大型客车三自由度综合试验台结构设计摘要代成功研制出液力传动系统，年所研制成功的型伺服转台，年代初期研制成功三轴液压飞行器模拟台。我国对并联运动机构理论和应用的研究开始于上世纪年代末，其中燕山大学对并联机器人理论进行了系统的研究，并于年和年分别研制出我国首台并联机器人样机和机器人误差补偿器，年又开始对并联数控机床进行研究。年，清华大学精密仪器系在国家“计划”和学校“工程”的支持下，开展了并联机构数控机床的研制工作，并于年中国国际机床展览会上展出第台样机。年，哈尔滨工业大学机器人研究所研制成功压电陶瓷驱动六自由度并联微动机器人，年开始六自由度并联机床的研究工作，并于年末研制出样机，年月通过鉴定，并在年北京国际机床博览会上展出。近年来，我国摇摆台的研究发展比较迅速，全国均有高校和科研院所研究。南京电子技术研究所研究设计了舰载雷达大型摇摆台的设计，该摇摆台是为舰载雷达天线系统提供个模拟船舰运动的摇摆试验台。北京理工大学自动控制系进行了四自由度摇摆台研究，包括俯仰横滚沿轴平移绕轴旋转这四个自由度。该摇摆台可以用来模拟车辆行进中俯仰横滚角的变化，车辆的上下颠簸及转向。天津工程机械研究所研究了大型重载高精度的摇摆试验台，是集机电液仪表计算机于体的大型高精度模拟试验系统，可以模拟纵横向的摇摆运动，摇摆台由机械台体液压系统电控系统测量系统和安全保护系统等组成。年，中国电子科技集团公司第十四研究所设计了三自由度精密转台，此转台为微波暗室远场人线的高精度转台，具有多自由度运动。作为测试设备，具有轴系精度定位精度和测角精度高的优点。国内对于汽车侧翻试验台的研究和开发主要依据国家标准汽车静侧翻稳定性台架试验方法及客车上部结构强度的规定的基础上进行的整车侧翻及侧倾试验台的研究和开发。襄樊国家汽车检验中心侧翻试验台是年修建成的新型试验设备。年月日，安凯汽车公司在湖北襄樊实车碰撞试验基地进行了型客车的行业国内首次侧翻试验，如图.所示。试验结果表明，安凯牌中型客车车身长米在与地面倾斜度的角度时才翻转落地，标志着中国客车安全设计技术达到世界水平。由中国汽车工程研究院有限公司研制开发的型整车侧倾实验室可进行汽车质量参数的测量质心高度的测量侧倾角的测量，该试验台的技术指标见表.。表.型汽车侧倾试验台的技术指标称重精确度举升重量侧倾角度范围准确度.度.度山东交院运达设备公司开发的机动车侧倾静侧翻试验台如图.所示，其主要功能有图安凯客车国内首次侧翻试验图山东交院运达公司侧翻试验台.测定轮式车辆的侧翻稳定角和最大侧翻稳定角.测定轮式车辆的质心三维坐标次可测得组参数.测定轮式车辆的轮质量轴质量和轴负荷率.测定轮式车辆在侧倾状态下车轮对其支承平面的法向载荷.用于悬架刚度等与法向力侧倾角有关的扩展试验的研究国内外三自由度平台的发展趋势从国外三自由度试验台的研究现状及其发展趋势来看，模块化总线化标准化是其发展的趋势，这有利于试验台的研制使用维护和发展。从负载的变化使得伺服系统由电驱动过渡到电液驱动，极大地加大了试验台的负载能力。.试验台整体研发思想目前，国内外对客车摇摆及侧翻综合试验台的研究主要集中在计算机仿真模拟客车上部结构强度的静侧翻碰撞试验等。计算机仿真模拟可以在节省人力物力和财力的情况下得出方案。但是计算机仿真模拟由于受到建模精度和准确度的限制，不能准确地反映实车实验的真实结果。因此，运用计算机模拟仿真开发设计大客车侧翻及摆振综合实验台架有定的局限性。基于汽车静侧翻稳定性台架试验方法的客车上部结构强度的侧翻碰撞试验能在定程度上对客车的车身结构安全性进行评价。但是其弊端在于不能对大客车整车的车身结构安全性和操纵稳定性等进行比较详尽的评价。所以，客车上部结构强度的侧翻碰撞试验也有其不足之处。大客车侧翻及摇摆试验台是采用了综合若干功能于体的综合性试验台架，该台架的开发和建设既避免了计算机仿真模拟所造成的不实际的因素，又增大了对大客车性能评价的范围，从而能较为完善地对客车至关重要的操稳性和安全性进行评价。确定侧翻及摇摆试验台架方案，利用系统分析方法和方案比较法，充分考虑主客观因素，定性和定量的分析方法相结合的前提下，利用技术经济的方法，对各种方案进行比较和分析，从中确定侧翻及摇摆试验台架的整体结构以及与各个子系统之间的关系，并按照系统整体最优的选择原则，确定具体工作的内容和试验台架的最终方案试验台的设计思想为了使得大客车摇摆及侧翻综合试验台架在进行操纵稳定性试验和车身安全性研究时的试验功能清晰起见，并使试验台具有通用性和可扩展性，我们在设计和开发试验台架时根据试验对象和功能的不同，采用分块化设计，即在功能分析的基础上，将产品或系统划分为若干功能结构独立的基本单元块，并尽量使得单元块系列化标准化，通过各单元块间的有效选择和组合，实现不同功能的产品或系统，以满足不同需求的设计方法。分块化设计方法在组建通用系统缩短产品设计周期节约成本提高产品质量等方面有着显著的效果。对试验台设计的总体要求三自由度综合试验台是由机械台体液压系统和控制系统等构成的个集机液于体的综合性台架，因此在设计和开发试验台架之前，必须在总体上把握其作为个大系统的设计要求。机构设计的般原则工况要求任何机构的设计首先必须保证机构整体的特定的工作要求刚度要求在必须保证特定的外形条件下，对机构的主要要求是刚度强度要求其准则是在机器运转中可能发生的最大载荷的情况下，机架上任何点的应力都不得大于许用应力。此外，还要满足疲劳强度的要求。稳定性要求对于细长