CN105403126B - 一种fsae赛车车轮及车架定位角的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具及测量方法，包括两组车轮定位器和两组车架定位器；各车轮定位器包括立柱、活动连接在立柱上端的旋转梁、安装在旋转梁端部的轮辋夹具，轮辋夹具能相对于旋转梁转动；通过用万能角度尺测量车轮定位器上的两个外倾角测量面的夹角间接得出车轮外倾角，通过用万能角度尺测量车轮定位器的前束角测量面和车架定位器的前束角测量面之间的夹角间接得出车轮前束角。本测量工具及测量方法与FASE赛车传统的车轮定位角测量工具和方法相比，该工具安装使用方便，测量方法简单合理，为车队的技术人员提供更直观、准确的车轮定位角的测量数据。
Description
技术领域
本发明涉及机械结构的测量，尤其涉及一种FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具及测量方法。
背景技术
汽车驾驶的舒适性、安全性、操纵稳定性和轮胎的磨损程度、状况等在很大程度上依赖于底盘的运动特性。近几年来，汽车制造厂商为了向市场上推出性能更好、更完善的车型，不断革新旧的设计。为了满足更理想的底盘运动学设计，在车辆悬架上设置了更多的调整点，从而对车辆的车轮定位测量有了更严格的要求。例如奔驰、宝马等部分前束角公差要求达到了2分。为了跟上汽车技术的发展，更加精密的光学与电子结合的测量系统应运而生。新一代的轮胎定位测量系统已能将车轮定位角的测量精度提高到1分。
对于FSAE大学生方程式赛车来说，同样需要对赛车的车轮定位角进行测量。合适的车轮定位值可以是赛车具有优秀的转弯特性，减轻轮胎的磨损以及获得更好的轮胎抓地力，这对于追求加速度的大学生方程式赛车来说是尤为重要的。若车轮定位角调整不准确，则可能会出现轮胎接地面积减小、转向特性变差、轮胎磨损严重以及直线跑偏等问题。FSAE赛车主要调整的车轮定位参数是车轮外倾角和车轮前束角，若针对这两个定位角有比较精确的测量工具和方法，赛车的车轮定位参数就能较准确地调节至设计值，测量出的角度也能对赛车的底盘调教起到指导的作用。但目前国内对于大学生方程式车轮定位的测量一般是目测法和拉线法，存在着测量误差大以及测量结果 不够客观等问题。这些测量方法已经难以满足现阶段比赛水平对赛车调教的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、误差小的FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具及测量方法，为车队的技术人员提供直观、准确的车轮定位角的测量数据。
本发明通过下述技术方案实现：
一种FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具，包括两组车轮定位器1-1和两组车架定位器1-3；各车轮定位器1-1包括立柱2-6、活动连接在立柱2-6上端的旋转梁2-5、安装在旋转梁2-5端部的轮辋夹具2-4，轮辋夹具2-4能相对于旋转梁2-5转动；
各车架定位器1-3包括连杆3-2、矩形管夹具3-4、车架钢管夹具3-1和用于定位的矩形管3-3；所述连杆3-2的一端具有条形滑槽3-21，矩形管夹具3-4通过置于条形滑槽3-21内的螺栓与连杆3-2连接，连杆3-2的另一端通过螺栓转动连接车架钢管夹具3-1；所述矩形管夹具3-4通过矩形臂将矩形管3-3夹持在其内。矩形管夹具3-4通过条形滑槽3-21内的螺栓在条形滑槽3-21内轴向移动或者转动。
所述立柱2-6上端的两侧分别具有一个卡槽支撑结构2-61，所述旋转梁2-5通过螺栓与卡槽支撑结构2-61连接，旋转梁2-5能够绕卡槽支撑结构2-61内的螺栓转动。
所述轮辋夹具2-4为一转盘，转盘的周围开设还有用于连接轮毂螺栓4-3的连接孔，转盘与旋转梁2-5之间通过轴承2-3转动连接，轴承2-3的内外侧分别设有弹性挡圈2-1和孔用弹性挡圈2-2。
所述车架钢管夹具3-1包括上夹持臂3-11和下夹持臂3-12和用于加紧的 螺栓3-13。
所述车架钢管夹具3-1的矩形管3-3与车辆前进方向垂直并且与地面平行。
所述立柱2-6的底部还设有一个底座2-8，底座2-8通过螺钉2-7与立柱2-6紧固连接。
一种FSAE赛车车轮定位角的测量方法如下：
步骤(1)：把待测量车轮的轮毂螺栓4-3卸下，将轮辋夹具2-4端面靠在轮辋4-2上，重新装上轮毂螺栓4-3，把轮辋4-2、轮辋夹具2-4和轮毂4-1固连在一起；松开旋转梁2-5与卡槽支撑结构2-61连接的螺栓，调整螺栓在卡槽支撑结构2-61内的位置高度，使底座2-8能够平放在地面上，然后再锁紧该螺栓；
步骤(2)：在车架上选择一根临近待测量车轮的横向钢管，上紧车架钢管夹具3-1的螺栓使其夹紧钢管，调整矩形管3-3的位置，使其平放在地面上，同时调整条形滑槽3-21内螺栓的位置，使矩形管3-3靠近车轮定位器1-1的底座2-8；
步骤(3)：把万能角度尺1-2的一测量臂靠在立柱壁面4-22上，把另一测量臂靠在旋转梁上平面4-11上，万能角度尺测得的角度值减去90度即等于车轮外倾角的角度值；
步骤(4)：把万能角度尺1-2的一端测量臂靠在车架定位器1-1的矩形管3-3的壁面5-2上，把另一端测量臂靠在车轮定位器1-1的底座2-8的壁面5-1上，90度减去角度尺测得的角度值即为等于车轮前束角的角度值。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明结构简单、测量误差小，使用方便快捷，测量手段简单合理，通用性强，适用于前后轮和不同管径的车架钢管，为车队的技术人员提供直观、准确、快捷的车轮定位角的测量数据。
附图说明
图1为本发明的整体轴测示意图。
图2为本发明的车轮定位器剖视示意图。
图3为本发明的车轮定位器立体示意图。
图4为本发明的车架定位器轴测示意图。
图5为本发明的车架定位器左视示意图。
图6为本发明的车轮定位器安装示意图。
图7为本发明的车架定位器另一安装示意图。
图8为本发明的测量车轮外倾角示意图。
图9为本发明的测量车轮前束角示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1至9所示。本发明一种FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具，包括两组车轮定位器1-1和两组车架定位器1-3；各车轮定位器1-1包括立柱2-6、活动连接在立柱2-6上端的旋转梁2-5、安装在旋转梁2-5端部的轮辋夹具2-4，轮辋夹具2-4能相对于旋转梁2-5转动；
各车架定位器1-3包括连杆3-2、矩形管夹具3-4、车架钢管夹具3-1和用于定位的矩形管3-3；所述连杆3-2的一端具有条形滑槽3-21，矩形管夹具3-4通过置于条形滑槽3-21内的螺栓与连杆3-2连接，连杆3-2的另一端通过螺栓转动连接车架钢管夹具3-1；所述矩形管夹具3-4通过矩形臂将矩形管3-3夹持在其内。矩形管夹具3-4通过条形滑槽3-21内的螺栓在条形滑槽3-21内轴向移动或者转动。
所述立柱2-6上端的两侧分别具有一个卡槽支撑结构2-61，所述旋转梁2-5通过螺栓与卡槽支撑结构2-61连接，旋转梁2-5能够绕卡槽支撑结构2-61内的螺栓转动。
所述轮辋夹具2-4为一转盘，转盘的周围开设还有用于连接轮毂螺栓4-3的连接孔，转盘与旋转梁2-5之间通过轴承2-3转动连接，轴承2-3的内外侧分别设有弹性挡圈2-1和孔用弹性挡圈2-2。
所述车架钢管夹具3-1包括上夹持臂3-11和下夹持臂3-12和用于加紧的螺栓3-13。
所述车架钢管夹具3-1的矩形管3-3与车辆前进方向垂直并且与地面平行。
所述立柱2-6的底部还设有一个底座2-8，底座2-8通过螺钉2-7与立柱2-6紧固连接。
FSAE赛车车轮定位角的测量方法可通过如下步骤实现：
步骤(1)：把待测量车轮的轮毂螺栓4-3卸下，将轮辋夹具2-4端面靠在轮辋4-2上，重新装上轮毂螺栓4-3，把轮辋4-2、轮辋夹具2-4和轮毂4-1固连在一起；松开旋转梁2-5与卡槽支撑结构2-61连接的螺栓，调整螺栓在卡槽支撑结构2-61内的位置高度，使底座2-8能够平放在地面上，然后再锁紧该螺栓；
步骤(2)：在车架上选择一根临近待测量车轮的横向钢管，上紧车架钢管夹具3-1的螺栓使其夹紧钢管，调整矩形管3-3的位置，使其平放在地面上，同时调整条形滑槽3-21内螺栓的位置，使矩形管3-3靠近车轮定位器1-1的底座2-8；
步骤(3)：把万能角度尺1-2的一测量臂靠在立柱壁面4-22上，把另一测量臂靠在旋转梁上平面4-11上，万能角度尺测得的角度值减去90度即等于车轮外倾角的角度值；
步骤(4)：把万能角度尺1-2的一端测量臂靠在车架定位器1-1的矩形管3-3的壁面5-2上，把另一端测量臂靠在车轮定位器1-1的底座2-8的壁面5-1上，90度减去角度尺测得的角度值即为等于车轮前束角的角度值。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种FSAE赛车车轮及车架定位角的测量方法，其特征在于包括FSAE赛车车轮及车架定位角的测量工具，其具有两组车轮定位器(1-1)和两组车架定位器(1-3)；
各车轮定位器(1-1)包括立柱(2-6)、活动连接在立柱(2-6)上端的旋转梁(2-5)、安装在旋转梁(2-5)端部的轮辋夹具(2-4)，轮辋夹具(2-4)能相对于旋转梁(2-5)转动；
各车架定位器(1-3)包括连杆(3-2)、矩形管夹具(3-4)、车架钢管夹具(3-1)和用于定位的矩形管(3-3)；所述连杆(3-2)的一端具有条形滑槽(3-21)，矩形管夹具(3-4)通过置于条形滑槽(3-21)内的螺栓与连杆(3-2)连接，连杆(3-2)的另一端通过螺栓转动连接车架钢管夹具(3-1)；所述矩形管夹具(3-4)通过矩形臂将矩形管(3-3)夹持在其内；矩形管夹具(3-4)通过条形滑槽(3-21)内的螺栓在条形滑槽(3-21)内轴向移动或者转动；
所述立柱(2-6)上端的两侧分别具有一个卡槽支撑结构(2-61)，所述旋转梁(2-5)通过螺栓与卡槽支撑结构(2-61)连接，旋转梁(2-5)能够绕卡槽支撑结构(2-61)内的螺栓转动；
测量步骤如下：
步骤(1)：把待测量车轮的轮毂螺栓(4-3)卸下，将轮辋夹具(2-4)端面靠在轮辋(4-2)上，重新装上轮毂螺栓(4-3)，把轮辋(4-2)、轮辋夹具(2-4)和轮毂(4-1)固连在一起；松开旋转梁(2-5)与卡槽支撑结构(2-61)连接的螺栓，调整螺栓在卡槽支撑结构(2-61)内的位置高度，使底座(2-8)能够平放在地面上，然后再锁紧该螺栓；
步骤(2)：在车架上选择一根临近待测量车轮的横向钢管，上紧车架钢管夹具(3-1)的螺栓使其夹紧钢管，调整矩形管(3-3)的位置，使其平放在地面上，同时调整条形滑槽(3-21)内螺栓的位置，使矩形管(3-3)靠近车轮定位器(1-1)的底座(2-8)；
步骤(3)：把万能角度尺(1-2)的一测量臂靠在立柱壁面(4-22)上，把另一测量臂靠在旋转梁上平面(4-11)上，万能角度尺测得的角度值减去90度即等于车轮外倾角的角度值；
步骤(4)：把万能角度尺(1-2)的一端测量臂靠在车架定位器(1-1)的矩形管(3-3)的壁面(5-2)上，把另一端测量臂靠在车轮定位器(1-1)的底座(2-8)的壁面(5-1)上，90度减去角度尺测得的角度值即为等于车轮前束角的角度值。
2.根据权利要求1所述的FSAE赛车车轮及车架定位角的测量方法，其特征在于，所述轮辋夹具(2-4)为一转盘，转盘的周围开设还有用于连接轮毂螺栓(4-3)的连接孔，转盘与旋转梁(2-5)之间通过轴承(2-3)转动连接，轴承(2-3)的内外侧分别设有弹性挡圈(2-1)和孔用弹性挡圈(2-2)。
3.根据权利要求1所述的FSAE赛车车轮及车架定位角的测量方法，其特征在于，所述车架钢管夹具(3-1)包括上夹持臂(3-11)和下夹持臂(3-12)和用于加紧的螺栓(3-13)。
4.根据权利要求1所述的FSAE赛车车轮及车架定位角的测量方法，其特征在于，所述车架钢管夹具(3-1)的矩形管(3-3)与车辆前进方向垂直并且与地面平行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的FSAE赛车车轮及车架定位角的测量方法，其特征在于，所述立柱(2-6)的底部还设有一个底座(2-8)，底座(2-8)通过螺钉(2-7)与立柱(2-6)紧固连接。
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