CN105806633A - 一种车轮道路模拟试验台 - Google Patents

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    • G01M17/013Wheels

Abstract

本发明涉及车辆试验技术领域,尤其涉及一种车轮道路模拟试验台,包括与被试车轮同轴连接的垂直激励系统和设置于被试车轮下方的转鼓系统,转鼓系统包括转鼓和驱动转鼓转动的第一驱动装置,转鼓的外圆柱面与被试车轮的外圆周面滚动接触连接,以模拟车辆在路面的行驶状态,垂直激励系统包括悬架系统,被试车轮安装在悬架系统上,以通过在悬架系统上施加垂直驱动,从而模拟车辆行驶时被试车轮在竖直方向上所受的动态载荷。本发明的第一驱动装置驱动转鼓,从而实现对被试车轮的驱动和转矩的加载,通过悬架系统来再现车轮受到竖直方向的复杂动载荷,针对越野车复杂动载荷的特点,模拟车轮通过复杂越野道路工况时的受力,有效地模拟越野车车轮直驶工况。

Description

一种车轮道路模拟试验台
技术领域
[0001 ]本发明涉及车辆试验技术领域,尤其涉及一种车轮道路模拟试验台。
背景技术
[0002]现有的车轮转鼓试验台只在转鼓处设置驱动装置,即只能通过驱动转鼓转动进而带动与转鼓接触的车轮转动,从而检测得出车轮相应的性能参数,间接模拟车辆行驶时车轮的状态,但对于实际车辆行驶状态而言,是车轮在道路上滚动前进,因此试验的模拟方式与实际有差别,造成检测结果和实车情况出现偏差。而整车道路模拟试验台在实验过程中,虽然可以为车轮施加垂向变载荷,但无法为车轮施加纵向载荷,而且车轮在实验过程中无法转动;试验时还需要整车参试,测试过程复杂,不便于单独对车轮进行模拟测试。
[0003]越野车不但要求在良好的铺装路面上高速行驶,而且要能够通过各种恶劣的越野路面和单独障碍。越野车的车轮不但要满足高速行驶的性能,还要能承受越野工况下复杂的力和力矩,高性能车轮是提高越野车辆行驶性能的重要保证。传统的车轮转鼓试验台在进行车轮实验时,只能给轮胎施加固定垂向载荷,对于公路车辆,由于垂向载荷变化较小,可以近似满足实验要求,但对于越野车车轮来说,由于路面起伏程度大和车速变化快,导致越野车辆垂向载荷变化较大,所以现有的车轮转鼓试验台无法施加车轮越野时受到的复杂动载荷,无法满足实验要求,因此,目前尚没有能够满足越野车车轮实验的试验平台,越野车轮的开发和验收对于车轮台架试验有迫切需求。
发明内容
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是解决现有的车轮道路模拟试验台模拟测试车轮性能的方式与车轮在实际行驶时方式有差别,造成检测结果和实车情况出现偏差。
[0006] (二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种车轮道路模拟试验台,包括与被试车轮同轴连接的垂直激励系统和设置于所述被试车轮下方的转鼓系统,所述转鼓系统包括转鼓和驱动所述转鼓转动的第一驱动装置,所述转鼓的外圆柱面与所述被试车轮的外圆周面滚动接触连接,以模拟车辆在路面的行驶状态,所述垂直激励系统包括悬架系统,所述被试车轮安装在所述悬架系统上,以通过在所述悬架系统上施加垂直驱动,从而模拟车辆行驶时所述被试车轮在竖直方向上所受的动态载荷。
[0008] 其中,所述悬架系统包括悬架和驱动所述悬架在竖直方向上振动的液压振动台,所述悬架与所述被试车轮耦合连接,以实现根据路面不平度而控制对所述被试车轮在竖直方向上的振动。
[0009]其中,所述垂直激励系统还包括驱动所述被试车轮转动的第二驱动装置,以实现所述被试车轮驱动和制动工况的模拟试验。
[0010]其中,还包括检测系统,所述检测系统与所述垂直激励系统连接,以检测所述悬架系统对所述被试车轮施加的动态载荷以及得出所述被试车轮在受到动态载荷时的性能参数。
[0011]其中,所述转鼓的外圆柱面设有起伏件,以模拟车辆行驶的路面微观不平度。
[0012]其中,所述第二驱动装置包括第二电机、第二减速器和驱动轴,所述第二电机与所述第二减速器连接,所述减速器的输出端与所述被测车轮通过所述驱动轴连接。
[0013]其中,所述第一驱动装置包括第一电机和第一减速器,所述第一电机通过所述第一减速器与所述转鼓连接。
[0014](三)有益效果
[0015]本发明的上述技术方案具有如下优点:本发明的转鼓的外圆柱面与被试车轮的外圆周面接触模拟车轮在地面滚动,第一驱动装置驱动转鼓,施加路面的滚动阻力矩和被试车轮受到的驱动转矩,从而实现对被试车轮的驱动和转矩的加载,通过悬架系统来再现车轮受到竖直方向的复杂动载荷,针对越野车复杂动载荷的特点,模拟车轮通过复杂越野道路工况时的受力,可以有效地模拟越野车的车轮直驶工况,并可以通过强化载荷实现车轮的加速寿命试验,对于越野车的车轮设计、优化和验收等提供了有效的试验工具,不但拓展了传统车轮转鼓试验台的试验功能,也实现了对于越野车车轮的台架试验。悬架系统通过不同的配重,满足不同车型的车轮道路试验的要求。
[0016]除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点,将结合附图作出进一步说明。
附图说明
[0017]图1是本发明实施例车轮道路模拟试验台的结构示意图。
[0018]图中:1:转鼓;2:第一驱动装置;3:车轮;4:第二驱动装置;5:悬架系统;21:第一驱动装置;22:第一减速器;41:第二电机;42:第二减速器;43:驱动轴;51:悬架;52:液压振动台;53:油源。
具体实施方式
[0019]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0021]此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上,“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
[0022]如图1所示,本发明实施例提供的车轮道路模拟试验台,包括与被试车轮3同轴连接的垂直激励系统和设置于被试车轮下方的转鼓系统,转鼓系统包括转鼓I和驱动转鼓I转动的第一驱动装置2,转鼓I的外圆柱面与被试车轮3的外圆周面滚动接触连接,以模拟车辆在路面的行驶状态,垂直激励系统包括悬架系统5,被试车轮3安装在悬架系统5上,以通过在悬架系统5上施加垂直驱动,从而模拟车辆行驶时被试车轮3的在竖直方向上所受的动态载荷。
[0023]本发明的转鼓的外圆柱面与被试车轮的外圆周面接触模拟车轮在地面滚动,第一驱动装置驱动转鼓,施加路面的滚动阻力矩和被试车轮受到的驱动转矩,从而实现对被试车轮的驱动和转矩的加载,通过悬架系统来再现车轮受到竖直方向的复杂动载荷,针对越野车复杂动载荷的特点,模拟车轮通过复杂越野道路工况时的受力,可以有效地模拟越野车的车轮直驶工况,并可以通过强化载荷实现车轮的加速寿命试验,对于越野车的车轮设计、优化和验收等提供了有效的试验工具,不但拓展了传统车轮转鼓试验台的试验功能,也实现了对于越野车车轮的台架试验。悬架系统通过不同的配重,满足不同车型的车轮道路试验的要求。
[0024]其中,悬架系统5包括悬架51和驱动悬架51在竖直方向上振动的液压振动台52,悬架51与被试车轮3耦合连接,以实现根据路面不平度而控制对被试车轮3在竖直方向上的振动。其中,液压振动台52与油源53连接,通过液压栗驱动液压振动台。液压振动台和悬架耦合连接,液压振动台给出悬架变形激励,作用于悬架系统以模拟车轮在路面行驶时收到的垂直载荷,即液压振动台根据实际车辆行驶情况中车轮所受的动态载荷形成悬架的振动,悬架振动传递给与之连接的车轮,从而为车轮提供垂向的动载荷,有效地模拟越野车轮直驶工况。当液压振动台锁死时,本发明可以模拟传统的车轮转鼓试验台。当第一驱动装置或第二驱动装置提供的驱动力或力矩和液压振动台的垂直载荷为强化载荷时,可以实现越野车轮的加速寿命试验。
[0025]进一步的,垂直激励系统还包括驱动被试车轮3转动的第二驱动装置4,以实现被试车轮3驱动和制动工况的模拟试验。当只有第一驱动装置输出车辆的惯性力矩,通过转鼓带动被试车轮转动时,以此形成路面主动,被试车轮被动的形式,可以模拟车辆的制动工况,当只有第二驱动装置直接为被试车轮提供驱动力矩,通过被试车轮带动转鼓转动,因而转鼓提供被试车轮的滚动阻力矩时,可以模拟车辆的驱动工况,更加符合实际中车辆行驶时车轮的受载形式,使被试车轮的测试结果更加准确。通过施加强化后载荷还能够实现加速实验,提高车轮耐久性试验效率,缩短车轮开发周期,具有良好的经济性。
[0026]具体的,本发明的车轮道路模拟试验台还包括检测系统,检测系统与垂直激励系统连接,以检测悬架系统5对被试车轮3施加的动态载荷以及得出被试车轮3在受到动态载荷时的性能参数。本发明在模拟车轮通过复杂越野道路工况的受力时,需要配合测试得到的响应谱,本发明通过检测系统测得悬架系统中悬架的变形量响应谱,从而得出悬架系统通对被试车轮施加的动态载荷,进而能够分析得出被试车轮在受到动态载荷时的性能参数,完成对被试车轮的道路模拟实验。
[0027]另外,转鼓I的外圆柱面设有起伏件,以模拟车辆行驶的路面微观不平度。在转鼓的表面还可以铺装不同结构的起伏件,用于模拟路面微观不平度,使模拟试验更贴近实际车辆行驶的路况。
[0028] 其中,第二驱动装置4包括第二电机41、第二减速器42和驱动轴43,第二电机41与第二减速器42连接,减速器42的输出端与被测车轮3通过驱动轴43连接。其中,第一驱动装置2包括第一电机21和第一减速器22,第一电机21通过第一减速器22与转鼓I连接。第一电机与第二电机一般优选用变频电机或电控伺服电机,第二驱动装置通过第二减速器使驱动轴转动,从而驱动车轮;第一电机通过第一减速器减速带动转鼓旋转,为转鼓提供车轮的滚动阻力矩和车速的输入,形成车辆的制动工况。
[0029]综上所述,本发明的转鼓的外圆柱面与被试车轮的外圆周面接触模拟车轮在地面滚动,第一驱动装置驱动转鼓,施加路面的滚动阻力矩和被试车轮受到的驱动转矩,从而实现对被试车轮的驱动和转矩的加载,通过悬架系统来再现车轮受到竖直方向的复杂动载荷,针对越野车复杂动载荷的特点,模拟车轮通过复杂越野道路工况时的受力,可以有效地模拟越野车的车轮直驶工况,并可以通过强化载荷实现车轮的加速寿命试验,对于越野车的车轮设计、优化和验收等提供了有效的试验工具,不但拓展了传统车轮转鼓试验台的试验功能,也实现了对于越野车车轮的台架试验。悬架系统通过不同的配重,满足不同车型的车轮道路试验的要求。
[0030]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种车轮道路模拟试验台,其特征在于:包括与被试车轮同轴连接的垂直激励系统和设置于所述被试车轮下方的转鼓系统,所述转鼓系统包括转鼓和驱动所述转鼓转动的第一驱动装置,所述转鼓的外圆柱面与所述被试车轮的外圆周面滚动接触连接,以模拟车辆在路面的行驶状态,所述垂直激励系统包括悬架系统,所述被试车轮安装在所述悬架系统上,以通过在所述悬架系统上施加垂直驱动,从而模拟车辆行驶时所述被试车轮在竖直方向上所受的动态载荷。
2.根据权利要求1所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:所述悬架系统包括悬架和驱动所述悬架在竖直方向上振动的液压振动台,所述悬架与所述被试车轮耦合连接,以实现根据路面不平度而控制对所述被试车轮在竖直方向上的振动。
3.根据权利要求2所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:所述垂直激励系统还包括驱动所述被试车轮转动的第二驱动装置,以实现所述被试车轮驱动和制动工况的模拟试验。
4.根据权利要求1所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:还包括检测系统,所述检测系统与所述垂直激励系统连接,以检测所述悬架系统对所述被试车轮施加的动态载荷以及得出所述被试车轮在受到动态载荷时的性能参数。
5.根据权利要求1所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:所述转鼓的外圆柱面设有起伏件,以模拟车辆行驶的路面微观不平度。
6.根据权利要求3所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:所述第二驱动装置包括第二电机、第二减速器和驱动轴,所述第二电机与所述第二减速器连接,所述减速器的输出端与所述被测车轮通过所述驱动轴连接。
7.根据权利要求1所述的车轮道路模拟试验台,其特征在于:所述第一驱动装置包括第一电机和第一减速器,所述第一电机通过所述第一减速器与所述转鼓连接。
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