CN106644529A - 一种车辆侧倾试验台 - Google Patents

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Abstract

一种车辆侧倾试验台，它涉及一种半车侧倾试验台。本发明的目的是解决现有以四分之一车为模型搭建的试验台只能实现垂向运动试验，不能实现车辆转弯时侧倾力对悬架的作用问题。本发明由左右对称的悬架组件、侧倾力产生机构、带有位移传感器的电子控制系统和试验车架组成；侧倾力根据计算机主机中车辆转弯模型计算产生，车架两端通过钢丝绳悬挂平衡重物，利用杠杆原理，通过调节右端重物水平位置使两端力臂不等，从而使两端钢丝绳产生拉力差，产生期望的侧倾力。侧倾力产生机构通过滑块与试验车架相连，对车架不产生除侧倾力外的其他力且侧倾力的大小只与液压缸伸缩量有关系。本发明结构合理可行，能模拟真实车辆的侧倾运动状态并验证车辆悬架组件的侧倾性能。

Description

一种车辆侧倾试验台
技术领域
本发明涉及一种车辆侧倾台，并且特别涉及一种适用于中型客车的侧倾试验台。
背景技术
车辆防侧倾能力是车辆行驶性能的重要部分。由于中型客车载荷较大，质心较高，在遇到有坡度或不平路段、转弯或突然改变行驶方向情况时，车辆会发生侧倾，严重时车辆侧翻，侧倾影响驾驶员和乘客的乘坐舒适性，降低操纵稳定性和行驶安全性，而侧翻会造成严重的生命财产损失。因此，研究车辆悬架系统，进行车辆侧倾分析，通过对车辆侧倾试验来检验和提高车辆的防侧倾性能，进而提高车辆乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。
目前已有四分之一车辆悬架试验台，当车辆转弯或行驶方向发生改变时，不能模拟车辆的侧倾情况和检验车辆的防侧倾性能，因此，本发明提出一种车辆侧倾试验台。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的以四分之一车为模型搭建的试验台只能实现垂向运动试验，不能实现车辆转弯时侧倾力对悬架的作用问题，提出一种侧倾试验台。本发明由左右对称的悬架组件、侧倾力产生机构、带有位移传感器能实时采集位移信号并实时反馈的电子控制系统和试验车架组成，悬架组件分布在试验车架左右两边，并且结构完全一样，由上拉杆34、下拉杆36、下横臂37、上横臂40、液压减振器39、扭杆6、扭杆基座5、拉杆固定垫片33、横臂固定钢片35、横向稳定杆32、上横臂限位支架38和车轮41组成，其中，上拉杆34与上横臂40通过螺栓固联，并且与拉杆固定垫片33通过球头44连接，上横臂40与扭杆6通过花键连接，扭杆6与扭杆基座5通过花键连接，扭杆6与横臂固定钢片35通过转动副连接，下横臂37一端与下拉杆36通过螺栓固联，另一端与横臂固定钢片35通过转动副连接，横臂固定钢片35与上横臂限位支架38通过螺栓固联，下拉杆36与拉杆固定垫片33通过球头44连接，液压减振器39分别与上横臂40、下横臂37通过螺栓固联，横向稳定杆32分别与左、右下拉杆36通过卡箍固联；侧倾力产生机构由液压缸18、杠杆钢框22、滑动臂23、滑轮3和21、丝杠16、滑块11、钢丝绳13、左平衡重物2、右平衡重物24、左滑轮支架4、右滑轮支架20、钢框支架29组成，其中，液压缸18安在杠杆钢框22远离重物24的一端上，且共用一个转动副连接在钢框支架29上，滑动臂23与液压缸18通过转动副连接，且与杠杆钢框22的上、下接触面分别有三个凹槽42，凹槽内有滚柱43，保证滑动臂23在液压缸18的作用下在杠杆钢框22内实现向外滑动伸长或向内缩短，滚柱43同时起到对滑动臂23的支撑作用，钢丝绳13左右两端分别通过滑轮3固联于重物2，通过滑轮21固定于杠杆钢框22，滑轮分别与左滑轮支架4、右滑轮支架20固联，右平衡重物24悬挂在滑动臂23右端，钢丝绳13中部固联在方形立臂12内的滑块11上，滑块11在方形立臂12内能上下相对滑动，使钢丝绳13始终保持水平拉直状态且只产生左右方向拉力而无其他附加力产生，侧倾力产生机构安放在底座1上；试验车架由两根纵梁10、前横梁30、前桥31、后横梁7、前支撑横梁15、后支撑横梁9、方形立臂12、丝杠16、丝杠固定钢架14、车架后支撑架8组成，整个车架安放在底座1上，其中，前横梁30与拉杆固定垫片33通过螺栓固联，左右对称的两根槽钢纵梁10安放在前桥31上，且相互通过螺栓固联，前桥31左右两端穿过横臂固定钢片35之间并与之焊接固联，后横梁7通过螺栓固联在纵梁10之间且与车架后支撑架8通过球铰45连接，车架后支撑架8通过螺栓固联在底座上，前支撑横梁15和后支撑横梁9分别通过螺栓固联在纵梁上，在试验时用于支撑模拟车辆载荷的重物，方形立臂12底端与丝杠16通过花键相连，且能随着丝杠16转动时能前后移动，方形立臂12与左右对称的丝杠固定钢架14滑动接触，对丝杠16起到横向支撑加强作用；电子控制系统由液压伺服阀19、位移传感器17、电缆线28、显示器25、计算机主机26组成，其中，计算机主机26和显示器25安放在办公桌27上，液压伺服阀19安装在液压缸18上，位移传感器17与液压缸18两端固联，计算机发出指令后通过电缆线28控制液压伺服阀19实现液压缸18的伸长和收缩，位移传感器17采集液压缸18的位移信号通过电缆线28传给计算机主机26。
本发明的悬架组件符合当前中型客车运动时的刚度和组装要求，当液压缸18伸缩行程处于一半位置时，试验台在水平平衡的自然状态下保持左右力平衡。计算机中附有本试验台模型，能根据不同的车速和转弯半径算出侧倾力的大小，并进一步算出液压缸18的伸缩量，当计算机通过电缆线28控制液压缸18伸长(或收缩)时，重物24质心与滑轮支架20的水平距离变长(或变短)，根据杠杆原理，右端钢丝绳拉力变大(或变小)，大于(或小于)左边钢丝绳拉力，杠杆钢框22和滑动臂23开始旋转，重物24下移(或上升)，下落垂直距离由液压缸18控制，通过钢丝绳13由滑块11带动方形立臂12向右(或向左)摆动进而车架侧倾，模拟出车辆的侧倾运动。本发明结构合理可行，能模拟真实车辆的侧倾运动状态并验证车辆悬架组件的侧倾性能。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体结构俯视图。
图3是悬架组件的结构示意图。
图4是侧倾力产生机构的结构示意图。
图5是侧倾力产生机构的局部放大图。
图6是侧倾力产生机构中的滚柱凹槽图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式由由左右对称的悬架组件、侧倾力产生机构、带有位移传感器能实时采集位移信号并实时反馈的电子控制系统和试验车架组成，悬架组件分布在试验车架左右两边，并且结构完全一样，由上拉杆34、下拉杆36、下横臂37、上横臂40、液压减振器39、扭杆6、扭杆基座5、拉杆固定垫片33、横臂固定钢片35、横向稳定杆32、上横臂限位支架38和车轮41组成，其中，上拉杆34与上横臂40通过螺栓固联，并且与拉杆固定垫片33通过球头44连接，上横臂40与扭杆6通过花键连接，扭杆6与扭杆基座5通过花键连接，扭杆6与横臂固定钢片35通过转动副连接，下横臂37一端与下拉杆36通过螺栓固联，另一端与横臂固定钢片35通过转动副连接，横臂固定钢片35与上横臂限位支架38通过螺栓固联，下拉杆36与拉杆固定垫片33通过球头44连接，液压减振器39分别与上横臂40、下横臂37通过螺栓固联，横向稳定杆32分别与左、右下拉杆36通过卡箍固联；侧倾力产生机构由液压缸18、杠杆钢框22、滑动臂23、滑轮3和21、丝杠16、滑块11、钢丝绳13、左平衡重物2、右平衡重物24、左滑轮支架4、右滑轮支架20、钢框支架29组成，其中，液压缸18在杠杆钢框22上，且共用一个转动副连接在钢框支架29上，滑动臂23与液压缸18通过转动副连接，且与杠杆钢框22的上、下接触面分别有三个凹槽42，凹槽内有滚柱43，保证滑动臂23在液压缸18的作用下在杠杆钢框22内实现向外滑动伸长或向内缩短，滚柱43同时起到对滑动臂23的支撑作用，钢丝绳13左右两端分别通过滑轮3固联于重物2，通过滑轮21固定于杠杆钢框22，滑轮分别与左滑轮支架4、右滑轮支架20固联，右平衡重物24悬挂在滑动臂23右端，钢丝绳13中部固联在方形立臂12内的滑块11上，滑块11在方形立臂12内能上下相对滑动，使钢丝绳13始终保持水平拉直状态且只产生左右方向拉力而无其他附加力产生，侧倾力产生机构安放在底座1上；试验车架由两根纵梁10、前横梁30、前桥31、后横梁7、前支撑横梁15、后支撑横梁9、方形立臂12、丝杠16、丝杠固定钢架14、车架后支撑架8组成，整个车架安放在底座1上，其中，前横梁30与拉杆固定垫片33通过螺栓固联，左右对称的两根槽钢纵梁10安放在前桥31上，且相互通过螺栓固联，前桥31左右两端穿过横臂固定钢片35之间并与之焊接固联，后横梁7通过螺栓固联在纵梁10之间且与车架后支撑架8通过球铰45连接，车架后支撑架8通过螺栓固联在底座上，前支撑横梁15和后支撑横梁9分别通过螺栓固联在纵梁上，在试验时用于支撑模拟车辆载荷的重物，方形立臂12底端与丝杠16通过花键相连，且能随着丝杠16转动时能前后移动，方形立臂12与左右对称的丝杠固定钢架14滑动接触，对丝杠16起到横向支撑加强作用；电子控制系统由液压伺服阀19、位移传感器17、电缆线28、显示器25、计算机主机26组成，其中，计算机主机26和显示器25安放在办公桌27上，液压伺服阀19安装在液压缸18上，位移传感器17与液压缸18两端固联，计算机发出指令后通过电缆线28控制液压伺服阀19实现液压缸18的伸长和收缩，位移传感器17采集液压缸18的位移信号通过电缆线28传给计算机主机26。
具体实施方式二：本实施方式所述带动方形立臂前后滑动的机构为带有伺服阀的液压缸，即丝杠改为带有伺服阀的液压缸，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式所述的后横梁与车架后支撑架通过虎克铰连接，即球铰45改为虎克铰，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式所述的方形立臂由左右两根加强肋固联到左右纵梁上对其进行支撑，即由丝杠固定钢架改为加强肋，其它与具体实施方式一相同。

Claims (4)

1.一种车辆侧倾试验台，它由左右对称的悬架组件、侧倾力产生机构、带有位移传感器能实时采集位移信号并实时反馈的电子控制系统和试验车架组成，悬架组件分布在试验车架左右两边，并且结构完全一样，由上拉杆34、下拉杆36、下横臂37、上横臂40、液压减振器39、扭杆6、扭杆基座5、拉杆固定垫片33、横臂固定钢片35、横向稳定杆32、上横臂限位支架38和车轮41组成，其中，上拉杆34与上横臂40通过螺栓固联，并且与拉杆固定垫片33通过球头44连接，上横臂40与扭杆6通过花键连接，扭杆6与扭杆基座5通过花键连接，扭杆6与横臂固定钢片35通过转动副连接，下横臂37一端与下拉杆36通过螺栓固联，另一端与横臂固定钢片35通过转动副连接，横臂固定钢片35与上横臂限位支架38通过螺栓固联，下拉杆36与拉杆固定垫片33通过球头44连接，液压减振器39分别与上横臂40、下横臂37通过螺栓固联，横向稳定杆32分别与左、右下拉杆36通过卡箍固联；侧倾力产生机构由液压缸18、杠杆钢框22、滑动臂23、滑轮3和21、丝杠16、滑块11、钢丝绳13、左平衡重物2、右平衡重物24、左滑轮支架4、右滑轮支架20、钢框支架29组成，其中，液压缸18在杠杆钢框22上，且共用一个转动副连接在钢框支架29上，滑动臂23与液压缸18通过转动副连接，且与杠杆钢框22的上、下接触面分别有三个凹槽42，凹槽内有滚柱43，保证滑动臂23在液压缸18的作用下在杠杆钢框22内实现向外滑动伸长或向内缩短，滚柱43同时起到对滑动臂23的支撑作用，钢丝绳13左右两端分别通过滑轮3固联于重物2，通过滑轮21固定于杠杆钢框22，滑轮分别与左滑轮支架4、右滑轮支架20固联，右平衡重物24悬挂在滑动臂23右端，钢丝绳13中部固联在方形立臂12内的滑块11上，滑块11在方形立臂12内能上下相对滑动，使钢丝绳13始终保持水平拉直状态且只产生左右方向拉力而无其他附加力产生，侧倾力产生机构安放在底座1上；试验车架由两根纵梁10、前横梁30、前桥31、后横梁7、前支撑横梁15、后支撑横梁9、方形立臂12、丝杠16、丝杠固定钢架14、车架后支撑架8组成，整个车架安放在底座1上，其中，前横梁30与拉杆固定垫片33通过螺栓固联，左右对称的两根槽钢纵梁10安放在前桥31上，且相互通过螺栓固联，前桥31左右两端穿过横臂固定钢片35之间并与之焊接固联，后横梁7通过螺栓固联在纵梁10之间且与车架后支撑架8通过球铰45连接，车架后支撑架8通过螺栓固联在底座上，前支撑横梁15和后支撑横梁9分别通过螺栓固联在纵梁上，支撑重物用于模拟车辆载荷，方形立臂12底端与丝杠通过花键相连，且能随着丝杠16转动时能前后移动，方形立臂12与左右对称的丝杠固定钢架14滑动接触，对丝杠16起到横向支撑加强作用；电子控制系统由液压伺服阀19、位移传感器17、电缆线28、显示器25、计算机主机26组成，其中，计算机安放在办公桌27上，液压伺服阀19安放在液压缸18上，位移传感器17与液压缸18两端固联，计算机发出指令后通过电缆线28控制液压伺服阀19实现液压缸18的伸长和收缩，位移传感器17采集液压缸18的位移信号通过电缆线28传给计算机主机26。
2.根据权利要求1所述的一种车辆侧倾试验台，其特征在于：试验台两端重物起到左右力平衡作用，对试验台承载无影响。
3.根据权利要求1所述的一种侧倾试验台，其特征在于：试验台车架的方形立杆内为光滑槽，滑块为光滑滑块。
4.根据权利要求1所述的一种侧倾试验台，其特征在于：侧倾调节结构的滑动臂与杠杆钢框之间的滚柱为光滑滚柱，且杠杆钢框上下各有三个光滑凹槽，滚柱分布在光滑凹槽内，防止滚柱出现位移。
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