CN112284771A - 车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法，所述疲劳试验系统包括：固定装置，包括车架固定机构，与车辆悬架系统中副车架上的第一连接衬套固定连接；加载工装，安装于车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；第一加载装置，与加载工装连接；及第二加载装置，与车辆悬架系统的减震器安装孔连接。本发明的疲劳试验系统及其试验方法，能够真实的反映道路受力情况，更好的模拟车辆悬架系统的实车环境，提高疲劳试验进度和可靠性，为后续试验提供了可靠的数据，缩短了试验周期。

Description

车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法

技术领域

本发明涉及车辆试验技术领域，尤其涉及一种车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法。

背景技术

在汽车行业，可靠性能是衡量车辆性能的重要指标之一。据不完全统计，汽车中至少90％的零部件损坏是由于疲劳损坏造成的。在汽车研发阶段，需要对车辆疲劳寿命进行预测、优化以及疲劳试验验证，以保证整车结构设计能满足在合理的寿命期限内不发生疲劳损坏。

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置，其疲劳性能对整车安全性能至关重要。现有技术对悬架进行疲劳性能测试还没有统一的试验方法和标准。通常是针对悬架中的某些部件进行单独的疲劳试验，且对这些部件的疲劳试验均采用等幅加载的方式，而等幅加载的加载力较单一，不仅无法获取可靠的试验结果，而且也延长整个试验周期。另外，现有技术中还会设置整车路试对悬架进行疲劳性能，然而，由于在路试过程中，整车各项参数已经基本确定，因此无法轻易根据悬架性能的测试结果对整车进行调整，导致整体试验成本高、测试结果可靠性低且周期长。

发明内容

本发明在于解决上述至少一种技术问题，提供一种车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆悬架系统的疲劳试验系统，所述疲劳试验系统包括：

固定装置，包括车架固定机构，所述车架固定机构与车辆悬架系统中副车架上的第一连接衬套固定连接，被配置为固定所述副车架但不约束所述副车架的摆动；

加载工装，安装于所述车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；

第一加载装置，与所述加载工装连接，被配置为将产生的至少一个方向的加载载荷通过所述转向节传递至车辆悬架系统上；及

第二加载装置，与所述车辆悬架系统的减震器安装孔通过活节连接，被配置为将产生的沿减震方向的加载载荷传递至车辆悬架系统上。

进一步地，所述固定装置还包括纵臂固定机构，与车辆悬架系统中连接于纵臂的纵臂支架固定连接；

所述纵臂固定机构包括第一基座及安装在所述第一基座上的第一固定件，所述第一固定件与所述纵臂支架固定连接，且所述第一固定件的形状与连接于所述纵臂支架的形状相匹配。

进一步地，所述车架固定机构包括分别与副车架的两端固定连接的第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件和/或所述第二固定组件与所述副车架的安装高度能够调节。

进一步地，所述第一固定组件包括第二基座、及安装在所述第二基座上且安装高度可调节的第二固定件，所述第二固定件与所述副车架的第一端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架的第一端；

所述第二固定组件包括第三基座，所述第三基座与所述副车架的第二端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架的第二端。

进一步地，所述第一加载装置包括加载方向相互垂直的X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构，

所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构均包括第一动力输出机构及第一加载杆，所述第一加载杆的一端分别与对应的第一动力输出机构连接，另一端分别与所述加载工装连接；

所述第二加载装置包括第二动力输出机构及第二加载杆，所述第二加载杆的一端与所述第二动力输出机构连接，另一端通过活节与减震器安装孔连接；

所述车辆悬架系统为后悬架系统和/或前悬架系统。

进一步地，在所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构中，至少一个第一加载杆的作用力方向为分别指向所述转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向。

进一步地，所述加载工装包括加载安装板、及设置在所述加载安装板侧壁上的加载安装件和安装耳，

所述加载安装板通过紧固件连接于转向节上，所述X向加载机构和Z向加载机构中的第一加载杆分别通过所述安装耳与所述加载安装板连接，且两个第一加载杆分别指向所述加载安装板的中心、两者的作用力方向为指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向；

所述加载安装件与所述Y向加载机构连接，且所述Y向加载机构中的第一加载杆的作用力方向为平行于轮胎接地点的方向，以使得所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构中第一加载杆所传递的加载作用力不共点。

进一步地，所述加载安装件包括第一连接件、第二连接件及与所述Y向加载机构的第一加载杆连接的U形连接件，所述第一连接件和第二连接件的一端分别与所述加载安装板的侧壁连接，两者的另一端相互靠拢且分别与所述U形连接件连接。

进一步地，所述疲劳试验系统还包括至少一个用于转换载荷方向的转换机构、以及用于固定所述转换机构的转换基座；

所述转换机构为三角形结构，其一端点与所述转换基座连接，另外两端点分别与所述加载工装和第一动力输出机构连接，或者另外两端点分别与车辆悬架系统和第二动力输出机构连接。

另一方面，本发明还提供一种车辆悬架系统的疲劳试验方法，应用以上任一所述的疲劳试验系统进行试验，包括以下步骤：

按照实车状态将车辆悬架系统固定在固定装置上；

将加载工装固定在所述车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；

将第一加载装置设置在加载工装上，并调节所述第一加载装置中至少一个加载作用力方向，以按照加载谱进行加载；

沿减震方向将第二加载装置设置在所述车辆悬架系统中减震器安装孔上；

开启疲劳试验。

实施本发明实施例，至少具有如下有益效果：

1、本发明的疲劳试验系统，通过设置加载工装和用于施加减震方向的载荷的第二加载装置，并匹配固定装置、加载工装和第一加载装置，通过预设加载谱，能够真实的反映道路受力情况，更好的模拟车辆悬架系统的实车环境，提高疲劳试验进度和可靠性，为后续试验提供了可靠的数据，缩短了试验周期。

2、本发明的疲劳试验系统，整体装置搭建简单，设计合理，布置紧凑，可方便对整个车辆悬架系统进行测试，使得悬架系统的性能在车辆开发前期就可以测试出来，试验成本低，可适应研发阶段的车辆的疲劳试验需求。

3、本发明的疲劳试验系统，通过设置转换机构，可改变加载力的实际加载路径以实现水平加载，使得加载装置实际作用于对象上的加载作用力在目标方向上，便于根据实验室空间大小灵活地进行方向转换，以避免因空间尺寸限制而带来装置的应用局限性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明一实施方式的疲劳试验系统的俯视图；

图2是本发明一实施方式的疲劳试验系统的侧视图；

图3是本发明一实施方式的疲劳试验系统的部分结构的侧视图；

图4是本发明一实施方式的疲劳试验系统的部分结构的斜视图；

图5是本发明一实施方式的后悬架系统的部分结构示意图。

其中，图中附图对应标记为：

10-后悬架系统，11-副车架，12-纵臂，13-纵臂支架；

20-固定装置，21-车架固定机构，211-第一固定组件，212-第二固定组件，22-纵臂固定机构，221-第一基座，222-第一固定件；

30-加载工装，31-加载安装板，32-加载安装件，321-第一连接件，322-第二连接件，323-U形连接件，33-安装耳；

40-第一加载装置，40a-X向加载机构，40b-Y向加载机构，40c-Z向加载机构，401a、401b和401c-第一动力输出机构，402a、402b和402c-第一加载杆；

50-第二加载装置，501-第二动力输出机构，502-第二加载杆；

61-转换机构，62-转换基座。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

需要说明的是，本发明中所使用的术语“车辆”或其它类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇和船只、航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如，源于非石油能源的燃料)。

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置，其疲劳性能对整车安全性能至关重要。现有技术对悬架进行疲劳性能测试还没有统一的试验方法和标准，且为了获得可靠的试验结果，缩短试验周期和减低试验成本，我们提供了一种车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法。

车辆悬架系统可分为前悬架系统和后悬架系统，其包括副车架、转向节、连接所述副车架和转向节的连接臂、及安装在所述连接臂上的减震器。所述副车架上设有若干连接衬套，所述连接衬套包括相嵌合且相互转动的外衬套和内衬套。

下面以车辆悬架系统为后悬架系统为例，具体对本发明所提供的疲劳试验系统做进一步的阐述。

图1-4示意了本发明的车辆悬架系统的疲劳试验系统的结构示意图，图5示意了本发明一实施方式的后悬架系统的部分结构示意图。如图1、2和4所示，疲劳试验系统包括：固定装置20、加载工装30、第一加载装置40和第二加载装置50。

其中，固定装置20包括车架固定机构21，车架固定机构21与车辆悬架系统(例如后悬架系统10)中副车架11上的第一连接衬套固定连接，被配置为固定副车架11但不约束副车架11的摆动。作为一种示例，车架固定机构21可包括固定座。

第一连接衬套包括相嵌合的第一外衬套和第一内衬套，第一外衬套与副车架11的连接孔固定连接，第一内衬套内嵌于第一外衬套内且第一内衬套上可硫化有橡胶套，通过将例如螺栓等固定件穿过内衬套并实现车架固定机构21和副车架11的固定连接，以实现将副车架11固定安装在车架固定机构21上。由于车架固定机构21和副车架11通过第一连接衬套和固定件连接，第一外衬套和第一内衬套可相对转动，因此副车架11可相对于车架固定机构21做一定幅度的摆动。

加载工装30安装于车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处。具体的，加载工装30可通过类似于螺栓等常用紧固件安装在转向节上的轮胎安装孔处。

第一加载装置40与加载工装30连接，被配置为将产生的至少一个方向的加载载荷通过转向节传递至车辆悬架系统上。该第一加载装置40的加载载荷可根据实际的加载谱进行适应性的调整。例如若是路谱加载，则设置第一加载装置40包括至少三个加载方向不同的加载机构，通过不同方向的加载以复现实车路谱，进而满足疲劳试验的加载需求。

需要说明的是，该加载谱包括但不限于为路谱，在实际应用中，还可采用其他疲劳试验常用的加载谱。

第二加载装置50与车辆悬架系统的减震器安装孔通过活节连接，被配置为将产生的沿减震方向的加载载荷传递至车辆悬架系统上。具体的，活节例如可为活节螺栓，活节螺栓的一端沿减震方向与第二加载装置50连接，另一端与减震器安装孔固定连接，以实现加载载荷的传递。活节螺栓可安装在减震器安装点处或者安装在减震器安装点的背侧。在本实施例中，第二加载装置50安装在减震器安装点且加载方向为减震器的减震方向。

本发明的疲劳试验系统，通过设置加载工装和用于施加减震方向的载荷的第二加载装置，并匹配固定装置、加载工装和第一加载装置，通过预设加载谱，能够真实的反映道路受力情况，更好的模拟车辆悬架系统的实车环境，提高疲劳试验进度和可靠性，为后续试验提供了可靠的数据，缩短了试验周期。整体装置搭建简单，设计合理，布置紧凑，可方便对整个车辆悬架系统进行测试，使得悬架系统的性能在车辆开发前期就可以测试出来，试验成本低，可适应研发阶段的车辆的疲劳试验需求。

在一实施方式中，车架固定机构21包括分别与副车架11的两端固定连接的第一固定组件211和第二固定组件212，第一固定组件211和/或第二固定组件212与副车架11的安装高度能够调节。作为一示例，可在第一固定组件211和第二固定组件212中，至少择一设置高度能够调节且用于连接副车架11的固定机构。固定机构例如可包括由电机或气缸驱动的升降机构，或滑块滑轨组件等可调节高度位置的机构。

在一具体实施方式中，第一固定组件211包括第二基座、及安装在第二基座上且安装高度可调节的第二固定件，第二固定件与副车架11的第一端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架11的第一端。作为一示例，第二固定件可包括支撑平台和设置在支撑平台上的滑动件，支撑平台与副车架11第一端的第一连接衬套固定连接，用于支撑和约束副车架11。第二基座上设有与滑动件相匹配的滑轨，滑动件能够沿着第二基座的高度方向移动，且通过带动与其连接的支撑平台上下移动，以调节副车架11的试验位置。

第二固定组件212包括第三基座，第三基座与副车架11的第二端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架11的第二端。作为一示例，副车架11的第二端可通过紧固件安装在第三基座的平台上。

如此，可根据副车架11在实车中的安装位置和状态，通过第一固定组件211来调节其在试验过程中的安装位置和状态，更能够模拟和体现实车环境，提高试验结果的准确性和可靠性。

如图1、2和4所示，在本实施例中，第二基座和第三基座的数量均为两个，且第二基座的高度均大于第三基座的高度。在其他实施例中，第二基座和第三基座的数量可不同或可为其他数量，例如可为1个、3个或多个。第二基座的高度也可小于等于第三基座的高度。第二基座和第三基座的数量优选的与副车架11上的安装孔的数量对应。若第二基座和第三基座的数量与副车架11上的安装孔的数量不匹配时，可通过增加过渡连接件来实现副车架11与对应基座的连接。

为了进一步提高车辆悬架系统的疲劳试验结果的可靠性，本发明的疲劳试验系统与待测试的后悬架系统10的结构相匹配。如图5所示，后悬架系统10还包括纵臂12，纵臂12的一端与转向节连接，另一端设有纵臂支架13。纵臂12通过连接衬套和螺栓与纵臂支架13固定连接，且其通过纵臂支架13间接安装在车辆底板上。

相应的，如图1、2和4所示，固定装置20还可包括纵臂固定机构22，与车辆悬架系统中连接于纵臂12的纵臂支架13固定连接。

在一实施方式中，纵臂固定机构22包括第一基座221及安装在第一基座上的第一固定件222，第一固定件222的形状与纵臂支架13的形状相匹配，且与纵臂支架13固定连接。作为一示例，如图4所示，第一固定件包括第一固定板，第一固定板上设有供纵臂支架13的头部穿过的开口，纵臂支架13上的四个安装点与第一固定件固定连接。第一固定件还包括与第一固定板连接的支撑板，用于增强第一固定板的支撑强度。由于纵臂支架13与车架固定机构21固定连接，纵臂12和纵臂支架13通过连接衬套和螺栓连接，由此纵臂12可相对于纵臂支架13摆动，进而纵臂可相对于纵臂固定机构22做一定幅度的摆动。

作为一种变形，纵臂12可通过第二连接衬套(未图示)和固定件直接与纵臂固定机构22连接。第二连接衬套的结构可与第一连接衬套类似。

在一实施方式中，第一加载装置40包括X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c，三者的加载方向优选为相互垂直。

如图1、2和4所示，X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c均包括第一动力输出机构(401a、401b和401c)及第一加载杆(402a、402b和402c)，第一加载杆的一端分别与对应的第一动力输出机构连接，另一端分别与加载工装30连接。第一动力输出机构(401a、401b和401c)可包括液压缸和用于固定液压杠的反力固定架，液压缸的输出轴与第一加载杆连接，反力固定架被刚性安装在工作面上，该工作面可以为水泥地面、地板面、天花板、墙面或者试验台面等。在本实施方式中，液压缸包括但不限于为MTS液压缸。第一加载杆(402a、402b和402c)包括但不限于为加载二力杆，加载二力杆上可设有若干个用于检测加载作用力的应力传感器。

在一实施方式中，在X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c中，任意两个第一加载杆的作用力方向为分别指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向。作为一示例，X向加载机构40a的第一加载杆401a和Z向加载机构40c的第一加载杆401c的作用力方向为分别指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向。通过设置第一加载杆的作用力方向指向转向节的中心，如此可使得产生的加载载荷能够指向安装轮胎的轮心，进一步提高试验结果的可靠性和准确性。

如图3所示，加载工装30可包括加载安装板31、及设置在加载安装板31侧壁上的加载安装件32和安装耳33。

在一实施方式中，加载安装板31通过紧固件连接于转向节上，X向加载机构40a的第一加载杆401a和Z向加载机构40c的第一加载杆401c分别通过安装耳33与加载安装板31连接，且两个第一加载杆分别指向加载安装板31的中心、两者的作用力方向为指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向。

加载安装件32与Y向加载机构40b连接，且Y向加载机构40b中的第一加载杆的作用力方向为平行于轮胎接地点的方向，以使得X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c中第一加载杆所传递的加载作用力不共点。通过设置Y向加载机构40b的作用力方向平行于轮胎接地点方向，不指向轮胎安装点，如此，可缩短Y向加载机构40b中的第一加载杆的长度尺寸，使得整个加载机构的结构更紧凑。

继续参见图3所示，加载安装件32包括第一连接件321、第二连接件322及与Y向加载机构40b的第一加载杆连接的U形连接件323，第一连接件321和第二连接件322的一端分别与加载安装板31的侧壁连接，两者的另一端相互靠拢且分别与U形连接件323连接。如图3所示，第一连接件321、第二连接件322、U形连接件323和加载安装板31在同一平面上，第一连接件321和第二连接件322构成对称分布的“八”字形结构。

在一实施方式中，第二加载装置50包括第二动力输出机构501及第二加载杆502，第二加载杆502的一端与第二动力输出机构501连接，另一端通过活节与减震器安装孔连接。第二动力输出机构501可包括液压缸和用于固定液压杠的反力固定架，液压缸的输出轴与第一加载杆连接，反力固定架被刚性安装在工作面上，该工作面可以为水泥地面、地板面、天花板、墙面或者试验台面等。在本实施方式中，液压缸包括但不限于为MTS液压缸，第二加载杆502包括但不限于为加载二力杆，加载二力杆上可设有若干个用于检测加载作用力的应力传感器。

在一实施方式中，加载装置还包括至少一个用于转换载荷方向的转换机构61、以及用于固定转换机构61的转换基座62。转换机构61可与第一动力输出机构和/或第二动力输出机构501连接，用于实现对应输出机构中加载作用力的方向转换。

在本实施方式中，转换机构61的个数为两个，且分别与第一动力输出机构和第二动力输出机构501连接。具体的，两个转换机构61均为三角形结构，任一转换机构61的一端与转换基座连接，另外两端点分别与加载工装30和第一动力输出机构连接，或者另外两端点分别与车辆悬架系统和第二动力输出机构501连接。每个转换机构61可与至少一个转换基座62连接。

在本实施方式中，两个转换机构61的固定端与转换基座62连接，其中一个转换机构61的主动端与Z向加载机构40c的第一动力输出机构401c连接，其从动端可通过二力杆间接与加载工装30连接。另一个转换机构61的主动端与第二动力输出机构501连接，其从动端可通过二力杆间接与车辆悬架系统连接。通过设置两个转换机构61，可实现Z向加载机构40c和减震器加载方向的水平加载，便于根据空间大小灵活地进行方向转换，以避免因空间尺寸限制而带来装置的应用局限性。

在本实施方式中，转换机构61设置在两个转换基座之间，且转换机构61的两侧分别与对应侧的转换基座固定连接。

当然，在其他实施方式中，如果条件允许Z向加载机构40c和减震器方向的加载机构可直接加载。

在一实施方式中，转换机构61包括三角转换件和安装高度能够调节的升降件，三角转换件通过该升降件固定连接至转换基座上。通过调节升降件的安装位置来改变三角转换件的高度，进而可根据不同的实车情况改变加载作用力的位置高度，适用性更广。

在一实施方式中，加载安装板31上设有若干镂空槽或凹槽。作为一示例，加载安装板31通过中间板和四个侧板围成的，且侧板的厚度大于中间板的厚度，以使得中间板的两侧为凹口槽；中间板的中间可设置至少一个镂空槽。如此，可在保证加载力矩有效的传递时，减轻加载安装板31的重量，提高加载效率。

需要说明的是，若上述车辆悬架系统为前悬架系统，或者同时包括前悬架系统和后悬架系统10，则疲劳试验装置中对应的机构将做进一步改进。

实施例2

本发明还提供一种车辆悬架系统的疲劳试验方法，应用实施例1所述的疲劳试验系统进行试验，包括以下步骤：

按照实车状态将车辆悬架系统固定在固定装置20上；

将加载工装30固定在所述车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；

将第一加载装置40设置在加载工装30上，并调节第一加载装置40中至少一个加载作用力方向，以按照加载谱进行加载；

沿减震方向将第二加载装置50设置在车辆悬架系统中减震器安装孔上；

开启疲劳试验。

上述车辆悬架系统可包括前悬架系统和/或后悬架系统10，下面以车辆悬架系统为后悬架系统10为例，以上述疲劳试验系统的一具体实施方式来阐述本发明的疲劳试验方法。本发明所提供的车辆悬架系统的疲劳试验方法，包括以下步骤：

步骤S10，按照实车状态将车辆悬架系统固定在固定装置20上。

固定装置20包括车架固定机构21，车架固定机构21与车辆悬架系统中副车架11上的第一连接衬套固定连接，被配置为固定副车架11但不约束副车架11的摆动。

此外，为了匹配车辆悬架系统的结构，固定装置20还可包括纵臂固定机构22，纵臂固定机构22与车辆悬架系统中的纵臂支架13固定连接，纵臂支架13与纵臂12连接。纵臂固定机构22包括第一基座及安装在第一基座上的第一固定件，第一固定件与纵臂支架13固定连接，且第一固定件的形状可与连接于纵臂支架13的形状相匹配。

步骤S20，将加载工装30固定在车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处。

具体的，可通过例如螺栓等紧固件，将加载工装30安装在转向节的轮胎安装孔处。

步骤S30，将第一加载装置40设置在加载工装30上，并调节第一加载装置40中至少一个加载作用力方向，以按照加载谱进行加载。

第一加载装置40与加载工装30连接，被配置为将产生的至少一个方向的加载载荷通过转向节传递至车辆悬架系统上。

在施加路谱加载的情况下，可设置沿X、Y和Z三个方向的加载作用力。具体的，第一加载装置40包括X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c，三者的加载作用力方向可相互垂直。X向加载机构40a、Y向加载机构40b和Z向加载机构40c均可包括第一动力输出机构(401a、401b和401c)及第一加载杆(402a、402b和402c)，第一加载杆的一端分别与对应的第一动力输出机构连接，另一端分别与加载工装30连接。

在加载前，先调节设置在第一加载装置40中的对应加载作用力的方向和位置，例如可设置X向加载机构40a的加载作用力方向F_X和Z向加载机构40c的加载作用力方向F_Z为分别指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向，还可设置Y向加载机构40b的加载作用力方向F_y为平行于轮胎接地点的方向。

当然，第一加载装置40中加载机构的数量及其安装位置还可根据实际情况进行相应的调节。

步骤S40，沿减震方向将第二加载装置50设置在车辆悬架系统中减震器安装孔上。

第二加载装置50可包括第二动力输出机构501及第二加载杆502，第二加载杆502的一端与第二动力输出机构501连接，另一端通过活节与后悬架系统10的减震器安装孔连接，以使第二加载装置50的加载力方向F’为减震方向。具体的，第二动力输出机构501包括液压缸和用于固定液压杠的反力固定架，第二加载杆502包括加载二力杆。液压缸的输出端与加载二力杆连接，第二加载杆502沿减震方向通过活节设置在减震器安装孔上。

待安装完第一加载装置40和第二加载装置50，即可完成台架试验平台的搭建。

步骤S50，在工装连接部位用记号笔做好标记，在受力大的部位喷涂白漆以便于试验监控。

所有工装连接部位用记号笔做好标记，在受力大的部位喷涂白漆有利于后面试验过程中监控。

步骤S61，开启疲劳试验并做好试验记录。

根据预设加载谱得到最终的驱动信号，进行疲劳试验。

为了在室内进行疲劳试验，必须得到最终驱动信号。具体地，待搭建完台架试验平台，可开始台架模拟试验。根据预设加载谱，调节加载装置的加载频率、幅值和载荷等参数，开启液压缸，实现对悬架系统进行加载。根据应力传感器采集应力载荷信号，可根据预设加载谱的目标应力载荷信号，利用相关软件进行统计转换得到初始驱动信号，之后进行迭代处理，不断缩小误差，得到最终驱动信号，以实现按预设加载谱进行加载。在预设的循环次数下，根据不同的预设加载谱复现不同工况条件的行驶效果，进行模拟道路的疲劳试验。

上述步骤，还可包括：设置第一动力输出机构和第二动力输出机构501的保护装置和RPC软件中的保护程序。

在试验过程中，应力传感器将采集的应力载荷信号传递给计算机，计算机根据RPC软件中的保护程序，若采集的应力载荷信号达到阈值时，则会控制液压系统的保护装置，启动自动保护模式，执行报警和停止试验工作。

需要说明的是，以上各步骤的顺序不限于此，可根据实际应用需求作相应的调整。本实施例中的其他具体内容可参见实施例1，为了减少篇幅，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，所述疲劳试验系统包括：

固定装置，包括车架固定机构，所述车架固定机构与车辆悬架系统中副车架上的第一连接衬套固定连接，被配置为固定所述副车架但不约束所述副车架的摆动；

加载工装，安装于所述车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；

第一加载装置，与所述加载工装连接，被配置为将产生的至少一个方向的加载载荷通过所述转向节传递至车辆悬架系统上；及

第二加载装置，与所述车辆悬架系统的减震器安装孔通过活节连接，被配置为将产生的沿减震方向的加载载荷传递至车辆悬架系统上。

2.根据权利要求1所述的车辆悬架系统疲劳试验系统，其特征在于，所述固定装置还包括纵臂固定机构，与车辆悬架系统中连接于纵臂的纵臂支架固定连接；

所述纵臂固定机构包括第一基座及安装在所述第一基座上的第一固定件，所述第一固定件与所述纵臂支架固定连接，且所述第一固定件的形状与连接于所述纵臂支架的形状相匹配。

3.根据权利要求2所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，

所述车架固定机构包括分别与副车架的两端固定连接的第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件和/或所述第二固定组件与所述副车架的安装高度能够调节。

4.根据权利要求3所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，

所述第一固定组件包括第二基座、及安装在所述第二基座上且安装高度可调节的第二固定件，所述第二固定件与所述副车架的第一端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架的第一端；

所述第二固定组件包括第三基座，所述第三基座与所述副车架的第二端的第一连接衬套固定连接，以支撑副车架的第二端。

5.根据权利要求1-4任一所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，所述第一加载装置包括加载方向相互垂直的X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构，

所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构均包括第一动力输出机构及第一加载杆，所述第一加载杆的一端分别与对应的第一动力输出机构连接，另一端分别与所述加载工装连接；

所述第二加载装置包括第二动力输出机构及第二加载杆，所述第二加载杆的一端与所述第二动力输出机构连接，另一端通过活节与减震器安装孔连接；

所述车辆悬架系统为后悬架系统和/或前悬架系统。

6.根据权利要求5所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，在所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构中，至少一个第一加载杆的作用力方向为分别指向所述转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向。

7.根据权利要求5所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，所述加载工装包括加载安装板、及设置在所述加载安装板侧壁上的加载安装件和安装耳，

所述加载安装板通过紧固件连接于转向节上，所述X向加载机构和Z向加载机构中的第一加载杆分别通过所述安装耳与所述加载安装板连接，且两个第一加载杆分别指向所述加载安装板的中心、两者的作用力方向为指向转向节上用于安装轮胎的轮胎安装部的中心的方向；

所述加载安装件与所述Y向加载机构连接，且所述Y向加载机构中的第一加载杆的作用力方向为平行于轮胎接地点的方向，以使得所述X向加载机构、Y向加载机构和Z向加载机构中第一加载杆所传递的加载作用力不共点。

8.根据权利要求7所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，所述加载安装件包括第一连接件、第二连接件及与所述Y向加载机构的第一加载杆连接的U形连接件，所述第一连接件和第二连接件的一端分别与所述加载安装板的侧壁连接，两者的另一端相互靠拢且分别与所述U形连接件连接。

9.根据权利要求4所述的车辆悬架系统的疲劳试验系统，其特征在于，还包括至少一个用于转换载荷方向的转换机构、以及用于固定所述转换机构的转换基座；

所述转换机构为三角形结构，其一端点与所述转换基座连接，另外两端点分别与所述加载工装和第一动力输出机构连接，或者另外两端点分别与车辆悬架系统和第二动力输出机构连接。

10.一种车辆悬架系统的疲劳试验方法，其特征在于，应用权利要求1-9任一所述的疲劳试验系统进行试验，包括以下步骤：

按照实车状态将车辆悬架系统固定在固定装置上；

将加载工装固定在所述车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；

将第一加载装置设置在加载工装上，并调节所述第一加载装置中至少一个加载作用力方向，以按照加载谱进行加载；

沿减震方向将第二加载装置设置在所述车辆悬架系统中减震器安装孔上；

开启疲劳试验。

Images