CN101063640B - 汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车工业领域的汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置。旨在解决现有技术中所存在的结构复杂，加工精度要求高，累积误差大，功能不完全，标定精度低等问题。该装置是由前轴检验部分和后轴检验部分组成。前轴检验部分主要由前轮检验部分、前台板和机架组成。前台板安装在机架上，两个前轮检验部分对称的安装在前台板两端，两个前轮检验部分中两个卡盘的回转轴线共线；后轴检验部分主要由推力角检验部分、机架、上台板、后轮检验部分、推力角转轴、下台板组成。下台板安装在机架上，上台板通过推力角转轴动配合地安装在下台板上，两个后轮检验部分对称的安装在上台板两端，两个后轮检验部分中两个卡盘的回转轴线共线。

Description

汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置

技术领域

本发明涉及汽车工业领域一种汽车检测设备的检验装置，更具体的说，它涉及一种汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置。

背景技术

汽车操纵稳定性和直线行驶性是由汽车车轮定位参数的合理匹配保证的，参数的任何一项失准便会导致汽车失去操纵稳定性和直线行驶能力，加快轮胎磨损，油耗上升，安全性下降等问题。

四轮定位仪是检验车轮定位是否准确的最重要的检测设备。目前全国四轮定位仪的保有量达30000多台，并且以每年30％的速度在递增，然而不论是其生产过程还是其使用过程，目前均不能对四轮定位仪的性能进行有效的检验，无法保证四轮定位仪本身的检测精度。

四轮定位仪有多项功能，如检测车轮外倾角、前束角、主销后倾角、主销内倾角、车轮最大转向角以及推力角等。四轮定位仪对上述参数的检测可通过不同的检测方法和传感器来实现，由于车轮主销后倾角和主销内倾角不能由四轮定位仪的传感器直接测量，而是通过相应的数学模型间接测量，所以，对不同四轮定位仪检测精度进行检验便异常困难。

目前，四轮定位仪生产厂家使用的检验装置主要有以下三种：

1.倾角固定式标定装置

该装置仅能对四轮定位仪测量车轮外倾角和前束角的检测精度进行检验，而不能对四轮定位仪测量主销后倾角和主销内倾角等的精度进行检验。

2.吉林大学研究开发的四轮定位仪的检验装置

发明专利号：ZL 03110944.6，发明人：苏建，申请日：2003年1月23日，授权日：2004年12月22日，法律状态：有效，申请国：中国。实用新型专利号：ZL 03211159.9，发明人：苏建，申请日：2003年1月23日，授权日：2004年11月3日，法律状态：有效，申请国：中国。该装置是通过一系列杆系完成对车轮定位角的模拟。该装置在使用中存在以下问题：

(1)结构复杂，加工精度要求高，增加了成本；

(2)传动链长，累积误差大；

(3)主销内倾角及主销外倾角计量方式为游标计量，制造复杂；

(4)不能检验推力角及转向角。

3.辽宁省计量研究院研究开发的四轮定位仪标定装置

该装置在使用中存在以下问题：

(1)结构复杂，加工精度要求高，增加了成本；

(2)传动链长，累积误差大；

(3)不能检验主销后倾角，转向角；

(4)左右两轮不能独立运动，前后轴不能独立运动；

(5)标定精度，原理、参数均不符合交通部标准JT/T505-2004的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的技术问题，提供一种具有模拟车轮各种定位角功能的，所模拟车轮定位角的大小可直接读出的，精度高于四轮定位仪本身检测精度的，能够满足生产厂家以及国家质量监督部门对四轮定位仪质量检定要求的汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置。

参阅图1至图12，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。将该检定装置设计为由水平放置在地面上的前轴检验部分和后轴检验部分组成，前轴检验部分和后轴检验部分之间的平行距离为被检测汽车的轴距。

所述的前轴检验部分主要由前轮检验部分、前台板和机架组成。机架水平放置在地面上，前台板安装在机架的上面，两台前轮检验部分对称的安装在前台板两端的加工平面上，两台前轮检验部分中的两个卡盘的回转轴线要共线，两个卡盘要指向外侧。

所述的后轴检验部分主要由机架、上台板、后轮检验部分、推力角转轴、下台板与推力角检验部分组成。下台板安装在水平放置在地面上的机架的上面，上台板通过推力角转轴动配合安装在下台板的工作平面上，推力角检验部分安装在上台板的端部，一个后轮检验部分的外侧，两台后轮检验部分对称的安装在上台板两端的加工平面上，两台后轮检验部分中的两个卡盘的回转轴线要共线，两个卡盘要指向外侧。

技术方案中所述的前轮检验部分是由不等角位移传动机构，定位参数调整机构和机械接口及水平调整机构组成。

所述的不等角位移传动机构主要由水平回转台、下转向叉、十字轴、上转向叉、模拟主销与调整垫组成。

水平回转台固定在前台板两端的加工平面上，使其所带的蜗杆轴线垂直于前台板的长边，调整垫固定在水平回转台的旋转台面上，下转向叉固定在调整垫的上面，十字轴将下转向叉和上转向叉转动连接，模拟主销下端半球体的底部平面与上转向叉固定连接，水平回转台的回转轴线与模拟主销的回转轴线应通过十字轴的中心；

所述的定位参数调整机构主要由主销内倾角导轨、主销内倾角分度头、主销后倾角导轨、主销后倾角分度头、下导向块与上导向块组成。

主销内倾角分度头与主销后倾角分度头固定在前台板两端的加工平面上，水平回转台、主销内倾角分度头与主销后倾角分度头三条回转轴线为空间垂直相交于十字轴)的中心处，主销内倾角导轨固定在主销内倾角分度头的旋转台面上，主销后倾角导轨固定在主销后倾角分度头的旋转台面上，主销内倾角导轨的弧形侧面与下导向块另一端凹槽的侧壁是动配合接触连接，主销后倾角导轨的弧形侧面与上导向块另一端凹槽的侧壁动配合接触连接，主销内倾角导轨的弧形面的曲率中心和主销后倾角导轨的弧形面的曲率中心分别在主销后倾角分度头与主销内倾角分度头回转轴线上。

所述的机械接口及水平调整机构主要由V型块、卡盘、卡盘轴、球面导轨、V型块导轨、球面夹紧手柄、球面压盘、夹紧座、下导向块、上导向块与卡盘靠背组成。

通过球面导轨上的圆孔将球面导轨套装在模拟主销下端的球形体上，球面导轨内球面与模拟主销下端的球面动配合接触连接，再将球面压盘、球面夹紧手柄依次套装在模拟主销上，球面导轨)的外球面和球面压盘内壁之间、球面压盘外壁与球面夹紧手柄之间是面接触滑动连接，模拟主销上端依次装入下导向块)与上导向块一端的通孔内。V型块可滑动的安装在V型块导轨的滑道上，V型块导轨固定在前台板两端的加工平面靠近端部一侧，卡盘固联在卡盘靠背上，卡盘靠背动配合的套装在卡盘轴一端上，卡盘轴另一端固定插入球面导轨外球面一侧联接臂的孔中，控制卡盘能否旋转的夹紧座固定在球面导轨外球面一侧的联接臂上。卡盘的回转轴线应通过球面导轨的球心，球面导轨的球心应与十字轴的中心重合。

技术方案中所述的后轮检验部分主要由水平回转台、卡盘、固定支架、转动支架、车轮外倾定标、车轮外倾游标、夹紧座、卡盘靠背、车轮外倾转轴与车轮外倾调整螺杆组成。

水平回转台固定在上台板两端的加工平面上，使其所带的蜗杆轴线垂直于上台板的长边，固定支架底端固定在水平回转台的旋转台面上，车轮外倾定标固定在固定支架顶端弧面上，转动支架通过车轮外倾转轴动配合连接在固定支架上，车轮外倾游标固定在转动支架顶端弧面上。卡盘固定在卡盘靠背上，卡盘靠背动配合套装在卡盘轴的一端上，卡盘轴的另一端固定插入转动支架摆臂的孔内，夹紧座固定在转动支架的摆臂上，车轮外倾锁紧旋钮的螺杆上套装一个圆套筒，螺杆的端部与转动支架的摆臂是螺纹连接，圆套筒处于固定支架支臂上加工的长条弧形通透滑槽里，圆套筒的上端与旋入长条弧形通透滑槽里的车轮外倾调整螺杆的下端为动配合连接。

所述的推力角检验部分主要由推力角定标、推力角游标、推力角锁紧手柄、推力角手轮、丝杠、丝杠螺母与丝杠支架组成。

锁紧上下台板的推力角锁紧手柄穿过上台板上加工的长条弧形通透滑槽与下台板螺纹连接，丝杠螺母动配合安装在上台板的端部，其与推力角锁紧手柄成斜直线布置，丝杠的一端装入丝杠螺母之中，丝杠的另一端装有一个支架和一个推力角手轮，支架一端上的通孔和丝杠动配合套装连接，支架的另一端固定在下台板上，推力角定标安装在下台板的端面上，推力角游标安装在推力角定标上面的上台板的端面上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用两个高精度转角计量装置(例如机械式分度头，光学分度头，机床用回转工作台，插孔式旋转分度装置等，以下以分度头为例)计量主销内倾角及主销后倾角。首先，因为分度头为常用仪器，无需额外加工，能够满足大批量生产的要求；其次，因为分度头具有角度调整方便的特点，可以根据检定时对主销后倾角，主销内倾角的要求调整到交通部标准规定范围内的任意角度。第三，因为分度头具有精确的角度计量功能，可利用主轴上的刻度环和游标进行任意分度，游标最小示值可达10″，完全可以满足《交通部行业标准JT/T505——2004》对标定精度的要求。

(2)本发明弧形导轨不再具有刻度标尺的功能，只保留带动模拟主销运动的功能。一方面，降低了对弧形导轨进行加工的精度要求，另一方面，有效杜绝了经过较长时间使用后对仪器刻度造成的磨损。

(3)本发明针对现有标定装置传动链长，运动状态复杂，累积误差较大，影响精度的问题，本发明采取了不等角位移传动机构，用来传递从水平回转台到传感器之间的动力，从而简化了标定装置的结构。

(4)本发明根据四轮定位仪传感器的实际情况，采用自定心卡盘代替车轮模拟圆盘直接夹持传感器，消除了夹具装夹的误差，提高了测量精度。

(5)本发明用分度头完成车轮外倾角与主销内倾角的计量，取消了单独的车轮外倾角计量机构，简化了结构。

(6)本发明增加了对推力角和转向角检验的功能。

(7)本发明采用球面铰接确定主销调角中心，应用两相互垂直且又与调角中心同心的弧形导轨，实现对四轮定位仪在汽车纵平面和横平面的独立无关联调整角度，开展检测标定工作，消除了原有装置的理论误差，提高了检定精度。具有极好的应用前景。

(8)本发明实现了模拟车轮各种定位角的功能，其模拟车轮定位角的大小可直接读出，检验装置的精度高于四轮定位仪本身的检测精度，能够满足生产厂家以及国家质量监督部门对四轮定位仪的质量检定。

附图说明

图1-a是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轴检验部分结构装配图的俯视图；

图1-b是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轴检验部分结构装配图的俯视图；

图2-a是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轴检验部分结构装配图的俯视图；

图2-b是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轴检验部分结构装配图的左视图；

图3-a是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轴检验部分结构装配图的俯视图；

图3-b是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轴检验部分结构装配图的左视图；

图4是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置前轮检验部分的结构原理图；

图5是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置后轮检验部分的结构原理图；

图6-a是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轴检验部分从正面看结构装配的轴测投影图；

图6-b是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轴检验部分从正面看结构装配的轴测投影图；

图7是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中推力角检验部分从正面看结构装配的轴测投影图；

图8是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轮检验部分从正面看结构装配的轴测投影图；

图9是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轮检验部分从卡盘方面看结构装配的轴测投影图；

图10是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中前轮检验部分去掉球面导轨和上导向块、下导向块后从正面看结构装配的轴测投影图；

图11是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轮检验部分从正面看结构装配的轴测投影图；

图12是汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置中后轮检验部分从后面看结构装配的轴测投影图；

图中：1.前轴检验部分，2.后轴检验部分，3.前轮检验部分，4.前台板，5.机架，6.上台板，7.后轮检验部分，8.推力角转轴，9.下台板，10.推力角定标，11.推力角游标，12.水平回转台，13.下转向叉，14.十字轴，15.上转向叉，16.V型块，17.卡盘，18.卡盘轴，19.球面导轨，20.模拟主销，21.主销内倾角导轨，22.主销内倾角分度头，23.主销后倾角导轨，24.主销后倾角分度头，25.固定支架，26.转动支架，27.外倾定标，28.外倾游标，29.车轮外倾调整旋钮，30.推力角检验部分，31.推力角锁紧手柄，32.推力角手轮，33.V型块导轨，34.球面夹紧手柄，35.球面压盘，36.长水泡，37.主销内倾角导轨锁紧旋钮，38.圆水泡，39.夹紧座，40.主销后倾角导轨锁紧旋钮，41.夹紧座旋钮，42.下导向块，43.上导向块，44.卡盘靠背，45.调整垫，46.车轮外倾锁紧旋钮，47.车轮外倾转轴，48.车轮外倾调整螺杆，49.丝杠，50.丝杠螺母，51.丝杠支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：

参阅图1至图12，汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检验装置是由前轴检验部分1和后轴检验部分2组成。前轴检验部分1完成对前轮定位参数的检验，后轴检验部分2完成对后轮定位参数、推力角的检验。本装置具有四个相互独立的车轮定位角检验部分；具有两个坐标完全独立的主销倾角分度调整机构。主销内倾角调整机构的模拟主销20随主销内倾角导轨21移动，主销内倾角导轨21固连于主销内倾角分度头22，主销内倾角分度头22可使模拟主销在xoz平面内的投影绕y轴方向转动，转动的角度通过主销内倾角分度头的刻度读出。主销后倾角调整机构的模拟主销20随主销后倾角导轨23移动，主销后倾角导轨23固连于主销后倾角分度头24，主销后倾角分度头24可使模拟主销在yoz平面内可绕x轴方向转动，转动角度通过主销后倾角分度头的刻度读出。

所述的前轴检验部分1主要由前轮检验部分3、前台板4和机架5组成。机架5是一个框架式结构件，既可以用型钢和钢板焊接而成，也可以先铸后焊或先铸后用连接件连接而成。前台板4是一个扁平的长方体件，既可以用型钢和钢板焊接而成，也可以是铸件，其两端要安装前轮检验部分3，所以前台板4两端要加工出安装平面与T形槽。加工好的机架5水平放置在地面上，前台板4安装在机架5上，两个加工装配好的前轮检验部分3对称的安装在前台板4两端的加工平面上，两个前轮检验部分3中的两个卡盘17的回转轴线要共线，两个卡盘17要指向外侧。

前轮检验部分3是由不等角位移传动机构，定位参数调整机构和机械接口及水平调整机构组成。

所述的不等角位移传动机构主要由水平回转台12、下转向叉13、十字轴14、上转向叉15、模拟主销20与调整垫45组成。

首先将两台水平回转台12用螺钉固定在前台板4两端的加工平面上，安装时使其所带有的蜗杆轴线垂直于前台板4的长边，用螺钉将调整垫45固定在水平回转台12的旋转台面上，用螺钉将下转向叉13固定在调整垫45的上面，将十字轴14通过两个轴承安装在下转向叉13上的两孔内，然后用两个轴承将十字轴14另外一根轴的两端安装在上转向叉15上的两孔内，模拟主销20下端半球体的底部平面与上转向叉15用螺钉固定连接，模拟主销20上端通过轴承安装在下导向块42、上导向块43的内孔，整个安装过程要保证水平回转台12的回转轴线与模拟主销20的回转轴线应通过(或相交于)十字轴14的中心。

所述的定位参数调整机构主要由主销内倾角导轨21、主销内倾角分度头22、主销后倾角导轨23、主销后倾角分度头24、主销内倾角导轨锁紧旋钮37、主销后倾角导轨锁紧旋钮40、下导向块42与上导向块43等零件组成。

主销内倾角分度头22与主销后倾角分度头24用螺钉固定在前台板4两端的加工平面上，安装过程中要保证水平回转台12、主销内倾角分度头22与主销后倾角分度头24三条回转轴线空间垂直相交于十字轴14的中心上，主销后倾角导轨23的直柄端用螺钉固定在主销后倾角分度头24的旋转台面上，主销内倾角导轨21的直柄端用螺钉固定在主销内倾角分度头22的旋转台面上，将主销内倾角导轨21的另一端(弧形导轨端)放置在下导向块42另一端的凹槽里(下导向块42与上导向块43结构相同，皆由一个加工有一通孔的长方体和一个与主销内倾角导轨21和主销后倾角导轨23滑动配合连接的叉形槽件组成)，再用一个压板和螺钉安装上主销内倾角导轨锁紧旋钮37，主销内倾角导轨21的弧形侧面与下导向块42另一端凹槽的侧壁是动配合接触连接，旋转主销内倾角导轨锁紧旋钮37可以实现琐紧或松开主销内倾角导轨21的目的。同样将主销后倾角导轨23的另一端(弧形导轨端)放置在上导向块43另一端的凹槽里，再用一个压板和螺钉安装上主销后倾角导轨锁紧旋钮40，主销后倾角导轨23的弧形侧面与上导向块43另一端凹槽的侧壁动配合接触连接，旋转后倾角导轨锁紧旋钮40同样起到琐紧或松开主销后倾角导轨23的目的。安装过程中要保证主销内倾角导轨21的弧形面的曲率中心和主销后倾角导轨23的弧形面的曲率中心分别在主销后倾角分度头24与主销内倾角分度头22的回转轴线上。

所述的机械接口及水平调整机构主要由V型块16、卡盘17、卡盘轴18、球面导轨19、V型块导轨33、球面夹紧手柄34、球面压盘35、长水泡36、圆水泡38、夹紧座39、夹紧座旋钮41与卡盘靠背44组成。

通过球面导轨19上的圆孔将球面导轨19套装在模拟主销20下端的球形体上，使球面导轨19内球面与模拟主销20下端球形体的球面动配合接触连接，再将球面压盘35、球面夹紧手柄34依次套装在模拟主销20的中端，球面导轨19外球面和球面压盘35内壁之间、球面压盘35外壁与球面夹紧手柄34之间是面接触滑动连接。于球面夹紧手柄34之上，在模拟主销20上端依次通过轴承套装上下导向块42与上导向块43，即模拟主销20在下导向块42与上导向块43一端的通孔中是转动连接。在上导向块43顶端安装两个互相垂直的长水泡36，其作用是在安装或使用装置前调整装置处于水平的正常工作状态。V型块16可滑动的安装在V型块导轨33的滑道上，V型块导轨33用螺钉固定在前台板4两端的加工平面上，且靠近端部一侧，处于卡盘17的正下方。卡盘17用螺钉固定连接在卡盘靠背44上，卡盘靠背44通过一对轴承套装在卡盘轴18一端上，卡盘轴18的另一端固定插入球面导轨19外球面一侧联接臂的孔中，即卡盘轴18与球面导轨19外球面一侧联接臂的孔是固定连接。控制卡盘17能否旋转的夹紧座39固定在球面导轨19外球面一侧的联接臂上，夹紧座39上安装有夹紧座旋钮41，通过旋转它可以控制卡盘17是否转动。在球面导轨19外球面一侧的联接臂的正上方安装一个圆水泡38，其用途是调整卡盘17回转轴线处于水平状态。安装过程中要保证卡盘17的回转中心应通过球面导轨19的球心，球面导轨19的球心应与十字轴14中心重合。

前轮检验部分3安装完成以后，要达到主销后倾角分度头24的回转中心线、主销内倾角分度头22的回转中心线、水平回转台12的回转中心线、自定心卡盘17的回转中心线以及模拟主销20的回转中心线(五条回转中心线)要交于十字轴14的中心(球面导轨19的球心与十字轴14同心)。

所述的后轴检验部分2主要由机架5、上台板6、后轮检验部分7、推力角转轴8、下台板9与推力角检验部分30组成。机架5与前轴检验部分1所采用的机架在结构上是一样的，此处不再赘述。上台板6与下台板9都是扁平的长方体，既可铸造而成，也可采用型钢与钢板焊接而成，上台板6和下台板9所不同的是在上台板6端部要凹下一块，即加工成阶梯形状(端部的厚度比其他部分要薄)，而且在薄板处沿横向加工一个长条弧形通透滑槽，为的是在这安装推力角检验部分30。下台板9安装在水平放置在地面上的机架5上，上台板6通过轴承和推力角转轴8安装在下台板9的工作平面上，推力角转轴8和下台板9是固定连接，上台板6在外力的作用下可绕推力角转轴8相对下台板9转动一个所需要的角度。推力角检验部分30安装在上台板6的端部薄板处，一个后轮检验部分7的外侧，两台后轮检验部分7对称的安装在上台板6两端的加工平面上，两台后轮检验部分7中的两个卡盘17的回转轴线要共线，两个卡盘17要指向外侧。

后轮检验部分7主要由水平回转台12、卡盘17、固定支架25、转动支架26、车轮外倾定标27、车轮外倾游标28、车轮外倾调整旋钮29、长水泡36、夹紧座39、夹紧座旋钮41、卡盘靠背44、车轮外倾锁紧旋钮46、车轮外倾转轴47与车轮外倾调整螺杆48组成。

首先将两台水平回转台12用螺钉固定在上台板6两端的加工平面上，安装时使其所带有的蜗杆轴线垂直于上台板6的长边。用螺钉将固定支架25底端固定在水平回转台12的旋转台面上，车轮外倾定标27固定在固定支架25顶端弧面上。用螺钉将卡盘17固定在卡盘靠背44上，卡盘靠背44通过一对轴承套装在卡盘轴18的一端上，卡盘轴18的另一端固定插入转动支架26摆臂的孔内，即卡盘轴18的另一端与转动支架26摆臂的孔是固定连接。转动支架26通过车轮外倾转轴47动配合连接在固定支架25的通孔中，车轮外倾游标28固定在转动支架26顶端弧面上。控制卡盘17能否旋转的夹紧座39固定在转动支架26的摆臂上，夹紧座39上安装有夹紧座旋钮41，通过旋转它可以控制卡盘17是否转动。车轮外倾锁紧旋钮46的螺杆上套装一个圆套筒，螺杆的端部与转动支架26的摆臂是螺纹连接，圆套筒处于固定支架25支臂上加工的长条弧形通透滑槽里，圆套筒的上端与垂直装入长条弧形通透滑槽里的车轮外倾调整螺杆48的下端转动连接，车轮外倾调整螺杆48与固定支架25支臂的长条弧形通透滑槽是螺纹连接，当旋转车轮外倾调整螺杆48时(即旋转车轮外倾调整旋钮29)，车轮外倾调整螺杆48可以沿着长条弧形通透滑槽上下移动，当旋转车轮外倾调整旋钮29时，车轮外倾调整螺杆48带动圆套筒、车轮外倾锁紧旋钮46的螺杆上下移动，实现转动支架26相对固定支架25绕车轮外倾转轴47转动，即实现角度的调整。在转动支架26摆臂的正上方安装一个长水泡36，以便于在使用装置前调整卡盘17的回转轴线处于水平正常工作状态。

所述的推力角检验部分30主要由推力角定标10、推力角游标11、推力角锁紧手柄31、推力角手轮32、丝杠49、丝杠螺母50与丝杠支架51组成。

锁紧上下台板的推力角锁紧手柄31穿过上台板6加工的长条弧形通透滑槽与下台板9螺纹连接，旋转推力角锁紧手柄31就可以实现上台板6与下台板9之间的锁紧与松开。丝杠螺母50动配合安装在上台板6的端部，其与推力角锁紧手柄31成斜直线布置，丝杠49装入两者之中，丝杠49的一端与推力角锁紧手柄31下面的压块上的通孔是间隙配合(丝杠49也可以不通过推力角锁紧手柄31下面的压块上的通孔，即不采用推力角锁紧手柄31下面设置压块的结构，而采用丝杠49的一端装入丝杠螺母50之中，丝杠49的另一端装有一个支架51和一个推力角手轮32，支架51一端上的通孔和丝杠49动配合连接，支架51的另一端固定在下台板9上的结构，转动推力角手轮32即可实现上台板6绕推力角转轴8在下台板9的工作平面上转动)，推力角锁紧手柄31与压块另一通孔也是间隙配合，皆为非螺纹连接，丝杠49与丝杠螺母50则构成一套传递运动的传动副，丝杠49的另一端装有一个支架51和一个推力角手轮32，支架一端上的通孔和丝杠49动配合连接，支架51的另一端固定在下台板9上。转动推力角手轮32即可实现上台板6绕推力角转轴8在下台板9的工作平面上转动。推力角定标10安装在下台板9的端面上，推力角游标11安装在推力角定标10上面的上台板6的端面上。上台板6转动的角度数值可通过推力角定标10和推力角游标11之间的相对位置读出。

汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置的工作原理及操作方法：

汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检验装置是由前轴检验部分1和后轴检验部分2组成。使用前要调整前轴检验部分1和后轴检验部分2之间的平行距离为被检测汽车的轴距；要调整前轴检验部分1和后轴检验部分2处于水平正常工作状态。

1.前轮外倾角检验的工作原理及操作方法

首先，将V型块16置于卡盘17的正下方，松开球面夹紧手柄34，将卡盘17置于V型块16上，将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，使卡盘17处于水平状态(检验装置使用前的调零步骤)。然后锁紧球面夹紧手柄34，使球面导轨19与上转向叉15之间不能产生相对运动，撤掉V型块16。

然后，松开主销后倾角导轨锁紧旋钮40。转动主销内倾角分度头22的手柄，将固连在主销内倾角分度头22上的主销内倾角导轨21沿顺时针或逆时针转动一定角度，记录下主销内倾角分度头22上的主销内倾角导轨21从原始竖直位置到转动一定角度后的位置所转过的角度数(从主销内倾角分度头22上的刻度盘上可读出)，此角度数即车轮外倾角。将该车轮外倾角与现有四轮定位仪测得的外倾角相比较，即可对现有四轮定位仪测得的车轮外倾角进行标定。

2.前轮前束角、车轮转角检验的工作原理及操作方法

首先，将V型块16置于卡盘17的正下方，松开球面夹紧手柄34，将卡盘17置于V型块16上，将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，使卡盘17处于水平状态(检验装置使用前的调零步骤)。然后锁紧球面夹紧手柄34，使球面导轨19与上转向叉15之间不能产生相对运动，撤掉V型块16。

然后，通过旋转水平回转台12，使卡盘17在水平面内沿顺时针或逆时针旋转一定角度，记录水平回转台12的旋转台面从初始零点位置到转动一定角度后的位置所转过的角度数(从水平回转台12上的刻度盘上可读出)，此角度数即为前轮前束角。将该前轮前束角与现有四轮定位仪测得的前轮前束角相比较，即可对现有四轮定位仪前轮前束角进行标定。

第三，通过旋转水平回转台12，使卡盘17在水平面内沿顺时针或逆时针旋转一定角度，记录水平回转台12的旋转台面从初始零点位置到转动一定角度后的位置所转过的角度数(从水平回转台12上的刻度盘上可读出)，此角度数即为前轮车轮转角。将该前轮车轮转角与现有四轮定位仪测得的前轮车轮转角相比较，即可对现有四轮定位仪前轮车轮转角进行标定。

3.前轮主销内倾角、主销后倾角检验的工作原理及操作方法

首先，将V型块16置于卡盘17的正下方，松开球面夹紧手柄34，将卡盘17置于V型块16上，将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，使卡盘17处于水平状态(检验装置使用前的调零步骤)。

然后，松开主销内倾角导轨锁紧旋钮37、主销后倾角导轨锁紧旋钮40，转动主销内倾角分度头22使固联在分度头22旋转台面上的主销内倾角导轨21转动一定角度，在主销内倾角分度头22上读出主销内倾角导轨21所转过的角度数即为前轮主销内倾角；再转动主销后倾角分度头24，使固联在分度头24旋转台面上的主销后倾角导轨23转动一定角度，在主销后倾角分度头24上读出主销后倾角导轨23所转过的角度数即前轮主销后倾角。

第三，锁紧主销内倾角导轨锁紧旋钮37、主销后倾角导轨锁紧旋钮40，球面夹紧手柄34，使球面导轨19与上转向叉15之间不能产生相对运动，撤掉V型块16。

第四，通过旋转水平回转台12，使卡盘17绕模拟主销20沿顺时针或逆时针旋转一定角度，水平回转台12的旋转台面从初始零点位置转动的角度大小(从水平回转台12上的刻度盘上可读出)根据四轮定位说明书要求确定。将该前轮主销后倾角及主销内倾角与现有四轮定位仪测得的主销后倾角及主销内倾角相比较，即可对现有四轮定位仪主销后倾角及主销内倾角进行标定。

4.后轮外倾角检验的工作原理及操作方法

将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，松开车轮外倾锁紧旋钮46，旋转车轮外倾调整旋钮29，使车轮外倾游标28绕车轮外倾转轴47相对车轮外倾定标27转动一定角度，锁紧车轮外倾锁紧旋钮46，从车轮外倾游标28和车轮外倾定标27上读出的角度即为后轮外倾角。将该后轮外倾角与现有四轮定位仪测得的后轮外倾角相比较，即可对现有四轮定位仪后轮外倾角进行标定。

5.后轮前束角检验的工作原理及操作方法

将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，然后通过旋转水平回转台12，使卡盘17在水平面内沿顺时针或逆时针旋转一定角度，记录水平回转台12的旋转台面从初始零点位置到转动一定角度后的位置所转过的角度数(从水平回转台12上的刻度盘上可读出)，此角度数即为后轮前束角。将该后轮前束角与现有四轮定位仪测得的后轮前束角相比较，即可对现有四轮定位仪后轮前束角进行标定。

6.后轴推力角检验的工作原理及操作方法

将四轮定位仪上的传感器测量头夹在卡盘17上，松开推力角锁紧手柄31，转动推力角手轮32，与推力角手轮32固定连接的丝杠49推动上台板6相对下台板9绕推力角转轴8转动一定角度，该角度数可从推力角定标10与推力角游标11之间的相对位置读出，转动的角度数就是后轴的推力角。将其与现有四轮定位仪的示值相比较，即可对现有四轮定位仪的推力角进行标定。

汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置对现有四轮定位仪检测车轮前束角及外倾角结果的检定：

分别对A、B、C三台四轮定位仪的前束角、车轮外倾角进行检定，对前束角的检定结果见表1～3，对外倾角的检定结果见表4～6。从数据中可以看出三台四轮定位仪测量前束角与外倾角的线性度较好，但零点均有偏差。由于标准中规定前束角的示值误差范围在±2°时为±2′，外倾角的示值误差范围在±4°时为±2′。显然，只有四轮定位仪B的前束角结果满足标准要求。

表1四轮定位仪A前左轮前束角试验数据

表2四轮定位仪B前左轮前束角试验数据

表3四轮定位仪C前左轮前束角试验数据

表4四轮定位仪A前左轮外倾角试验数据

表5四轮定位仪B前左轮外倾角试验数据

表6四轮定位仪C前左轮外倾角试验数据

主销后倾角及主销内倾角试验结果

对主销后倾角的检定结果见表7～9。对主销内倾角的检定结果见表10～12。从数据中可以看出三台四轮定位仪中A型、B型、C型的倾角之一误差均随另一主销倾角的增大而增大，但是由于B型采用简化的线性模型，误差要大于A型、C型。由于标准中规定的主销后倾角检定的示值误差范围在±12°内应为±6′，其余范围内为±10′，在0～+18范围内精度为±6′，其余范围精度为±10′。显然，只有A型、C型对主销内倾角的检定结果能够满足标准要求。同时，对主销倾角的测量也存在零点误差。

表7四轮定位仪A前左轮主销后倾试验数据

表8四轮定位仪B前左轮主销后倾试验数据

表9四轮定位仪C前左轮主销后倾试验数据

表10四轮定位仪A前左轮主销内倾试验数据

表11四轮定位仪B前左轮主销内倾试验数据

表12四轮定位仪C前左轮主销内倾试验数据

Claims (2)

1.一种汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置，是由水平放置在地面上的前轴检验部分(1)和后轴检验部分(2)组成，前轴检验部分(1)和后轴检验部分(2)之间的平行距离为被检测汽车的轴距；

所述的前轴检验部分(1)主要由前轮检验部分(3)、前台板(4)和第一机架组成，第一机架水平放置在地面上，前台板(4)安装在第一机架的上面，两台前轮检验部分(3)对称的安装在前台板(4)两端的加工平面上，两台前轮检验部分中的两个卡盘要指向外侧；

所述的后轴检验部分(2)主要由第二机架、上台板(6)、后轮检验部分(7)、推力角转轴(8)、下台板(9)与推力角检验部分(30)组成，下台板(9)安装在水平放置在地面上的第二机架的上面，上台板(6)通过推力角转轴(8)动配合安装在下台板(9)的工作平面上，推力角检验部分(30)安装在上台板(6)的端部，一个后轮检验部分(7)的外侧，两台后轮检验部分(7)对称的安装在上台板(6)两端的加工平面上，两台后轮检验部分中的两个卡盘要指向外侧，所述的两台前轮检验部分中的两个卡盘的回转轴线要共线，两台后轮检验部分中的两个卡盘的回转轴线要共线；

所述的前轮检验部分(3)是由不等角位移传动机构，定位参数调整机构和机械接口及水平调整机构组成；

所述的不等角位移传动机构主要由第一水平回转台、下转向叉(13)、十字轴(14)、上转向叉(15)、模拟主销(20)与调整垫(45)组成；

第一水平回转台固定在前台板(4)两端的加工平面上，使其所带的蜗杆轴线垂直于前台板(4)的长边，调整垫(45)固定在第一水平回转台的旋转台面上，下转向叉(13)固定在调整垫(45)上面，十字轴(14)将下转向叉(13)和上转向叉(15)转动连接，模拟主销(20)下端半球体的底部平面与上转向叉(15)固定连接，第一水平回转台的回转轴线与模拟主销(20)的回转轴线应通过十字轴(14)的中心；

所述的定位参数调整机构主要由主销内倾角导轨(21)、主销内倾角分度头(22)、主销后倾角导轨(23)、主销后倾角分度头(24)、下导向块(42)与上导向块(43)组成；

主销内倾角分度头(22)与主销后倾角分度头(24)固定在前台板(4)两端的加工平面上，主销内倾角导轨(21)固定在主销内倾角分度头(22)的旋转台面上，主销后倾角导轨(23)固定在主销后倾角分度头(24)的旋转台面上，主销内倾角导轨(21)的弧形侧面与下导向块(42)一端凹槽的侧壁是动配合接触连接，主销后倾角导轨(23)的弧形侧面与上导向块(43)一端凹槽的侧壁动配合接触连接；

所述的机械接口及水平调整机构主要由V型块(16)、卡盘(17)、第一卡盘轴、球面导轨(19)、V型块导轨(33)、球面夹紧手柄(34)、球面压盘(35)、第一夹紧座、所述下导向块(42)、所述上导向块(43)与第一卡盘靠背组成；

通过球面导轨(19)上的圆孔将球面导轨(19)套装在模拟主销(20)下端的球形体上，球面导轨(19)内球面与模拟主销(20)下端的球面动配合接触连接，再将球面压盘(35)、球面夹紧手柄(34)依次套装在模拟主销(20)上，球面导轨(19)的外球面和球面压盘(35)内壁之间、球面压盘(35)外壁与球面夹紧手柄(34)之间是面接触滑动连接，模拟主销(20)上端依次装入下导向块(42)与上导向块(43)一端的通孔内，V型块(16)可滑动的安装在V型块导轨(33)的滑道上，V型块导轨(33)固定在前台板(4)两端的加工平面靠近端部一侧，前轮检验部分中的卡盘(17)固联在第一卡盘靠背上，第一卡盘靠背动配合的套装在第一卡盘轴一端上，第一卡盘轴另一端固定插入球面导轨(19)外球面一侧联接臂的孔中，控制前轮检验部分中的卡盘(17)能否旋转的夹紧座(39)固定在球面导轨(19)外球面一侧的联接臂上，前轮检验部分中的卡盘(17)的回转轴线应通过球面导轨(19)的球心，球面导轨(19)的球心应与十字轴(14)的中心重合，其特征在于，所述的第一水平回转台、主销内倾角分度头(22)与主销后倾角分度头(24)三条回转轴线空间垂直相交于十字轴(14)的中心处，主销内倾角导轨(21)的弧形面的曲率中心和主销后倾角导轨(23)的弧形面的曲率中心分别在主销后倾角分度头(24)与主销内倾角分度头(22)回转轴线上。

2.按照权利要求1所述的汽车纵横平面无关联调角型四轮定位仪的检定装置，所述的后轮检验部分(7)主要由第二水平回转台、卡盘(17)、固定支架(25)、转动支架(26)、车轮外倾定标(27)、车轮外倾游标(28)、第二夹紧座、第二卡盘靠背、车轮外倾转轴(47)与车轮外倾调整螺杆(48)组成；

第二水平回转台固定在上台板(6)两端的加工平面上，使其所带的蜗杆轴线垂直于上台板(6)的长边，固定支架(25)底端固定在第二水平回转台的旋转台面上，车轮外倾定标(27)固定在固定支架(25)顶端弧面上，转动支架(26)通过车轮外倾转轴(47)动配合连接在固定支架(25)上，车轮外倾游标(28)固定在转动支架(26))顶端弧面上，后轮检验部分中的卡盘(17)固定在第二卡盘靠背上，第二卡盘靠背动配合套装在第二卡盘轴的一端上，第二卡盘轴的另一端固定插入转动支架(26)摆臂的孔内，第二夹紧座固定在转动支架(26)的摆臂上；

所述的推力角检验部分(30)主要由推力角定标(10)、推力角游标(11)、推力角锁紧手柄(31)、推力角手轮(32)、丝杠(49)、丝杠螺母(50)与丝杠支架(51)组成；

锁紧上下台板的推力角锁紧手柄(31)穿过上台板(6)上加工的长条弧形通透滑槽与下台板(9)螺纹连接，其与推力角锁紧手柄(31)成斜直线布置，丝杠(49)的一端装入丝杠螺母(50)之中，丝杠(49)的另一端装有一个丝杠支架(51)和一个推力角手轮(32)，丝杠支架(51)一端上的通孔和丝杠(49)动配合套装连接，丝杠支架(51)的另一端固定在下台板(9)上，推力角定标(10)安装在下台板(9)的端面上，推力角游标(11)安装在推力角定标(10)上面的上台板(6)的端面上，其特征在于，所述的车轮外倾锁紧旋钮(46)的螺杆上套装一个圆套筒，螺杆的端部与转动支架(26)的摆臂是螺纹连接，圆套筒处于固定支架(25)支臂上加工的长条弧形通透滑槽里，圆套筒的上端与旋入长条弧形通透滑槽里的车轮外倾调整螺杆(48)的下端为动配合连接，丝杠螺母(50)动配合安装在上台板(6)的端部。

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