CN111947947B - 汽车悬架前钢板弹簧试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车悬架前钢板弹簧试验台架，包括制动工况连接板、前桥替代件、盖板替代件、滑耳、车架纵梁替代件、横梁替代件、U型螺栓及吊耳；制动工况连接板上连接油缸，前桥替代件的左右两端分别安装制动工况连接板，前桥替代件的左右两侧对应地安装有盖板替代件；每一侧的盖板替代件通过U型螺栓连接至对应侧的前钢板弹簧试验样件；每一侧的前钢板弹簧试验样件两端分别通过滑耳、吊耳安装至该侧的车架纵梁替代件上，两侧的车架纵梁替代件之间采用横梁替代件进行横向连接，滑耳、U型螺栓及吊耳与实车一致。本发明的汽车悬架前钢板弹簧试验台架保证吊耳、前钢板弹簧安装状态均和实车状态保持一致，利用制动工况连接板实现搭载制动工况。

Description

汽车悬架前钢板弹簧试验台架

技术领域

本发明涉及汽车零部件测试技术领域，具体涉及一种汽车悬架前钢板弹簧试验台架。

背景技术

现有的汽车悬架钢板弹簧试验台架将钢板弹簧的两端通过实车轮距搭载在板簧支座上，钢板弹簧通过销轴插入吊耳连接到板簧支座上。支座与导向滑轨连接后固定在铁地板上，然后通过U型螺栓将钢板弹簧夹紧，最后利用辅助夹具通过螺栓连接到加载作动器上，通过作动器施加垂直载荷。

现有试验台架未区分前钢板弹簧和后钢板弹簧，目前台架工况单一(仅垂向)，侧向力工况及制动工况无法模拟，该试验台架较多模拟后簧试验台架，该台架板簧运动轨迹与实车运动状态下存在差异。

此外，该台架试验装置中装配元件与装配方式与实车有差异，现试验方法板簧支座及卷耳端均用夹具进行替代，无法贴合整车；而且加载作动器未按实车进行加载。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种汽车悬架前钢板弹簧试验台架，模拟实车运动状态，提高试验准确度。

为实现上述目的，本发明所设计的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，包括制动工况连接板(1)、前桥替代件(2)、盖板替代件(3)、滑耳(5)、车架纵梁替代件(6)、横梁替代件(7)、U型螺栓(8)及吊耳(9)；所述制动工况连接板(1)上安装连接油缸，所述前桥替代件(2)的左右两端分别安装所述制动工况连接板(1)，所述前桥替代件(2)的左右两侧对应地安装有盖板替代件(3)；每一侧的盖板替代件(3)通过U型螺栓(8)连接至对应侧的前钢板弹簧试验样件(4)；每一侧的前钢板弹簧试验样件(4)两端分别通过所述滑耳(5)、所述吊耳(9)安装至该侧的所述车架纵梁替代件(6)上，两侧的所述车架纵梁替代件(6)之间采用所述横梁替代件(7)进行横向连接，所述滑耳(5)、所述U型螺栓(8)及所述吊耳(9)与实车一致。

优选地，所述制动工况连接板(1)沿纵向布置，一端开设有与所述前桥替代件(2)连接的前桥安装孔(11)，另一端沿纵向开设有与油缸连接的油缸调节槽12。

优选地，所述前桥替代件(2)沿横向设置且两端开设与所述制动工况连接板(1)连接的制动连接孔。

优选地，所述前桥替代件(2)包括上下叠置的前桥替代件主板(21)和前桥替代件加固板()22，所述前桥替代件主板(21)内侧沿纵向开设连接所述盖板替代件(3)的盖板调节槽(212)，所述前桥替代件加固板(22)的底部沿横向设有加强筋(222)。

优选地，所述盖板替代件(3)包括上方的U型螺栓座板(31)、下方的下座板(32)及两侧的连接板(33)，所述U型螺栓座板(31)上的孔位与实车前桥板簧座孔位一致以安装所述U型螺栓(8)及叠放实车前钢板弹簧用垫板，所述下座板(32)的孔位与所述盖板调节槽(212)匹配。

优选地，所述车架纵梁替代件(6)包括实车前半截纵梁与车架侧板(61)，所述车架侧板(61)安装于所述实车前半截纵梁内侧以连接所述横梁替代件(7)。

优选地，所述横梁替代件(7)包括第一横梁板(71)及第二横梁板(72)，所述第一横梁板(71)的一侧端面上与对应的所述车架侧板(61)连接，所述第一横梁板(71)上开设有通孔(712)与所述第二横梁板(72)的上沿横向开设的宽度调节槽(721)匹配，紧固件穿过所述通孔()712与所述宽度调节槽(721)将所述第一横梁板(71)与所述第二横梁板(72)连接。

优选地，每一所述横梁替代件(7)由两块所述第二横梁板(72)将所述第一横梁板(71)夹在中间，所述螺栓穿过两侧的所述宽度调节槽(721)及中间通孔(712)将所述第一横梁板(71)与所述第二横梁板(72)连接。

优选地，所述车架纵梁替代件(7)采用铁地板或方箱固定。

本发明的有益效果是：本发明的汽车悬架前钢板弹簧试验台架利用夹具代替车架和前桥，保证吊耳端支座、前钢板弹簧安装状态均和实车状态保持一致，前钢板弹簧试验样件选用实车装配U型螺栓进行安装，前钢板弹簧试验样件两端通过与替代车架/前桥替代件连接，铰接机构分别和车桥替代夹具、油缸铰接，利用制动工况连接板实现搭载制动工况；通过调节油缸连接不同长度的制动工况连接板，实现不同制动力；两块制动工况连接板分别连接两个油缸，通过控制两个油缸及制动工况连接板可以实现整车两侧前钢板弹簧模拟道路制动工况的试验，通过控制两侧油缸相位差可以实现整车两侧前钢板弹簧模拟扭转工况试验。

附图说明

图1为本发明优选实施例的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的立体结构示意图。

图2为本发明优选实施例的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的制动工况板的俯视图。

图3为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的前桥替代件的前桥替代主板的俯视结构示意图。

图4为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架前桥替代件的前桥替代加固板的仰视结构示意图。

图5A、图5B分别为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的盖板替代件的U型螺栓座板的俯视结构示意图、侧视结构示意图。

图6为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的盖板替代件的下座板的俯视结构示意图。

图7A、图7B分别为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的盖板替代件的下座板的剖视图、侧视结构示意图。

图8A、图8B分别为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的车架纵梁替代件的车架侧板的侧视结构示意图、俯视结构示意图。

图9A、图9B分别为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的车架纵梁替代件的横梁替代件的第一横梁板的主视结构示意图、侧视结构示意图。

图10为图1的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的车架纵梁替代件的横梁替代件的第二横梁板的主视结构示意图。

图中各部件标号如下：制动工况连接板1(其中，前桥安装孔11、油缸调节槽12)、前桥替代件2(其中，前桥替代主板21、前桥替代加固板22；第一制动连接孔211、盖板调节槽212；第二制动连接孔221、加强筋222)、盖板替代件3(其中，U型螺栓座板31、下座板32、连接板33)、前钢板弹簧试验样件4、滑耳5、车架纵梁替代件6其中，车架侧板61、横梁替代件7其中，第一横梁板71、第二横梁板72；螺纹孔711、通孔712；宽度调节槽721、U型螺栓8、吊耳9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明优选实施例的汽车悬架前钢板弹簧试验台架的结构如图中所示，汽车悬架前钢板弹簧试验台架包括制动工况连接板1、前桥替代件2、盖板替代件3、滑耳5、车架纵梁替代件6、横梁替代件7、U型螺栓8及吊耳9。

制动工况连接板1上安装连接油缸，前桥替代件2的左右两端分别安装制动工况连接板1，前桥替代件2的左右两侧对应地安装有盖板替代件3。每一侧的盖板替代件3通过U型螺栓8连接至对应侧的前钢板弹簧试验样件4上。每一侧的前钢板弹簧试验样件4两端分别通过滑耳5、吊耳9安装至该侧的车架纵梁替代件6上。两侧的车架纵梁替代件6之间采用横梁替代件7进行横向连接。

请结合参阅图2，制动工况连接板1利用油缸和前桥替代件2形成的弯矩模拟整车制动力矩。制动工况连接板1沿纵向布置，一端开设有若干前桥安装孔11，用于与前桥替代件2的左右两端连接；另一端开设有纵向的油缸调节槽12，用于与油缸连接，通过调节油缸在油缸调节槽12内位置形成不同的制动力矩，从而调节试验台架的制动力大小。图示实施例中，前桥安装孔11为φ18mm的圆孔，一排四个前桥安装孔11横向均匀分布，每排最外侧的两个前桥安装孔11之间的间距为146mm，两排前桥安装孔11的纵向间距为146mm；油缸调节槽12的槽长346mm、槽宽17mm，两条油缸调节槽12的横向间距为146mm。

前桥替代件2模拟原车前桥在横向设置，通过设计不同孔位分别与两侧的前钢板弹簧试验样件4及制动工况连接板1连接。前桥替代件2包括两块上下叠置的前桥替代件主板21和前桥替代件加固板22。

前桥替代件主板21如图3中所示，两端外侧分别设计两排间距146mm、φ18mm的第一制动连接孔211，用于连接制动工况连接板1及制动工况连接板1上的油缸。前桥替代件主板21内侧开设两排纵向间距114mm的盖板调节槽212，用于连接盖板替代件3。

前桥替代件加固板22如图4中所示，两侧的第二制动连接孔211位与前桥替代件主板21上的第一制动连接孔211一致，用于连接两侧的制动工况连接板1及制动工况连接板1上的油缸，前桥替代件加固板22的底部沿横向设有加强筋222。

前桥替代件2可模拟平台商用车前桥，若使用原车前桥，更换试验样件需更换不同前桥，前桥替代件2的通用性强且较原车前桥自重低自重降低近70％。

盖板替代件3包括U型螺栓座板31(见图5)、下座板32(见图6)板及两侧连接板33(见图7)，上方的U型螺栓座板31、下方的下座板32由两侧的连接板33连接形成矩形框架。U型螺栓座板31上的孔位与实车前桥板簧座孔位一致，用于安装实车用U型螺栓8及叠放实车前钢板弹簧所用垫板，在不同板簧宽度条件下设计孔位不同，满足不同板簧宽度配置。下座板32设计孔位与前桥替代件2的中间盖板调节槽212匹配，用于连接前桥替代件2，U型螺栓座板31、下座板32与连接板33通过螺纹连接。

滑耳5用于连接前钢板弹簧试验样件4一端与车架纵梁替代件6。

车架纵梁替代件6由实车前半截纵梁与车架侧板61(见图8)组合，以拆除横梁后的整车车架为基础，在各关键段进行孔位设计，设计孔位与图8所示车架侧板61相同，用于连接替代车架横梁夹具7的各个横梁板(见图9、图10)。

横梁替代件7由第一横梁板71(见图9)及第二横梁板72(见图10)组装而成。图9所示的第一横梁板71，一侧端面上的螺纹孔711用于与车架侧板61(车架)相连，设计孔位的孔距与车架侧板61一致，板体上的四个通孔712用于连接第二横梁板72的上沿横向开设的宽度调节槽721。当第一横梁板71与第二横梁板72相组装时，可通过第二横梁板72中宽度调节槽72，实现不同车架宽度以应用在各个平台的车架，同时第一横梁板71与第二横梁板72连接，提升车架整体刚度，可以长期使用。在图示实施例中，每一横梁替代件7由一块第一横梁板71及前后两端面上各一块第一横梁板71组装而成，即两块第二横梁板72将第一横梁板71夹在中间，螺栓穿过两侧的宽度调节槽721及通孔712将第一横梁板71与第二横梁板72连接，通过调整螺栓在宽度调节槽721中的位置可调整横梁替代件7的宽度，从而以适应不同宽度的车架。

上述汽车悬架前钢板弹簧试验台架的框架由车架纵梁替代件6和横梁替代件7构建，通过在车架纵梁替代件6和替代横梁7上设计通用配装实车用滑耳5及实车用吊耳9，应用替代横梁7控制替代车架宽度，以适应不同类型的车架宽度，前钢板弹簧试验样件4经由U型螺栓8装配完成后两端与车架纵梁夹具6上吊耳9、滑耳5连接，通过调节油缸连接不同长度的制动工况连接板1，实现不同制动力。另外，两块制动工况连接板1分别连接两个油缸，通过控制两个油缸及制动工况连接板1实现整车两侧前钢板弹簧模拟道路制动工况的试验，通过控制两侧油缸相位差实现整车两侧前钢板弹簧模拟扭转工况试验。

本发明的汽车悬架前钢板弹簧试验台架利用夹具代替车架和前桥，保证吊耳端支座、前钢板弹簧安装状态均和实车状态保持一致，前钢板弹簧试验样件选用实车装配U型螺栓进行安装，控制U型螺栓夹紧力矩，前钢板弹簧两端通过与替代车架/前桥替代件连接，铰接机构分别和车桥替代夹具、油缸铰接，车架替代夹具(车架纵梁替代件)利用铁地板/方箱固定。车架替代夹具上增添可调节性横梁替代件、盖板替代件、前桥替代件适用不同平台车架，利用制动工况连接板实现搭载制动工况；通过应用整车电测数据，分析前钢板弹簧在各个工况条件应力情况，通过试验台架标定/整车电测得出台架加载条件，对比同批次整车试验寿命，进行台架次数/整车道路试验当量寿命对比。

与现有技术相比较，本发明的汽车悬架前钢板弹簧试验台架至少具有以下优点：

(1)可以实现考核原有方案无法考核的卷耳处寿命；

(2)当替代车架夹具及替代车桥夹具均为实车加载条件下，前悬架系统其它部件同样与实车受力一致，可以实现前悬架系统其它部件同步进行考核，如卷耳支座等；

(3)应力趋势与实车一致，而非原有的单向加载产生的单一方向力，模拟整车工况，增加扭矩和侧向力等整车受力形式，提升故障台架检出率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：包括制动工况连接板(1)、前桥替代件(2)、盖板替代件(3)、滑耳(5)、车架纵梁替代件(6)、横梁替代件(7)、U型螺栓(8)及吊耳(9)；所述制动工况连接板(1)上安装连接油缸，所述前桥替代件(2)的左右两端分别安装所述制动工况连接板(1)，所述前桥替代件(2)的左右两侧对应地安装有盖板替代件(3)；每一侧的盖板替代件(3)通过U型螺栓(8)连接至对应侧的前钢板弹簧试验样件(4)；每一侧的前钢板弹簧试验样件(4)两端分别通过所述滑耳(5)、所述吊耳(9)安装至该侧的所述车架纵梁替代件(6)上，两侧的所述车架纵梁替代件(6)之间采用所述横梁替代件(7)进行横向连接，所述滑耳(5)、所述U型螺栓(8)及所述吊耳(9)与实车一致；所述制动工况连接板(1)沿纵向布置，一端开设有与所述前桥替代件(2)连接的前桥安装孔(11)，另一端沿纵向开设有与油缸连接的油缸调节槽(12)。

2.根据权利要求1所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述前桥替代件(2)沿横向设置且两端开设与所述制动工况连接板(1)连接的制动连接孔。

3.根据权利要求1所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述前桥替代件(2)包括上下叠置的前桥替代件主板(21)和前桥替代件加固板(22)，所述前桥替代件主板(21)内侧沿纵向开设连接所述盖板替代件(3)的盖板调节槽(212)，所述前桥替代件加固板(22)的底部沿横向设有加强筋(222)。

4.根据权利要求3所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述盖板替代件(3)包括上方的U型螺栓座板(31)、下方的下座板(32)及两侧的连接板(33)，所述U型螺栓座板(31)上的孔位与实车前桥板簧座孔位一致以安装所述U型螺栓(8)及叠放实车前钢板弹簧用垫板，所述下座板(32)的孔位与所述盖板调节槽(212)匹配。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述车架纵梁替代件(6)包括实车前半截纵梁与车架侧板(61)，所述车架侧板(61)安装于所述实车前半截纵梁内侧以连接所述横梁替代件(7)。

6.根据权利要求5所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述横梁替代件(7)包括第一横梁板(71)及第二横梁板(72)，所述第一横梁板(71)的一侧端面上与对应的所述车架侧板(61)连接，所述第一横梁板(71)上开设有通孔(712)与所述第二横梁板(72)的上沿横向开设的宽度调节槽(721)匹配，紧固件穿过所述通孔(712)与所述宽度调节槽(721)将所述第一横梁板(71)与所述第二横梁板(72)连接。

7.根据权利要求6所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：每一所述横梁替代件(7)由两块所述第二横梁板(72)将所述第一横梁板(71)夹在中间，所述螺栓穿过两侧的所述宽度调节槽(721)及中间通孔(712)将所述第一横梁板(71)与所述第二横梁板(72)连接。

8.根据权利要求1所述的汽车悬架前钢板弹簧试验台架，其特征在于：所述车架纵梁替代件(6)采用铁地板或方箱固定。

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