CN110296853A - 一种汽车悬架系统疲劳试验台 - Google Patents

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CN110296853A CN201910515025.8A CN201910515025A CN110296853A CN 110296853 A CN110296853 A CN 110296853A CN 201910515025 A CN201910515025 A CN 201910515025A CN 110296853 A CN110296853 A CN 110296853A
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王亚兵
梁甫
何波
荣小刚
陈益平
叶德新
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04Suspension or damping

Abstract

本发明涉及一种汽车悬架系统疲劳试验台,包括中心部位设有的固定反力支架的试验台平板,需要作疲劳试验的汽车悬架系统连接在固定反力支架上;两个结构完全相同的轮胎模拟夹具总成分别连接在汽车悬架系统的左右两端;两个结构完全相同的纵向加载总成左右对称地固定连接在试验台平板的后部,两个结构完全相同的竖向加载总成左右对称地固定连接在试验台平板的前部,两个结构完全相同的横向加载总成左右对称地固定连接在试验台平板的中部;左边和右边的纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在汽车悬架系统的左端和右端上的轮胎模拟夹具总成连接。本发明能够模拟汽车悬架系统的受力工况,提高试验的精准性,缩短试验周期。

Description

一种汽车悬架系统疲劳试验台
技术领域
本发明涉及一种汽车部件性能试验,具体涉及一种汽车悬架系统疲劳试验台。
背景技术
汽车悬架系统主要作用是把路面用于车轮上的垂直反力、纵向反力(驱动力和制动力)和横向反力传递到车身上,以保证汽车的正常行驶。悬架系统作为汽车的重要组成部分,其可靠性直接关系到整车的安全性。
目前,对于汽车悬架系统可靠性的验证主要通过实车道路耐久试验和室内台架耐久试验完成。实车道路耐久试验是整车所有零部件按装配要求安装完成后,在试验场模拟用户使用的最恶劣工况进行道路试验,其中包括振动路、卵石路、扭转路及高速路等强化路面。室内台架耐久试验是将悬架系统按整车的装配要求安装在试验台架上,然后通过试验台对悬架系统加载,以验证悬架系统的可靠性。
实车道路耐久试验与用户的关联度较高,但是试验时间较长,试验成本较高;室内台架耐久试验等幅加载试验时间较短,试验成本较低。但目前的试验台架只能通过作动器分别对悬架系统施加竖向力、纵向力和横向力,与悬架系统工作时同时受到竖向力、纵向力和横向力的工况不同。因此,需要研发一种能在室内试验台架上就能模拟悬架系统受力工况的试验装置。
CN 107328587A 公开了“一种悬架系统疲劳试验机”,其包括机台、平行设置在机台上方的滑架和两组力矩加载机构;所述两组力矩加载机构一端间隔设置在所述滑架上,另一端竖向相对倾斜后固定于倒置在所述机台上的悬架车桥的两端。其结构简单,仅通过设置两组竖向相对倾斜设置的力矩加载机构,即实现竖向、横向及倾斜力矩载荷对车悬架系统承受载荷的模拟试验,能够在带有倾斜力矩载荷的情况下对车悬架系统进行试验,更加能够真实反应车悬架系统的性能,有利于提高被检测车悬架系统的质量与安全性。毫无疑问,这是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车悬架系统疲劳试验台,其能够模拟汽车悬架系统的受力工况,提高试验的精准性,缩短汽车悬架系统试验周期,提高试验效率、降低试验成本。
本发明所述的一种汽车悬架系统疲劳试验台,包括试验台平板,其中心部位设有的固定反力支架,需要作疲劳试验的汽车悬架系统横置并固定连接在所述固定反力支架上,所述汽车悬架系统包括左制动器和右制动器,其特征是:
两个结构完全相同的轮胎模拟夹具总成分别连接在所述汽车悬架系统的左右两端;
两个结构完全相同的纵向加载总成固定连接在所述试验台平板的后部,并且关于所述固定反力支架左右对称;
两个结构完全相同的竖向加载总成固定连接在所述试验台平板的前部,并且关于所述固定反力支架左右对称;
两个结构完全相同的横向加载总成固定连接在所述试验台平板的中部,并且关于所述固定反力支架左右对称;
左边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统的左端上的轮胎模拟夹具总成连接;
右边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统的右端上的轮胎模拟夹具总成连接。
进一步,所述轮胎模拟夹具总成包括包括夹具壳体、通过螺栓与夹具壳体的内圈连接的轮辋适配器、通过螺栓与轮辋适配器连接的轮毂适配器,所述轮毂适配器通过螺栓与所述左制动器或右制动器;所述夹具壳体的外圈上具有第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端。
进一步,所述纵向加载总成包括固定连接在所述试验台平板上的纵向液压缸底座和纵向支架、底端铰接在纵向液压缸底座上的纵向液压缸、固定连接在纵向支架上端侧面上的第一调心轴承座、中部与第一调心轴承座转动配合的纵向转轴,所述纵向转轴的下端与纵向液压缸的顶端转动连接;还包括一纵向连杆,所述纵向连杆的一端通过关节轴承与所述夹具壳体的第三连接端连接,所述纵向连杆的另一端与纵向转轴的上端连接,并且在两者连接处设有纵向力传感器。
进一步,所述竖向加载总成包括固定连接在所述试验台平板上的竖向液压缸底座和竖向支架、底端铰接在竖向液压缸底座上的竖向液压缸、固定连接在竖向支架上端的第二调心轴承座;
还包括一个三角形转动架,该三角形转动架具有第一转动端、第二转动端、第三转动端,所述三角形转动架的第一转动端与所述竖向液压缸的顶端转动连接,所述三角形转动架的第二转动端与所述第二调心轴承座转动配合;
还包括一个“V”形连杆,该“V”形连杆具有下端、第一上端和第二上端;所述“V”形连杆的下端与所述三角形转动架的第三转动端转动连接,所述“V”形连杆的第一上端通过关节轴承与所述夹具壳体外圈上的第一连接端连接,所述“V”形连杆的第二上端通过关节轴承与所述夹具壳体外圈上的第二连接端连接。
进一步,所述横向力加载总成包括固定连接在所述试验台平板上的横向液压缸底座和横向支架、底端铰接在横向液压缸底座上的横向液压缸、固定连接在横向支架上端侧面上的第三调心轴承座、中部与第三调心轴承座转动配合的横向转轴,所述横向转轴的下端与横向液压缸的顶端转动连接;还包括一横向连杆,所述横向连杆的一端通过关节轴承与所述夹具壳体的第四连接端连接,所述横向连杆的另一端与横向转轴的上端连接,并且在两者连接处设有横向力传感器。
进一步,所述试验台平板上设有多道倒“T”通槽,用以配合连接螺栓,便于调节所述纵向液压缸底座和纵向支架、竖向液压缸底座和竖向支架、横向液压缸底座和横向支架的位置,以适用于不同的车型。
本发明由于采用纵向、横向、竖向加载力作用在连接在汽车悬架系统上的制动器的轮胎模拟夹具总成上,使得汽车悬架系统在实验过程中,能够通过各方向的加载力模拟不同的路况的下的受力;由于采用左右两个对称的加载力总成和模拟轮夹具胎总成,使得汽车悬架系统能按照整车的装配要求安装在试验平板台上,模拟汽车悬架系统在工作时同时所受到的竖向力、纵向力和横向力的工况,高度还原汽车行驶时汽车悬架的受力工况,这样使得汽车悬架系统实验的误差小、可靠性强,同时也缩短时间、节约成本。具有安装方便、通用性好、占地面积小、性能可靠及实用性强等优点。
附图说明
图1是汽车悬架系统安装在本发明上的示意图;
图2是本发明结构结构示意图;
图3是图2的A向视图;
图4是竖向力加载总成的局部示意图;
图5是轮胎模拟夹具与横向力加载总成配合连接的局部示意图。
图中:10—试验台平板,11—倒“T”通槽;
20—纵向液压缸底座,21—纵向支架,22—纵向液压缸,23—纵向转轴,24—第一调心轴承座,25—纵向力传感器,26—纵向连杆;
30—竖向液压缸底座,31—竖向支架,32—竖向液压缸,33—第二调心轴承座;34—三角形转动架,341—第一转动端,342第二转动端,343—第三转动端;35—“V”形连杆,351—第一上端,352—第二上端,353—下端;
40—横向液压缸底座,41—横向支架,42—横向液压缸,43—第三调心轴承座,44—横向转轴,45—横向力传感器,46—横向连杆;
50—夹具壳体,51—第一连接端,52—第二连接端,53—第三连接端,54—第四连接端,55—轮辋适配器,56—轮毂适配器;
60—汽车悬架系统,65—左制动器,66—右制动器;
70—固定反力支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的描述:
参考图1至图5所示的一种汽车悬架系统疲劳试验台,包括试验台平板10,其中心部位设有的固定反力支架70;需要作疲劳试验的汽车悬架系统60横置并固定连接在所述固定反力支架70上,所述汽车悬架系统60包括左制动器65和右制动器66;其特征是:
两个结构完全相同的轮胎模拟夹具总成分别连接在所述汽车悬架系统60的左右两端;
两个结构完全相同的纵向加载总成固定连接在所述试验台平板10的后部,并且关于所述固定反力支架70左右对称;
两个结构完全相同的竖向加载总成固定连接在所述试验台平板10的前部,并且关于所述固定反力支架70左右对称;
两个结构完全相同的横向加载总成固定连接在所述试验台平板10的中部,并且关于所述固定反力支架70左右对称;
左边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统60的左端上的轮胎模拟夹具总成连接;
右边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统60的右端上的轮胎模拟夹具总成连接。各加载力总成作用在轮胎模拟夹具总成上,使其轮胎模拟总成的受力方向更加灵活多变,可完美的模拟出车辆行驶中车辆悬架系统的受力情况,提高实验的可靠性。
所述轮胎模拟夹具总成包括包括夹具壳体50、通过螺栓与夹具壳体的内圈连接的轮辋适配器55、通过螺栓与轮辋适配器连接的轮毂适配器56,所述轮毂适配器56通过螺栓与所述左制动器65或右制动器66;所述夹具壳体50的外圈上具有第一连接端51、第二连接端52、第三连接端53和第四连接端54。
所述纵向加载总成包括固定连接在所述试验台平板10上的纵向液压缸底座20和纵向支架21、底端铰接在纵向液压缸底座20上的纵向液压缸22、固定连接在纵向支架上端侧面上的第一调心轴承座23、中部与第一调心轴承座转动配合的纵向转轴24,所述纵向转轴24的下端与纵向液压缸22的顶端转动连接;还包括一纵向连杆25,所述纵向连杆25的一端通过关节轴承与所述夹具壳体50的第三连接端53连接,所述纵向连杆25的另一端与纵向转轴24的上端连接,并且在两者连接处设有纵向力传感器25。
所述竖向加载总成包括固定连接在所述试验台平板10上的竖向液压缸底座30和竖向支架31、底端铰接在竖向液压缸底座30上的竖向液压缸32、固定连接在竖向支架31上端的第二调心轴承座33;
还包括一个三角形转动架34,该三角形转动架具有第一转动端341、第二转动端342、第三转动端343,所述三角形转动架34的第一转动端341与所述竖向液压缸32的顶端转动连接,所述三角形转动架34的第二转动端342与所述第二调心轴承座33转动配合;
还包括一个“V”形连杆(35),该“V”形连杆具有下端353、第一上端351和第二上端352;所述“V”形连杆35的下端353与所述三角形转动架34的第三转动端343转动连接,所述“V”形连杆35的第一上端351通过关节轴承与所述夹具壳体50外圈上的第一连接端51连接,所述“V”形连杆35的第二上端352通过关节轴承与所述夹具壳体50外圈上的第二连接端52连接。
所述横向力加载总成包括固定连接在所述试验台平板10上的横向液压缸底座40和横向支架41、底端铰接在横向液压缸底座40上的横向液压缸42、固定连接在横向支架上端侧面上的第三调心轴承座43、中部与第三调心轴承座转动配合的横向转轴44,所述横向转轴44的下端与横向液压缸42的顶端转动连接;还包括一横向连杆46,所述横向连杆46的一端通过关节轴承与所述夹具壳体50的第四连接端54连接,所述横向连杆46的另一端与横向转轴44的上端连接,并且在两者连接处设有横向力传感器45。
所述试验台平板10上设有多道倒“T”通槽11,用以配合连接螺栓,便于调节所述纵向液压缸底座20和纵向支架21、竖向液压缸底座30和竖向支架31、横向液压缸底座40和横向支架41的位置,以适用于不同的车型。
还包括控制器(图中未画出),所述纵向力传感器25、和横向力传感器45分别与控制器电连接,所述纵向液压缸22、竖向液压缸32和横向液压缸42受所述控制器控制。
做疲劳试验时,汽车悬架系统60按整车装配要求安装在固定反力支架70上,左边的轮胎模拟夹具总成的轮毂适配器与汽车悬架系统60的左制动器65通过轮胎螺母连接,同理,右边的轮胎模拟夹具总成的轮毂适配器与汽车悬架系统60的右制动器66通过轮胎螺母连接。试验台架安装完成后,纵向液压缸向汽车悬架系统施加纵向载荷,横向液压缸向汽车悬架系统施加横向载荷,竖向液压缸向汽车悬架系统施加竖向载荷。左边的纵向液压缸、右边的纵向液压缸、左边的横向液压缸、右边的横向液压缸、左边的竖向液压缸以及右边的竖向液压缸,共六个液压缸能够同时对汽车悬架系统的三个方向进行加载,也能够根据实际车辆的受载进行随机路谱的加载。

Claims (6)

1.一种汽车悬架系统疲劳试验台,包括试验台平板(10),其中心部位设有的固定反力支架(70),需要作疲劳试验的汽车悬架系统(60)横置并固定连接在所述固定反力支架(70)上,所述汽车悬架系统(60)包括左制动器(65)和右制动器(66),其特征是:
两个结构完全相同的轮胎模拟夹具总成分别连接在所述汽车悬架系统(60)的左右两端;
两个结构完全相同的纵向加载总成固定连接在所述试验台平板(10)的后部,并且关于所述固定反力支架(70)左右对称;
两个结构完全相同的竖向加载总成固定连接在所述试验台平板(10)的前部,并且关于所述固定反力支架(70)左右对称;
两个结构完全相同的横向加载总成固定连接在所述试验台平板(10)的中部,并且关于所述固定反力支架(70)左右对称;
左边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统(60)的左端上的轮胎模拟夹具总成连接;
右边的所述纵向加载总成、竖向加载总成和横向加载总成分别与连接在所述汽车悬架系统(60)的右端上的轮胎模拟夹具总成连接。
2.根据权利要求1所述的汽车悬架系统疲劳试验台,其特征是:所述轮胎模拟夹具总成包括包括夹具壳体(50)、通过螺栓与夹具壳体的内圈连接的轮辋适配器(55)、通过螺栓与轮辋适配器连接的轮毂适配器(56),所述轮毂适配器(56)通过螺栓与所述左制动器(65)或右制动器(66);所述夹具壳体(50)的外圈上具有第一连接端(51)、第二连接端(52)、第三连接端(53)和第四连接端(54)。
3.根据权利要求1或2所述的汽车悬架系统疲劳试验台,其特征是:所述纵向加载总成包括固定连接在所述试验台平板(10)上的纵向液压缸底座(20)和纵向支架(21)、底端铰接在纵向液压缸底座(20)上的纵向液压缸(22)、固定连接在纵向支架上端侧面上的第一调心轴承座(23)、中部与第一调心轴承座转动配合的纵向转轴(24),所述纵向转轴(24)的下端与纵向液压缸(22)的顶端转动连接;还包括一纵向连杆(25),所述纵向连杆(25)的一端通过关节轴承与所述夹具壳体(50)的第三连接端(53)连接,所述纵向连杆(25)的另一端与纵向转轴(24)的上端连接,并且在两者连接处设有纵向力传感器(25)。
4.根据权利要求3所述的汽车悬架系统疲劳试验台,其特征是:所述竖向加载总成包括固定连接在所述试验台平板(10)上的竖向液压缸底座(30)和竖向支架(31)、底端铰接在竖向液压缸底座(30)上的竖向液压缸(32)、固定连接在竖向支架(31)上端的第二调心轴承座(33);
还包括一个三角形转动架(34),该三角形转动架具有第一转动端(341)、第二转动端(342)、第三转动端(343),所述三角形转动架(34)的第一转动端(341)与所述竖向液压缸(32)的顶端转动连接,所述三角形转动架(34)的第二转动端(342)与所述第二调心轴承座(33)转动配合;
还包括一个“V”形连杆(35),该“V”形连杆具有下端(353)、第一上端(351)和第二上端(352);所述“V”形连杆(35)的下端(353)与所述三角形转动架(34)的第三转动端(343)转动连接,所述“V”形连杆(35)的第一上端(351)通过关节轴承与所述夹具壳体(50)外圈上的第一连接端(51)连接,所述“V”形连杆(35)的第二上端(352)通过关节轴承与所述夹具壳体(50)外圈上的第二连接端(52)连接。
5.根据权利要求4所述的汽车悬架系统疲劳试验台,其特征是:所述横向力加载总成包括固定连接在所述试验台平板(10)上的横向液压缸底座(40)和横向支架(41)、底端铰接在横向液压缸底座(40)上的横向液压缸(42)、固定连接在横向支架上端侧面上的第三调心轴承座(43)、中部与第三调心轴承座转动配合的横向转轴(44),所述横向转轴(44)的下端与横向液压缸(42)的顶端转动连接;还包括一横向连杆(46),所述横向连杆(46)的一端通过关节轴承与所述夹具壳体(50)的第四连接端(54)连接,所述横向连杆(46)的另一端与横向转轴(44)的上端连接,并且在两者连接处设有横向力传感器(45)。
6.根据权利要求1所述的汽车悬架系统疲劳试验台,其特征是:所述试验台平板(10)上设有多道倒“T”通槽(11),用以配合连接螺栓,便于调节所述纵向液压缸底座(20)和纵向支架(21)、竖向液压缸底座(30)和竖向支架(31)、横向液压缸底座(40)和横向支架(41)的位置,以适用于不同的车型。
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