CN106066251A - 振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置,该装置包括箱体、上推杆、曲轴、下推杆、轮胎停驻台及驱动机；上推杆、下推杆和曲轴设置在箱体内，曲轴为能转动的结构，如需较大的振幅，则固定外侧两组推杆的固定螺栓，卸下内侧推杆的固定螺栓，此时外侧推杆呈工作状态，内侧推杆随之做往复的抽动；如需较小的振幅，则固定内侧两组推杆的固定螺栓，卸下外侧推杆的固定螺栓，此时内侧推杆呈工作状态，外侧推杆随之做往复的抽动。导杆上的弹簧以及车胎停驻台下的支撑弹簧有效的起到阻尼作用，减缓振动时汽车对激振装置的冲击。

Description

振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置及方法

技术领域

本发明属于振动控制技术领域，具体涉及一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置。

背景技术

当今汽车工业领域发展迅速，汽车的类型也越来越丰富，传统的汽车零部件的静载实验已经不能满足汽车实验的要求。汽车的故障诊断也越来越依靠利用激振装置激振来模拟汽车停驻时的振动。汽车的零部件在各种工况下受载各不相同，在长时间工作时汽车容易因不良路况的振动导致悬架等汽车主要部件的疲劳损伤，汽车的使用寿命由其零部件的疲劳寿命决定。而目前还没有一种理想的汽车振动检测的装置。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于:该装置包括箱体、上推杆、曲轴、下推杆、轮胎停驻台及驱动机；上推杆、下推杆和曲轴设置在箱体内，曲轴为能转动的结构，曲轴与驱动机连接，曲轴分为偏心距小的小幅度段和偏心距大的大幅度段，小幅度段和大幅度段上均设置有下推杆，每个下推杆均对应一个上推杆，下推杆与上推杆为能临时固定连接进而联动的结构，当下推杆与上推杆分开时，下推杆与上推杆为能相对移动的结构；轮胎停驻台包括设置在箱体上方的上部和设置在箱体侧面下方的下部，上推杆的上端与轮胎停驻台的上部活动铰接，确保上推杆可绕活动铰接处做一定幅度的转动。

箱体的上方设置有导向柱，轮胎停驻台的上部套在导向柱上并能沿导向柱的轴向方向移动，在箱体和轮胎停驻台的上部之间的导向柱上套有立柱弹簧；轮胎停驻台的下部为轮胎停放处，在轮胎停驻台的下部的由刚度较大的支撑弹簧支撑。

导向柱为四根，支撑弹簧也为四根。

驱动机为行星减速步进电机。

整个箱体安装在一个惯性较大的固定平台上，箱体侧面下方的下部由刚度较大的支撑弹簧支撑在固定平台上。

利用上述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置所实施的激振汽车轮胎的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、将汽车移至车胎停驻台上，当位置合适时将车胎锁紧。；

步骤二、接通行星减速步进电机，电动机带动曲轴转动，引起车胎停驻台与汽车轮胎的振动；

步骤三、断开电源，电机停转，卸下上、下推杆固定螺栓，换至另一个档位（即将振幅由大变小，或由小变大），将固定螺栓拧紧。

步骤四、接通电源，使变幅后的激振装置重新工作；

步骤五、通过调节步进电机控制器，变换电机转速，以便使激振装置的激振频率改变；

步骤六、振动试验完成时断开电动机。

优点及效果：

本发明提供了一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置，本发明可应用于汽车处于静态时对汽车部件(如变速箱、传动轴、离合器、车架、驾驶室、车身、车轴)以及整个汽车进行振动试验。激振装置采用类曲轴推杆机构，通过该机构将曲轴的转动转化为推杆的上下移动，推杆与车胎停驻台相连，带动车胎实现振动。拆下或安装上下推杆的固定螺栓，就可使工作振幅发生改变，如需较大的振幅，则固定外侧两组推杆的固定螺栓，卸下内侧推杆的固定螺栓，此时外侧推杆呈工作状态，内侧推杆随之做往复的抽动；如需较小的振幅，则固定内侧两组推杆的固定螺栓，卸下外侧推杆的固定螺栓，此时内侧推杆呈工作状态，外侧推杆随之做往复的抽动。导杆上的弹簧以及车胎停驻台下的支撑弹簧有效的起到阻尼作用，减缓振动时汽车对激振装置的冲击。

附图说明：

图1是本发明中的三维装配图；

图2是本发明中的上下推杆；

图3是本发明中的曲轴。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 该装置包括箱体3、上推杆4、曲轴5、下推杆7、轮胎停驻台8及驱动机；上推杆4、下推杆7和曲轴5设置在箱体3内，曲轴5为能转动的结构，曲轴5与驱动机连接，曲轴5分为偏心距小的小幅度段13和偏心距大的大幅度段14，小幅度段13和大幅度段14上均设置有下推杆7，下推杆7通过轴承设置在曲轴5上，每个下推杆7均对应一个上推杆4，下推杆7与上推杆4为能临时固定连接进而联动的结构，当下推杆7与上推杆4分开时，下推杆7与上推杆4为能相对移动的结构；轮胎停驻台8包括设置在箱体3上方的上部8A和设置在箱体3侧面下方的下部8B，上推杆4的上端与轮胎停驻台8的上部活动铰接，确保上推杆4可绕活动铰接处做一定幅度的转动。

箱体3的上方设置有导向柱1，轮胎停驻台8的上部8A套在导向柱1上并能沿导向柱1的轴向方向移动，在箱体3和轮胎停驻台8的上部之间的导向柱1上套有立柱弹簧2；轮胎停驻台8的下部8B为轮胎停放处，在轮胎停驻台8的下部8B的由刚度较大的支撑弹簧10支撑。

导向柱1为四根，支撑弹簧10也为四根。

驱动机为行星减速步进电机11。

激振汽车轮胎的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、将汽车移至车胎停驻台上，当位置合适时将车胎锁紧。；

步骤二、接通行星减速步进电机，电动机带动曲轴转动，引起车胎停驻台与汽车轮胎的振动；

步骤三、断开电源，电机停转，卸下上、下推杆固定螺栓，换至另一个档位（即将振幅由大变小，或由小变大），将固定螺栓拧紧。

步骤四、接通电源，使变幅后的激振装置重新工作；

步骤五、通过调节步进电机控制器，变换电机转速，以便使激振装置的激振频率改变；

步骤六、振动试验完成时断开电动机。

行星减速步进电机11为该激振装置动力的主要来源，电机输出轴与曲轴5相连接，将动力传出，带动曲轴5转动，并由滚珠轴承9支撑，轴的末端均有闷盖和透盖，以限制轴的轴向位移。曲轴5共分四段，其中外侧两端偏心距较大且相同，内侧两端偏心距较小且相同，四个轴端上均套有下推杆7，即四个下推杆7，每个下推杆的末端套有上推杆4，每组上推杆4与下推杆7套合后均可流畅抽动，以确保每组推杆在非工作条件下均可顺畅的做往复抽动。上推杆4的末端与轮胎停驻台8的上部分铰接，确保上推杆4可绕连接处做一定幅度的转动。轮胎停驻台8上部由四个导向柱1套入，并由四个立柱弹簧2支撑，以限制轮胎停驻台8的水平位移，确保其只在竖直方向上做往复运动。轮胎停驻台8的下部为轮胎停放处，移动汽车，将待检测轮胎移至该处后，用锁紧装置将轮胎锁死，确保轮胎与轮胎停驻台共同振动。汽车停驻台由四个刚度较大的支撑弹簧10支撑，用以减小振动对激振装置的冲击。整个激振箱体安装在一个惯性较大的固定平台12上，以减小箱体自身的振动，确保测试结果的可靠。

曲轴安装在箱体的内部，一侧通过特殊方式与行星减速步进电机相连，另一侧通过轴承固定在箱体上，当步进电机工作，带动曲轴转动；将曲轴拆解，可将激振所使用的四根下推杆固定于曲轴的偏心轴上，四个上推杆通过嵌套，与下推杆的另一末端相连接，并用螺栓固定。其中四根上、下推杆完全相同。曲轴共有四段偏心轴端，其中最外侧两轴端偏心较大，且偏心距相同，内侧两个轴端偏心较小，且偏心距相同，通过固定内侧或外侧曲轴轴端上的上下推杆（即每次固定两组推杆），可使曲轴工作激振时产生不同的振幅，固定方式为调节上下推杆的锁紧螺栓，箱体在螺栓的位置留有扳手空间，可方便拆卸。工作时，如所需振幅较大，则拆开内侧推杆螺栓15，固定外侧推杆的螺栓15即固定大幅度段的上推杆和下推杆，使外侧推杆工作，内侧推杆即小幅度段的推杆做抽动运动；如所需振幅较小，则拆开外侧推杆螺栓，固定内侧推杆螺栓即小幅度段的上推杆和下推杆，使内侧推杆工作，外侧推杆即大幅度段的推杆做抽动运动做抽动运动。

推杆的两个幅度选择为汽车振动性能检测提供了更多的平台。上推杆的顶端利用铰链与车胎停驻台的上部分连接，使推杆相对于车胎停驻台上板能够做一定幅度的转动。车胎停驻台的上板穿过立柱，使上板保持水平，并起到限位作用。每个立柱加装弹簧，以稳定曲轴工作时激励的振动。车胎停驻台的下部分接近于地面，汽车可移动到车胎停驻台上，停驻台的尺寸与车胎相配，当汽车移动到恰当位置时，停驻台可将车胎锁死，只能与停驻台一同做上下的往复运动，即激振箱体所激励的振动。车胎停驻台的下面由四个刚度较大弹簧支撑，由于汽车重量过大，大刚度弹簧可减轻汽车对激振器的冲击。整个激振箱体和电机固定在燕尾槽的的可固定平台上，以防止工作时振动时振动箱体的惯性不足，出现跳动或位移等现象。

Claims (6)

1.一种振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于:该装置包括箱体(3)、上推杆（4）、曲轴（5）、下推杆（7）、轮胎停驻台（8）及驱动机；上推杆（4）、下推杆（7）和曲轴（5）设置在箱体(3)内，曲轴（5）为能转动的结构，曲轴（5）与驱动机连接，曲轴（5）分为偏心距小的小幅度段（13）和偏心距大的大幅度段（14），小幅度段（13）和大幅度段（14）上均设置有下推杆（7），每个下推杆（7）均对应一个上推杆（4），下推杆（7）与上推杆（4）为能临时固定连接进而联动的结构，当下推杆（7）与上推杆（4）分开时，下推杆（7）与上推杆（4）为能相对移动的结构；轮胎停驻台（8）包括设置在箱体(3)上方的上部（8A）和设置在箱体(3)侧面下方的下部（8B），上推杆（4）的上端与轮胎停驻台（8）的上部活动铰接，确保上推杆（4）可绕活动铰接处做一定幅度的转动。

2.根据权利要求1所述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于: 箱体(3)的上方设置有导向柱（1），轮胎停驻台（8）的上部（8A）套在导向柱（1）上并能沿导向柱（1）的轴向方向移动，在箱体(3)和轮胎停驻台（8）的上部之间的导向柱（1）上套有立柱弹簧（2）；轮胎停驻台（8）的下部（8B）为轮胎停放处，在轮胎停驻台（8）的下部（8B）的由刚度较大的支撑弹簧（10）支撑。

3.根据权利要求2所述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于:导向柱（1）为四根，支撑弹簧（10）也为四根。

4.根据权利要求1所述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于: 驱动机为行星减速步进电机（11）。

5.根据权利要求2所述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置, 其特征在于: 整个箱体(3)安装在一个惯性较大的固定平台（12）上，箱体(3)侧面下方的下部（8B）由刚度较大的支撑弹簧（10）支撑在固定平台（12）上。

6.利用权利要求1所述的振幅可调的停驻状态下汽车轮胎激振装置所实施的激振汽车轮胎的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、将汽车移至车胎停驻台上，当位置合适时将车胎锁紧；

步骤二、接通行星减速步进电机，电动机带动曲轴转动，引起车胎停驻台与汽车轮胎的振动；

步骤三、断开电源，电机停转，卸下上、下推杆固定螺栓，换至另一个档位（即将振幅由大变小，或由小变大），将固定螺栓拧紧；

步骤四、接通电源，使变幅后的激振装置重新工作；

步骤五、通过调节步进电机控制器，变换电机转速，以便使激振装置的激振频率改变；

步骤六、振动试验完成时断开电动机。