CN104729862A - 一种轮胎刚度测试装置 - Google Patents

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本发明公开了一种对轮胎的垂直刚度、纵向刚度、侧向刚度进行测量，完成对耦合刚度测量的轮胎刚度测试装置，包括垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置、底座、机架、侧倾轴、连接件、胀紧连接套、通过纵向导轨与底座连接的第一平面、通过横向导轨与第一平面连接的第二平面；所述连接件、第一平面、第二平面均设有直线位移传感器；所述倾侧轴与连接件通过两个胀紧连接套连接；所述连接件上设有六分力传感器；所述连接件上设有配合机架两根导轨的通孔。本发明结构简单、设计合理，可以测得轮胎的各个方向的作用力；各加载装置的直线位移传感器可以测得轮胎在各个方向上的位移大小，可以计算得出轮胎的各向刚度和耦合刚度。

Description

一种轮胎刚度测试装置
技术领域
本发明涉及轮胎性能测试领域，尤其涉及一种轮胎刚度测试装置。
背景技术
轮胎刚度是研究轮胎力学性能的重要参数，该参数测量的准确性对研究轮胎的力学特性和结构参数具有决定作用。
当前的轮胎刚度测试装置一般只是对轮胎单一方向加载，测量了辽宁台单一方向的刚度数据。然而在实际情况中，普遍是受到多方向的载荷作用，因此迫切需要对的各个方向刚度特性和耦合刚度特性进行测试的装置，但这种装置在国内并不多见。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能够对轮胎的垂直刚度、纵向刚度、侧向刚度进行测量，也可以完成对耦合刚度测量的轮胎刚度测试装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供的轮胎刚度测试装置，该测试装置包括：垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置、底座、通过两根导轨固定在底座上的机架、侧倾轴、连接件、胀紧连接套、通过纵向导轨与底座连接的第一平面、通过横向导轨与第一平面连接的第二平面；所述垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置的动力源均为伺服电机；所述垂直加载装置的动力源固定在底座上，动力源输出端固定在连接件底部；所述侧向加载装置的动力源固定在底座上，动力源输出端固定在第一平面上；所述纵向加载装置的动力源固定在第一平面上，动力源输出端固定在第二平面上；所述连接件、第一平面、第二平面均设有直线位移传感器；其特征在于：所述倾侧轴与连接件通过两个胀紧连接套连接；所述连接件上设有六分力传感器；所述连接件上设有配合机架两根导轨的通孔，连接件可沿机架的两根导轨上下滑动。
作为改进，所述垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置的动力源为一种机械加载装置，其特征在于：该机械加载装置包括手柄、转向装置、棘轮、第一蜗杆、涡轮、第二蜗杆；所述手柄一端为圆筒状结构，棘轮套在圆筒状结构中，手柄通过主动棘爪与棘轮连接；所述主动棘爪通过轴承与转向装置连接；所述棘轮固定于第一蜗杆的轴上，第一蜗杆与涡轮相配合，涡轮与第二蜗杆通过螺纹连接，第二蜗杆为动力源输出端。
作为改进，所述连接件、第一平面、第二平面与各动力源输出端通过螺纹连接。
本发明所要解决的另一个技术问题在于解决该轮胎刚度测试装置的移动问题，提供一种方便移动的轮胎刚度测试装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供的轮胎刚度测试装置，所述底座还包括若干轮子、若干垫肩；其特征在于：轮子与底座为螺纹连接。
作为改进，所述轮子的数量为3个，呈等腰三角形设置。
作为改进，所述轮子的数量为4个，呈矩形设置；所述垫肩的数量为4个，呈矩形设置。
本发明的有益效果在于：(1)、本发明结构简单、设计合理，可以对轮胎的垂直刚度、纵向刚度、侧向刚度进行测量，也可以完成对轮胎耦合刚度的测量；（2）本发明的六分力传感器可以测得轮胎的各个方向的作用力，垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置上的直线位移传感器可以测得在各个方向上的位移大小，从而可以计算得出的各向刚度和耦合刚度；(3)、本发明的连接件、第一平面、第二平面与各动力源输出端通过螺纹连接，这样可以实现施加位移的精确控制，而且螺纹之间具有自锁功能，防止出现倒转的现象；(4)、本发明的机械加载装置采用棘轮装置，棘轮的单向转动可以带动蜗轮蜗杆实现单向转动，蜗轮蜗杆的传动比大，可以利用较小的作用力实现对工作平面的大力矩施加；(5)、本发明的底座与轮子为螺纹连接，连接底座和轮子的螺母可以实现轮子的上下直线移动，轮子伸出与地面接触，方便试验台的移动；（6）本发明的轮子上升时，垫肩和地面接触，增大试验台和地面的接触面积，保护轮子和减少试验台底面受到的压力。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的轮胎侧倾轴组合的结构示意图；
图3为本发明的动力源的结构示意图；
图4为本发明的底座底部的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
如图1至2所示，本发明的轮胎刚度测试装置包括：垂直加载装置1、侧向加载装置2、纵向加载装置3、底座4、通过两根导轨固定在底座4上的机架5、侧倾轴6、连接件7、胀紧连接套8、通过纵向导轨与底座4连接的第一平面10、通过横向导轨与第一平面10连接的第二平面11；所述连接件7、第一平面10、第二平面11均设有直线位移传感器。
如图1至2所示，所述倾侧轴6与连接件7通过两个胀紧连接套8连接；所述连接件7上设有六分力传感器9；所述连接件7上设有配合机架5两根导轨的通孔，连接件7可沿机架5的两根导轨上下滑动。
如图3所示，所述垂直加载装置1、侧向加载装置2、纵向加载装置3的动力源为一种机械加载装置，该机械加载装置包括：手柄13、转向装置16、棘轮18、第一蜗杆19、涡轮20、第二蜗杆21；所述手柄13一端为圆筒状结构，棘轮18套在圆筒状结构中，手柄13通过主动棘爪14与棘轮18连接；所述主动棘爪14套有压紧弹簧17，压紧弹簧17远离棘轮18的一端固定在手柄13上；所述主动棘爪14通过轴承15与转向装置16连接；所述棘轮18固定于第一蜗杆19的轴上，第一蜗杆19与涡轮20相配合，涡轮20与第二蜗杆21通过螺纹连接，第二蜗杆21为动力源输出端。
如图1所示，所述垂直加载装置1的动力源固定在底座4上，动力源输出端固定在连接件7底部；所述侧向加载装置2的动力源固定在底座4上，动力源输出端固定在第一平面10上；所述纵向加载装置的动力源固定在第一平面10上，动力源输出端固定在第二平面11上。所述连接件7、第一平面10、第二平面11与各动力源输出端通过螺纹连接。
如图4所示，所述底座4还包括四个轮子12、4个垫肩22，所述轮子12和垫肩22均呈矩形设置。
本发明使用过程：推动本发明的轮胎刚度测试装置到合适位置，调整连接底座4和轮子12的螺母，使轮子12上升，垫肩22与地面接触；将车轮竖直放置在第二平面11上，通过侧倾轴6固定车轮轮毂；调松胀紧连接套8，然后调整倾侧轴6的倾侧角度，调整完毕后拧紧胀紧连接套8，保证倾侧轴6和连接件7之间不会发生相对转动；侧向加载装置2、垂直加载装置1、纵向加载装置3通过各自的动力源对轮胎进行加载，安装在各个加载装置上的直线位移传感器可以测得轮胎在各个方向上的位移大小，六分力传感器可以测得轮胎的各个方向的作用力，从而可以计算得出轮胎的各向刚度和耦合刚度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种轮胎刚度测试装置，该测试装置包括：垂直加载装置（1）、侧向加载装置（2）、纵向加载装置（3）、底座（4）、通过两根导轨固定在底座（4）上的机架（5）、侧倾轴（6）、连接件（7）、胀紧连接套（8）、通过纵向导轨与底座（4）连接的第一平面（10）、通过横向导轨与第一平面（10）连接的第二平面（11）；所述垂直加载装置（1）、侧向加载装置（2）、纵向加载装置（3）的动力源均为伺服电机；所述垂直加载装置（1）的动力源固定在底座（4）上，动力源输出端固定在连接件（7）底部；所述侧向加载装置（2）的动力源固定在底座（4）上，动力源输出端固定在第一平面（10）上；所述纵向加载装置（3）的动力源固定在第一平面（10）上，动力源输出端固定在第二平面（11）上；所述连接件（7）、第一平面（10）、第二平面（11）均设有直线位移传感器；其特征在于：所述倾侧轴（6）与连接件（7）通过两个胀紧连接套（8）连接；所述连接件（7）上设有六分力传感器（9）；所述连接件（7）上设有配合机架（5）两根导轨的通孔，连接件（7）可沿机架（5）的两根导轨上下滑动。
2.根据权利要求1 所述的轮胎刚度测试装置，所述垂直加载装置（1）、侧向加载装置（2）、纵向加载装置（3）的动力源为一种机械加载装置，其特征在于：该机械加载装置包括手柄（13）、转向装置（16）、棘轮（18）、第一蜗杆（19）、涡轮（20）、第二蜗杆（21）；所述手柄（13）一端为圆筒状结构，棘轮（18）套在圆筒状结构中，手柄（13）通过主动棘爪（14）与棘轮（18）连接；所述主动棘爪（14）套有压紧弹簧（17），压紧弹簧（17）远离棘轮（18）的一端固定在手柄（13）上；所述主动棘爪（14）通过轴承（15）与转向装置（16）连接；所述棘轮（18）固定于第一蜗杆（19）的轴上，第一蜗杆（19）与涡轮（20）相配合，涡轮（20）与第二蜗杆（21）通过螺纹连接，第二蜗杆（21）为动力源输出端。
3.根据权利要求1 或2所述的轮胎刚度测试装置，其特征在于：所述连接件（7）、第一平面（10）、第二平面（11）与各动力源输出端通过螺纹连接。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎刚度测试装置，所述底座（4）还包括若干轮子（12）、若干垫肩（22）；其特征在于：轮子（12）与底座（4）为螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的轮胎刚度测试装置，其特征在于：所述轮子（12）的数量为3个，呈等腰三角形设置。
6.根据权利要求4所述的轮胎刚度测试装置，其特征在于：所述轮子（12）的数量为4个，呈矩形设置；所述垫肩（22）为4个，垫肩呈矩形设置。
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