CN113514260A - 汽车悬架疲劳寿命试验载荷加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车悬架的测试领域，尤其涉及了一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置。该汽车悬架疲劳试验载荷加载装置包括了被测的悬架总成，动力输出结构，曲柄连杆结构，装置支架，模拟车体等。所述被测的悬架总成安装在装置支架上，悬架总成的另一端安装有模拟车体，动力输出结构与曲柄连杆结构相连，曲柄连杆结构与模拟车体相连，从而使力传递给车体，通过曲柄连杆的周期性运动来带动模拟车体运动，从而达到模拟车体运动载荷的效果。

Description

汽车悬架疲劳寿命试验载荷加载装置

技术领域

本发明属于汽车性能测试领域，尤其涉及一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置。

背景技术

近年来，随着科学技术的进步，社会经济的发展和人民生活水平的逐步提高，人们对汽车的需求越来越大，汽车的使用越来越普及，而汽车悬架是汽车的重要组成部件，从技术上讲，汽车悬架是指车架、车身与车桥之间一切传动装置的总称。路面作用于车轮上的垂直反力(支撑力)，纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所产生的力矩都要通过悬架传递到车架(或承载式车身)。汽车悬架系统的主要作用是在传递这些力和力矩的同时，缓和不平路面传给车架或车身的冲击载荷，抑制车轮的不规则振动，提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性)。悬架系统是影响汽车性能的关键部件，因此悬架的性能直接影响着车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性,如何在保证车辆安全、舒适、节能环保的前提下设计出能够满足耐久性要求的车辆是当今汽车设计的一项重要挑战。结构在承受远低于静载破坏强度的动载荷作用下发生的失效破坏就是疲劳破坏。其中汽车悬架的疲劳寿命是悬架的一个主要指标，对于汽车悬架疲劳寿命的研究主要是对悬架载荷的施加方式，用来模拟悬架在工作时的主要受力情况。

现代汽车疲劳寿命的预测方法：一种是实车试验，制造样车在强化路面上进行耐久性试验，这种方法虽然可以得到精确的结果，但是其存在成本高，周期长的缺点，而且试验发现的问题可能并不能以一概全，可能只是单一个体的问题、一种方法是进行虚拟试验，用仿真分析虚拟模型从而得到疲劳寿命，这种方法虽然成本低，周期短，可以在设计初期就发现缺陷，但是无法对疲劳寿命进行一个精确的预测。另一种也是通过装置来进行疲劳测试，例如2014.12.24公告的CN204043931U的中国发明说明书中公开了一种车辆液压互联悬架系统的疲劳测试系统，该装置通过一个驱动结构用于驱动车辆液压互联悬架系统的4个液压缸同步压缩或者同步拉伸，所述驱动机构使得4个液压缸的活塞杆同步地做往复平移运动。该发明专利的结构相对而言比较复杂，装配麻烦，试验经费高，操作不便。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单，操作方便，装配方便，短周期，低试验经费的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置。

发明内容

本发明提出了一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，结构简单，操作方便，装配简易，能够缩短悬架开发的验证周期并降低试验经费的装置。

为了达到上述目的，本发明的实施例采用了以下的技术方案：

一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，包括起到整体支撑作用的装置支架（14），其特征在于：所述装置支架（14）包括有底层框架与上层框架，底层框架上安装有支撑上层框架的承力柱，在底层框架上有一个底板，底板上安装有动力输出结构与驱动机构；动力输出结构包括电动机（1），减速机（5），带轮总成（2、3、4），联轴器（6），带轮总成（2、3、4）与减速机（5）相连，电动机（1）与减速机（5）的输入轴相连，联轴器（6）的一端与减速机（5）的输出轴相连，另一端与曲柄连杆机构相连；驱动机构为曲柄连杆机构，包括曲柄轴承座（7），曲柄（8），连杆（9），曲柄（8）位于2个曲柄轴承座（7）之间且与之相连，连杆（9）的一端与曲柄（8）相连；连杆（9）的另一端与模拟车体（12）相连，模拟车体（12）与装置支架（14）的上层框架之间安装有可用于连接悬架总成的连接件；在模拟车体（12）与装置支架（14）之间安装有传感器采集模块（13）。

对上述技术方案的改进:所述模拟车体上安装有与连杆（9）连接的连接件（15），该连接件（15）与模拟车体的连接方式为螺纹连接，该连接件（15）与连杆（9）的连接方式为铰链连接。

对上述技术方案的进一步改进:所述装置支架（14）、模拟车体（12）上用于连接悬架总成的连接件上安装有与悬架总成连接的螺纹孔。

对上述技术方案的再进一步改进: 所述传感器采集模块（13）与PLC数据采集模块连接。

有益效果：

本发明公开了一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，该装置仅包含一组动力输出结构和一组曲柄连杆机构，动力输出机构将动力传递给驱动机构，曲柄连杆机构将动力传递给模拟车体，通过曲柄连杆的周期性运动，从而模拟车体的运动载荷。因此，本实用新所述的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，具有结构简单，操作控制简单的优点，可有效缩短开发周期，降低开发经费；

并且，本发明中，前悬架总成、后悬架总成与装置支架，模拟车体的连接方式为螺纹连接，因此前悬架总成，后悬架总成是可以被替换的，而安装在模拟车体上与连杆的一端相连接的连接件能根据不同的悬架总成进行更换。由此可见该装置能够适应不同型号的悬架的疲劳寿命试验载荷加载，从而达到节省试验经费的效果。

附图说明

图1为汽车悬架疲劳试验载荷加载装置的结构简图。

图2为汽车悬架疲劳试验载荷加载装置的使用状态图。

图3为汽车悬架疲劳试验载荷加载装置的控制原理图。

图中标号：1、电动机；2、3、4、带轮总成；5、减速器；6、联轴器；7、曲柄轴承座；8、曲柄；9、连杆；10、后悬架总成；11、前悬架总成；12、模拟车体；13、传感器采集模块；14、装置支架；15、连接件。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作出进一步的说明。

如图1、图2所示的本发明汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，包括被测前悬架总成11与后悬架总成10、模拟车体12、驱动机构、动力输出结构、传感器采集模块13、装置支架14，连接件15。

所述装置支架14包括有底层框架与上层框架，底层框架上安装有支撑上层框架的承力柱，在底层框架上有一个底板，动力输出机构、驱动机构安装在装置支架14的底板上。

动力输出结构包括电动机1，带轮总成2、3、4，减速机5，联轴器6；驱动机构为曲柄连杆机构，包括曲柄轴承座7，曲柄8，连杆9；其中带轮总成2、3、4与减速机5相连，电动机1与减速机5的输入轴相连，联轴器6的一端与减速机5的输出轴相连，另一端与曲柄连杆机构相连，曲柄8位于2个曲柄轴承座7之间且与之相连，连杆9的一端与曲柄8相连，连杆9的另一端与模拟车体12相连。

本发明实施例中的前悬架总成11与后悬架总成10为测试对象，前悬架总成11与后悬架总成10安装在装置支架14的上层框架上，模拟车体12安装在前悬架总成11与后悬架总成10之上，在模拟车体12与装置支架14之间安装有传感器采集模块13。

如图3所示的控制原理图，PLC可编程控制器型号为三菱FX3U系列，传感器采集模块13通过AD拓展模块将数据传递给PLC可编程控制器，PLC可编程控制器再把数据传输给PC端，所述PLC可编程控制器上设置有操作按钮以及相应的信号灯。

实际应用时，电动机1作为该装置的动力来源，通过带轮总成2、3、4将力传递给减速机5，减速机5通过联轴器6将力传递给曲柄连杆机构，曲柄连杆机构的连杆9与模拟车体12连接，通过曲柄连杆的周期性运动，从而模拟车体的运动载荷。传感器采集模块13通过车体的模拟运动，采集前悬架总成11与后悬架总成10的运行压力状况。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，包括起到整体支撑作用的装置支架（14），其特征在于：所述装置支架（14）包括有底层框架与上层框架，底层框架上安装有支撑上层框架的承力柱，在底层框架上有一个底板，底板上安装有动力输出结构与驱动机构；动力输出结构包括电动机（1），减速机（5），带轮总成（2、3、4），联轴器（6），带轮总成（2、3、4）与减速机（5）相连，电动机（1）与减速机（5）的输入轴相连，联轴器（6）的一端与减速机（5）的输出轴相连，另一端与曲柄连杆机构相连；驱动机构为曲柄连杆机构，包括曲柄轴承座（7），曲柄（8），连杆（9），曲柄（8）位于2个曲柄轴承座（7）之间且与之相连，连杆（9）的一端与曲柄（8）相连；连杆（9）的另一端与模拟车体（12）相连，模拟车体（12）与装置支架（14）的上层框架之间安装有可用于连接悬架总成的连接件；在模拟车体（12）与装置支架（14）之间安装有传感器采集模块（13）。

2.根据权利要求1所述的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，其特征在于:所述模拟车体上安装有与连杆（9）连接的连接件（15），该连接件（15）与模拟车体的连接方式为螺纹连接，该连接件（15）与连杆（9）的连接方式为铰链连接。

3.根据权利要求1或2所述的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，其特征在于:所述装置支架（14）、模拟车体（12）上用于连接悬架总成的连接件上安装有与悬架总成连接的螺纹孔。

4.根据权利要求1或2所述的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，其特征在于:所述传感器采集模块（13）与PLC数据采集模块连接。

5.根据权利要求3所述的汽车悬架疲劳试验载荷加载装置，其特征在于:所述传感器采集模块（13）与PLC数据采集模块连接。

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