车，包括支撑车架29，支撑车架29底部前侧的左端可转动地设有前左支撑轮13，支 撑车架29底部前侧的右端可转动地设有前右支撑轮68，支撑车架29底部后侧的左端可转动 地设有后左支撑轮70，支撑车架29底部后侧的右端可转动地设有后右支撑轮74，前左支撑 轮13、前右支撑轮68、后左支撑轮70和后右支撑轮74的中心线位于前后水平方向，后左支 撑轮70和后右支撑轮74的圆周面的底端安放在后导轨81上，前左支撑轮13和前右支撑轮 68的圆周面的底端安放在前导轨4上，由此可让支撑车架29沿着前导轨4和后导轨81运动；

支撑车架29上设有测试车轮驱动装置，测试车轮驱动装置包括安装在支撑车架29右端 的电机49，电机49的转轴与减速机51的动力输入轴传动相连，减速机51的机壳安装在支 撑车架29上，减速机51的动力输出轴上套装有减速机主动链轮52，减速机主动链轮52通 过一级传动链141与一级双联链轮20的主动链轮传动相连，减速机主动链轮52、一级双联 链轮20的圆周面位于左右竖直方向；当电机49启动后，就会通过减速机51驱动减速机主动 链轮52、一级传动链141与一级双联链轮20同步转动。

测试车轮驱动装置还包括前固定杆21和后固定杆150，前固定杆21和后固定杆150分 别自下而上向左倾斜伸出，前固定杆21的底端固定在支撑车架29右侧顶端的前部，后固定 杆150的底端固定在支撑车架29右侧顶端的后部，前固定杆21的轴线和后固定杆150的轴 线分别位于左右竖直方向的平面上，前固定杆21的轴线和后固定杆150的轴线相互平行，前 固定杆21的轴线和后固定杆150的轴线与水平面之间的夹角同为70°-85°，前固定杆21 的顶端利用第一铰接轴与第一上连接板19的右前端铰接相连，第一铰接轴沿前后水平方向设 置，后固定杆150的顶端与第一上连接板19的右后端铰接相连，前固定杆21的底端与第一 下连接板22的右前端铰接相连，后固定杆150的底端与第一下连接板22的右后端铰接相连， 第一下连接板22的板面与第一上连接板19的板面相互平行，第一下连接板22的板面和第一 上连接板19与水平面之间的夹角为40°-50°；

第一上连接板19的左前端利用第二上铰接轴113与第二上连接板25的右前端和前铰接 杆24的顶端铰接相连，第二上铰接轴113沿前后水平方向设置，第一上连接板19的左后端 利用第二上铰接轴113与第二上连接板25的右后端和后铰接杆149的顶端铰接相连；

第一下连接板22的左前端利用第二下铰接轴148与第二下连接板23的右前端和前铰接 杆24的底端铰接相连，第二下铰接轴148沿前后水平方向设置，第一下连接板22的左后端 利用第二下铰接轴148与第二下连接板23的右后端和后铰接杆149的底端铰接相连；

前固定杆21与前铰接杆24相互平行，后固定杆150与后铰接杆149相互平行，第二上 连接板25的板面与第二下连接板23的板面相互平行，第二上连接板25的板面和第二下连接 板23的板面位于水平面附近；

第二上连接板25的左前端利用第三上铰接轴146与随动车架30铰接相连，第三上铰接 轴146沿前后水平方向设置，第二下连接板23的左前端与随动车架30铰接相连，随动车架 30的顶端安装有电子称和托盘31，托盘31上装有多个配重块32，托盘31的中部与导向杆 33的底端固定相连，导向杆33沿竖直方向设置，导向杆33的中部采用间隙配合穿过导向套 307，导向套307固定在随动车架30顶端的中部；在使用时可通过调整配重块32的数量和重 量来改变配重块32向下的压力，压力会通过随动车架30传递到测试车轮27上，然后通过测 试车轮27传递给箱体2内填充的沙土，导向杆33的作用是引导随动车架30在上下升降的过 程中不要倾斜歪倒，并且不要将配重块32下压的重力传递给支撑车架29，让随动车架30能 够较自由的相对于支撑车架29作上下升降运动。

一级双联链轮20套装在第一铰接轴的前端，第二上铰接轴113的前端套装有二级双联链 轮17，第三上铰接轴146的前端套装有三级双联链轮15，一级双联链轮20的从动链轮通过 二级传动链140与二级双联链轮17的主动链轮传动相连，二级双联链轮17的从动链轮通过 三级传动链139与三级双联链轮15的主动链轮传动相连，三级双联链轮15的从动链轮通过 四级传动链138与主轴链轮38传动相连，主轴链轮38套装在前花键轴34上，前花键轴34 沿前后水平方向可转动地安装在随动车架30前端的下部，随动车架30后端的下部沿前后水 平方向可转动地安装有后花键轴75，后花键轴75的轴线与前花键轴34的轴线相互重合；后 花键轴75和前花键轴34分别可沿轴向滑动，后花键轴75和前花键轴34的高度位置低于第 二下连接板23的高度位置，前花键轴34的里端与后花键轴75的里端之间设有测试车轮27， 前花键轴34与测试用履带总成的履带或测试车轮27传动相连，后花键轴75与测试用履带总 成的履带或测试车轮27传动相连；

本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车的测试车轮27可沿竖直方向上下移动，但 由于多种因素，又不能将驱动系统安装在随动车架30上。为此，本发明将测试车轮驱动装置 设计成了二组串联的平行四边形摆臂梁的结构，该二组串联的平行四边形摆臂梁包括第一上 连接板19、上铰接轴113、第二上连接板25、前铰接杆24、第二上铰接轴113、后铰接杆149、 第一下连接板22、第二下铰接轴148、第二下连接板23、前铰接杆24、第二下连接板23、 第二上连接板25等部件，该二组串联的平行四边形摆臂梁的一端与随动车架30相连后，即 可实现与随动车架30的上下随动，又能够将电机49输出的旋转动力通过减速机51、减速机 主动链轮52、一级传动链141、一级双联链轮20、二级传动链140、二级双联链轮17、三级 传动链139、三级双联链轮15、四级传动链138、主轴链轮38、前花键轴34传递至测试用履 带总成的履带或测试车轮27，驱动测试用履带总成的履带或测试车轮27作旋转运动。上述 设计成功的避免了各个传动链所受的拉力对二组串联的平行四边形摆臂梁的影响，进而减少 了外来干扰影响拉压传感器56的测量精度的问题。

上述二组串联的平行四边形摆臂梁可以实现让随动车架30沿左右水平方向和垂直地面 方向自由运动，同时可保证随动车架不会发生扭转现象。该结构保证了固定于随动车架30上 的测试车轮27能够对称地承受垂直向下的负载，同时补偿由于土壤下陷造成的高度差。在测 量沿土槽方向相互作用力时，由于随动车架30在该方向上的自由性，保证了测量的精度。

参见图7、图8和图9，随动车架30的下部设有拉压传感器传力装置，拉压传感器传力 装置包括沿水平方向环绕测试车轮27设置的横推梁300，横推梁300的左端与随动车架30 的下部固定相连，横推梁300自第二下连接板23的下方沿水平方向向右延伸，横推梁300的 右端设有连接架，连接架包括二个连接板55，二个连接板55的板面分别位于竖直方向并相 互平行，二个连接板55一前一后沿左右水平方向并排设置，二个连接板55的左端与横推梁 300右端的中部固定相连，二个连接板的右端通过左推拉板301相连，左推拉板301的板面 位于前后竖直方向，左推拉板301沿前后方向的中部与拉压传感器56的一个测量端头固定相 连，左推拉板301沿前后方向的前端与前导向杆57的左端固定相连，左推拉板301沿前后方 向的后端与后导向杆58的左端固定相连，拉压传感器56的右侧设有右推拉板302，右推拉 板302的板面位于前后竖直方向，右推拉板302沿前后方向的中部与拉压传感器56的另一个 测量端头固定相连，前导向杆57的右端采用间隙配合穿过右推拉板302的前端，前导向杆 57的右端通过螺纹连接旋装有螺母，后导向杆58的右端采用间隙配合穿过右推拉板302的 后端，后导向杆58的右端通过螺纹连接旋装有螺母；

右推拉板302的右侧设有导向轮支架59，导向轮支架59的左端与右推拉板302固定相 连，导向轮支架59的右端设有导向轮安装板，导向轮安装板的板面位于前后竖直方向，导向 轮安装板的右端面上一前一后并列设有二个耳板，二个耳板的板面位于左右竖直方向，二个 耳板的中部沿前后水平方向设有导向轮安装轴，导向轮安装轴的中部套装有大导向轮60，大 导向轮60位于二个耳板之间，导向轮安装轴的前端套装有前导向轮61；前导向轮61位于前 面的耳板的前端，导向轮安装轴的后端套装有后导向轮62；后导向轮62位于后面的耳板的 后端；

大导向轮60的圆周面的右端与导向滑板66朝左的端面相贴，导向滑板66朝左的端面位 于前后竖直方向，前导向轮61和后导向轮62分别安放在一个导向槽65内，二个导向槽65 分别沿竖直方向设置，前导向轮61的圆周面的左端和后导向轮62的圆周面的左端分别与对 应的导向槽65的内壁相贴，二个导向槽65分别固定在导向滑板66上，导向滑板66上下可 动地安放在位于立架63左端的竖直滑道上，导向滑板66上部的右端固定有升降螺母，升降 螺母旋装在升降螺杆64上，升降螺杆64的底端可转动地与立架63安装相连，升降螺杆64 的顶端沿升降螺杆64的径向设有转动手柄，立架63位于前固定杆21和后固定杆150之间， 立架63的底端与支撑车架29固定相连；

上述的设计结构可以减小拉压传感器56所受外界的干扰。导向轮支架59、前导向轮61、 后导向轮62和大导向轮60等结构组合，可以在允许拉压传感器56等部件上下自由移动的情 况下，传递前后两个方向的力的作用。导向槽65与导向滑板66的组合设计，可实现转动升 降螺杆64对导向滑板66进行高度的调节。

支撑车架29前端的中部安装有前链夹板总成26，支撑车架29后端的中部安装有后链夹 板总成72，后链夹板总成72利用上、下夹板夹装在后驱动链条76的上部，前链夹板总成26 利用上、下夹板夹装在前驱动链条9的上部；在使用时，前链夹板总成26可将前驱动链条9 传递过来的驱动力从支撑车架29的前端中部传递给支撑车架29，后链夹板总成72则将后驱 动链条76传递过来的驱动力从支撑车架29的后端中部传递给支撑车架29，由此让支撑车架 29在前驱动链条9、后驱动链条76的牵引下作非常平稳的左右水平运动。

支撑车架29前端的左侧安装有前左导向轮总成12，支撑车架29前端的右侧安装有前右 导向轮总成67，前左导向轮总成12的前左导向轮的圆周面和前右导向轮总成67的前右导向 轮的圆周面位于水平方向，前左导向轮的圆周面的后端和前右导向轮的圆周面的后端分别与 前导轨4相贴；

支撑车架29后端的左侧安装有后左导向轮总成71，支撑车架29后端的右侧安装有后右 导向轮总成73，后左导向轮总成71的后左导向轮的圆周面和后右导向轮总成73的后右导向 轮的圆周面位于水平方向，后左导向轮的圆周面的前端和后右导向轮的圆周面的前端分别与 后导轨81相贴。

在使用时，前左导向轮总成12、前右导向轮总成67、后左导向轮总成71和后右导向轮 总成73可让支撑车架29在受到牵引作用时不会发生可能造成试验台车脱离前导轨4和后导 轨81的摆动和倾覆，由此可保证支撑车架29可在前驱动链条9、后驱动链条76的牵引下作 非常平稳的左右水平运动。

作为本发明的进一步改进，上述第一上连接板19的前端面的中部设有二级传动链张紧装 置18，二级传动链张紧装置18的张紧轮与二级传动链140相配合；第二上连接板25的前端 面的中部设有三级传动链张紧装置16，三级传动链张紧装置16的张紧轮与三级传动链139 相配合，所述随动车架30的前部设有有四级传动链张紧装置14，四级传动链张紧装置14的 张紧轮与所述四级传动链138相配合。

作为本发明的进一步改进，上述随动车架30包括沿前后竖直方向设置的门型框架305， 门型框架305的后部立杆的上部与踏板台架28的顶部固定相连，踏板台架28沿竖直方向设 置，踏板台架28的底端设有踏板，踏板台架28的踏板位于箱体2后侧壁上部的外侧。踏板 台架28可方便人上、下整个设备。

参见图1、图2、图3和图10，作为本发明的进一步改进，上述前链夹板总成26包括板 面位于左右竖直方向的安装板376，安装板376与支撑车架29固定相连，安装板376的前方 设有拉板377，拉板377的板面位于水平方向，拉板377的后端侧边与安装板376朝前板面 的中部焊接相连，拉板377的前端侧边与吊板378的顶端侧边相连为一体，吊板378的板面 位于左右竖直方向，吊板378的底端侧边与上夹板379的中部焊接相连，上夹板379的板面 位于水平方向，上夹板379的下方设有下夹板380，下夹板380与上夹板379通过多个螺栓 101相连，后链夹板总成72与前链夹板总成26的结构相同。

参见图1、图3、图4和图13，作为本发明的进一步改进，上述前左导向轮总成12包括 板面位于左右竖直方向的固定板390，固定板390与支撑车架29固定相连，固定板390的前 方设有立轴定位框架103，立轴定位框架103的后端与固定板390焊接相连，立轴定位框架 103的前端固定有导轮轴安装套筒391，导轮轴安装套筒391的轴线位于竖直方向，导轮轴安 装套筒391内插装有导轮轴106，导轮轴106向上伸出导轮轴安装套筒391部分的外侧壁上 旋装有紧固螺母104和防松螺母105，导轮轴106向下伸出导轮轴安装套筒391部分的外侧 壁上通过二个轴承110、111安装有前左导向轮107，导轮轴106的底端采用二个螺栓108、 113固定有轴端挡圈112，轴端挡圈112用于对二个轴承110、111进行轴向定位；

前左导向轮总成12与前右导向轮总成67、后左导向轮总成71和后右导向轮总成73的 结构相同。如上所述，前左导向轮总成12、前右导向轮总成67、后左导向轮总成71和后右 导向轮总成73可让支撑车架29在受到牵引作用时不会发生可能造成试验台车脱离前导轨4 和后导轨81的摆动和倾覆，由此可保证支撑车架29可在前驱动链条9、后驱动链条76的牵 引下作非常平稳的左右水平运动。

参见图4、图6、图7和图12，作为本发明的进一步改进，上述随动车架30包括沿前后 竖直方向设置的门型框架305，导向套307通过底板306固定在门型框架305的顶部横杆的 中部，门型框架305的前立杆的底部固定有前立杆轴承座，门型框架305的后立杆的底部固 定有后立杆轴承座，后立杆轴承座的中心孔的轴线和前立杆轴承座的中心孔的轴线位于前后 水平方向并相互重合，前立杆轴承座内并列设有二个滚珠轴承，二个滚珠轴承套装在前内花 键支撑套87上，前花键轴34通过花键连接插装在前内花键支撑套87内，前花键轴34上位 于前内花键支撑套87的前端采用花键连接套装有前外内花键套筒37，主轴链轮38采用花键 连接套装前花键轴34上位于前外内花键套筒37的前端，前花键轴34上位于主轴链轮38的 前端采用花键连接套装有前外轴端固定夹具39，前花键轴34上位于前内花键支撑套87的后 端采用花键连接套装有后外内花键套筒143，前花键轴34上位于前内内花键套筒143的后端 采用花键连接套装有前内轴端固定夹具35；在使用时，当主轴链轮38驱动前花键轴34转动 时，前花键轴34会驱动测试用履带总成的履带或测试车轮27转动。

后立杆轴承座并列设有二个滚珠轴承，二个滚珠轴承套装在后内花键支撑套88上，后花 键轴75通过花键连接插装在后内花键支撑套88内，后花键轴75上位于后内花键支撑套88 的后端采用花键连接套装有后外内花键套筒85，后花键轴75上位于后外内花键套筒85的后 端采用花键连接套装有后外轴端固定夹具79，后花键轴75上位于后内花键支撑套88的前端 采用花键连接套装有后内内花键套筒86，后花键轴75上位于后内内花键套筒86的前端采用 花键连接套装有后内轴端固定夹具80，测试车轮27的轮毂与测试车轮27的车轮轴相连为一 体，测试车轮27的车轮轴的前、后二端分别设有用于连接的法兰盘，后花键轴75的里端和 前花键轴34的里端分别设有用于连接的法兰盘，后花键轴75的里端与测试车轮27的车轮轴 的后端通过法兰盘彼此相连，前花键轴34的里端与测试车轮27的车轮轴的前端通过法兰盘 彼此相连。

在使用时，当需要在随动车架30上装上测试车轮27时，可先将前花键轴34或后花键轴 75沿着前后水平方向向外拉，让前花键轴34的里端和后花键轴75的里端之间的间距变大， 然后将测试车轮27放在前花键轴34的里端和后花键轴75的里端之间，再利用螺栓连接后花 键轴75的里端与测试车轮27的车轮轴的后端的法兰盘，以及利用螺栓连接前花键轴34的里 端与测试车轮27的车轮轴的前端的法兰盘，即可完成安装测试车轮27。而卸下测试车轮27 的过程则与其相反。

参见图1、图2、图3、图4和图11，作为本发明的进一步改进，上述三级传动链张紧装 置16包括弯板臂136和沿前后水平方向设置的弯板臂轴124，弯板臂轴124的后端固定在第 二上连接板25的前端面上，弯板臂(136)包括上臂和下臂，上臂和下臂的板面位于左右竖 直方向，上臂沿左右竖直方向向上、向右倾斜伸出，下臂沿左右竖直方向向下、向右倾斜伸 出，上臂的底端与下臂的顶端相连为一体，上臂的右侧边与下臂的右侧边之间的夹角为120° -150°，上臂和下臂的连接部设有弯板臂轴安装孔，弯板臂轴124的前部采用间隙配合插装 在弯板臂轴安装孔内，上臂的顶端沿沿前后水平方向设有张紧轮轴129，三级传动链张紧装 置16的张紧轮133利用二个滚珠轴承132、135安装在张紧轮轴129上，张紧轮133朝前的 端面上固定有前轴承压盖134，张紧轮133朝后的端面上固定有后轴承压盖131，第二上连接 板25前端面的右端固定有拉杆固定柱128，拉杆固定柱128的轴线位于前后水平方向，拉杆 固定柱128上套装有拉环127，拉环127与拉杆的右上端固定相连，拉杆从下臂的后面沿左 右竖直方向向下、向右倾斜伸出，拉杆的中部采用间隙配合穿过挡块201，挡块201与下臂 后端面的中部相连，拉杆的下部套装有压簧125，压簧125朝上的一端顶在挡块201上，压 簧125朝下的一端顶在拉杆螺母126上，拉杆螺母126旋装在拉杆的底端。在使用时，压簧 125朝上的一端会始终推着挡块201，挡块201则会将推力传递至下臂，让弯板臂136环绕弯 板臂轴124作逆时针的摆动，进而让张紧轮133保持紧紧顶住三级传动链139的状态。

二级传动链张紧装置18与三级传动链张紧装置16的结构相同。

本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车，是应用于地面力学研究的试验平台，将被 测行走机构安置于土槽台车上，通过施加负载，控制速度、滑转率等工况，探求被测机构与 土壤之间相互作用关系。土槽试验台具有能够模拟所需路面条件，控制试验参数，缩短试验 周期，减少试验成本，试验结果易观测处理等优点。本发明车辆地面力学土槽试验台用试验 台车可以实现多种行走机构的测试试验任务，操纵测量全由机电控制完成；在总体方案方面， 采用测功机、电动机双向加载，通过控制相互配合实现各种工况的模拟；在结构方面，平行 四边形结构在保证被测行走机构稳定性条件下减小外部干扰，提高测量精度，被测行走机构 夹具实现伸缩调整和动力的传递，导向槽等部件的高度调整机构设计，都有一定的优越性。

本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车，主要应用于车辆工程领域地面力学方向的 试验研究，主要针对不同的行走机构：如履带、车轮、其他特殊行走机构在不同情况下与特 定土壤相互之间作用力关系的研究。

本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车，在结构上设计了二组串联的平行四边形摆 臂梁，由此在台架稳定的基础上减小了各方面的外力干扰，提高由二组串联的平行四边形摆 臂梁连接的随动车架与支撑车架20之间拉力传感器56所测拉力数值的精度；测试车轮27的 安装固定结构可以保证在动力正常传递的条件下车轮轴的轴向长度伸缩的变化，以适应不同 类型尺寸的行走机构安装布置，这是其他现有土槽试验台所不具备的。

本发明车辆地面力学土槽试验台用试验台车可以安装多种被测行走机构，可以进行的试 验较为全面，以一个试验台覆盖实现之前多种土槽试验台的功能，突破了土槽试验台被测行 走机构不能更换、不宜更换、更换类型不全面的局限性。

因此，本发明的车辆地面力学土槽试验台用试验台车可应用于各种不同的结构尺寸的履 带或车轮在各种土壤条件下的行驶阻力进行受力状态测量，实验得到的数据的精度，由此可 为车辆的履带或车轮的优化设计提供各种必要的参数，以达到让车辆的履带或车轮性能更优 化。