CN113551839B - 一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，涉及轮毂动平衡技术领域，包括：动平衡机主体，所述动平衡机主体内固定设置有电机，所述电机的驱动端固定连接有主轴，所述主轴的一端转动连接有万向联轴节，所述万向联轴节的一端转动连接有心轴，所述心轴上套设有轮毂，所述动平衡机主体内固定连接有两个支撑架，本发明中，通过质量调节机构中进气管与固定管之间的相对滑动，并利用固定组件将进气管定位，也即是调节气门嘴的长度，从而达到改变气门嘴质量的目的，替代了传统更换配重块的操作，与之相比较，节省了轮毂的动平衡测试所消耗的时间，提高了轮毂的动平衡测试的效率，有助于轮毂的动平衡测试。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂动平衡技术领域，尤其涉及一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置。
背景技术
动平衡机，用于测量旋转物体不平衡量的大小和位置。动平衡机的主要性能是用最小可达剩余不平衡量和动平衡机减少率两项综合指标，前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量平衡机最高平衡能力的指标；后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比。
现有的轮毂动平衡测试，一般都是通过动平衡机内部的电机驱动主轴，以主轴驱使依次连接的万向联轴节、心轴以及心轴上的轮毂进行转动转动，并对轮毂不平衡量的大小和位置检测，通常情况下，在测试轮毂动平衡时，需在轮毂的气门嘴上增加并更换不同重量的配重块来改变气门嘴质量，从而确保测试结果的精准度，由此可见，在轮毂更改气门嘴的质量时，需经常将配重块更换，这将会使轮毂的动平衡测试所消耗的时间延长，进一步使轮毂的动平衡测试的效率下降，造成了轮毂的动平衡测试不便的问题。
发明内容
本发明提供一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，解决了在轮毂更改气门嘴的质量时，需经常将配重块更换，这将会使轮毂的动平衡测试所消耗的时间延长，进一步使轮毂的动平衡测试的效率下降，造成了轮毂的动平衡测试不便的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，包括：
动平衡机主体，所述动平衡机主体内固定设置有电机，所述电机的驱动端固定连接有主轴，所述主轴的一端转动连接有万向联轴节，所述万向联轴节的一端转动连接有心轴，所述心轴上套设有轮毂，所述动平衡机主体内固定连接有两个支撑架，所述支撑架内转动连接有两个转动轮，所述心轴放置在多个转动轮的顶部；
质量调节机构，所述质量调节机构包括进气管和固定管，所述进气管与固定管滑动连接，所述固定管固定安装在轮毂内，所述进气管内固定设置有单向阀，所述进气管的一端固定连接有弹性皮管，所述弹性皮管的另一端与固定管内壁固定连接，所述固定管内设置有固定组件，固定组件可将进气管的位置定位，所述固定组件包括开设在固定管内部的两个安装槽，所述安装槽内固定连接有多个卡簧，多个所述卡簧的一端固定连接有卡合板，所述进气管内开设有多个与卡合板相适配的卡槽，所述固定管内转动连接有两个丝杆，所述卡合板的两端均贯穿开设有与丝杆相适配的螺纹通孔，所述固定管的顶部固定连接有安装架，所述丝杆的顶部固定连接有从动齿轮，所述安装架内开设有供从动齿轮转动的转动槽，所述转动槽内转动连接有连接杆，所述连接杆上固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。
优选的，所述连接杆的顶部固定连接有旋钮，所述旋钮安装在安装架的外部，可通过转动旋钮控制主动齿轮转动，从而使主动齿轮与从动齿轮之间进行传动。
优选的，所述支撑架上转动连接有卡杆，所述卡杆内转动连接有滚轮，所述滚轮一侧与心轴接触，可利用卡杆卡合在支撑架上，利用滚轮压住心轴的两端，避免心轴转动过程中跳杆现象的发生。
优选的，所述卡杆的一端固定连接有把手，可通过把手对卡杆施力，有助于对卡杆的转动控制。
优选的，所述进气管的一侧固定连接有刻度尺，所述固定管的一侧固定连接有指示板，所述指示板与刻度尺位置对应，可在进气管移动过程中，直观观察进气管从固定管内部伸长的长度，有助于调节气门嘴的质量调节。
优选的，所述指示板上粘贴有贴纸，所述贴纸位于指示板的端部，可使指示板的边缘处与其它部分区分，有助于直观观察进气管从固定管内部伸长的长度。
优选的，所述安装架内开设有限位槽，所述限位槽内固定连接有连接弹簧，所述连接弹簧的一端固定连接有齿条，所述齿条与主动齿轮啮合连接，可利用齿条与主动齿轮啮合限制主动齿轮的转动，从而进一步提高卡合板与进气管之间的连接稳定。
优选的，所述齿条的顶部固定连接有推块，所述安装架内开设有与推块相适配的滑动口，便于对齿条的移动控制。
优选的，所述安装架的顶部转动连接有勾杆，所述推块的顶部开设有与勾杆相适配的限位口，可将勾杆的端部卡入限位口内，并与连接弹簧配合对齿条的位置定位。
优选的，所述安装架的顶部固定设置有对接板，所述安装架内开设有滑动槽，所述滑动槽内固定连接有导向杆，所述导向杆上滑动连接有连接盖，所述连接盖与对接板插接，所述连接盖的顶部固定连接有防滑垫，可将旋钮罩在连接盖内部，避免人员误触连接盖。
与相关技术相比较，本发明提供的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置具有如下有益效果：
本发明中，通过质量调节机构中进气管与固定管之间的相对滑动，并利用固定组件将进气管定位，也即是调节气门嘴的长度，从而达到改变气门嘴质量的目的，替代了传统更换配重块的操作，与之相比较，节省了轮毂的动平衡测试所消耗的时间，提高了轮毂的动平衡测试的效率，有助于轮毂的动平衡测试。
本发明中，通过刻度尺、指示板和贴纸之间的配合，可在进气管移动过程中，直观观察进气管从固定管内部伸长的长度，从而了解气门嘴质量的改变数据，有助于调节气门嘴的质量调节。
附图说明
图1为一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置的立体图；
图2为一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置中进气管的结构示意图；
图3为一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置中固定管的结构示意图；
图4为一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置的结构示意图；
图5为图2中A处的结构放大图；
图6为图3中B处的结构放大图。
图中标号：1、动平衡机主体；2、万向联轴节；3、转动轮；4、进气管；5、轮毂；6、把手；7、心轴；8、滚轮；9、卡杆；10、支撑架；11、连接盖；12、固定管；13、弹性皮管；14、卡合板；15、丝杆；16、安装架；17、从动齿轮；18、主动齿轮；19、旋钮；20、卡簧；21、贴纸；22、指示板；23、刻度尺；24、齿条；25、连接弹簧；26、导向杆；27、勾杆；28、防滑垫；29、推块；30、对接板。
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。
实施例一，由图1-6给出，一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，
包括：
动平衡机主体1，动平衡机主体1内固定设置有电机，电机的驱动端固定连接有主轴，主轴的一端转动连接有万向联轴节2，万向联轴节2的一端转动连接有心轴7，心轴7上套设有轮毂5，动平衡机主体1内固定连接有两个支撑架10，支撑架10内转动连接有两个转动轮3，心轴7放置在多个转动轮3的顶部；
质量调节机构，质量调节机构包括进气管4和固定管12，进气管4与固定管12滑动连接，固定管12固定安装在轮毂5内，进气管4内固定设置有单向阀，进气管4的一端固定连接有弹性皮管13，弹性皮管13的另一端与固定管12内壁固定连接，固定管12内设置有固定组件，固定组件可将进气管4的位置定位，固定组件包括开设在固定管12内部的两个安装槽，安装槽内固定连接有多个卡簧20，多个卡簧20的一端固定连接有卡合板14，进气管4内开设有多个与卡合板14相适配的卡槽，固定管12内转动连接有两个丝杆15，卡合板14的两端均贯穿开设有与丝杆15相适配的螺纹通孔，固定管12的顶部固定连接有安装架16，丝杆15的顶部固定连接有从动齿轮17，安装架16内开设有供从动齿轮17转动的转动槽，转动槽内转动连接有连接杆，连接杆上固定连接有主动齿轮18，主动齿轮18与从动齿轮17啮合连接。
实施例二，在实施例一的基础上，连接杆的顶部固定连接有旋钮19，旋钮19安装在安装架16的外部，可通过转动旋钮19控制主动齿轮18转动，从而使主动齿轮18与从动齿轮17之间进行传动。
实施例三，在实施例一的基础上，支撑架10上转动连接有卡杆9，卡杆9内转动连接有滚轮8，滚轮8一侧与心轴7接触，可利用卡杆9卡合在支撑架10上，利用滚轮8压住心轴7的两端，避免心轴7转动过程中跳杆现象的发生。
实施例四，在实施例三的基础上，卡杆9的一端固定连接有把手6，可通过把手6对卡杆9施力，有助于对卡杆9的转动控制。
实施例五，在实施例一的基础上，进气管4的一侧固定连接有刻度尺23，固定管12的一侧固定连接有指示板22，指示板22与刻度尺23位置对应，可在进气管4移动过程中，直观观察进气管4从固定管12内部伸长的长度，有助于调节气门嘴的质量调节。
实施例六，在实施例五的基础上，指示板22上粘贴有贴纸21，贴纸21位于指示板22的端部，可使指示板22的边缘处与其它部分区分，有助于直观观察进气管4从固定管12内部伸长的长度。
实施例七，在实施例一的基础上，安装架16内开设有限位槽，限位槽内固定连接有连接弹簧25，连接弹簧25的一端固定连接有齿条24，齿条24与主动齿轮18啮合连接，可利用齿条24与主动齿轮18啮合限制主动齿轮18的转动，从而进一步提高卡合板14与进气管4之间的连接稳定。
实施例八，在实施例七的基础上，齿条24的顶部固定连接有推块29，安装架16内开设有与推块29相适配的滑动口，便于对齿条24的移动控制。
实施例九，在实施例八的基础上，安装架16的顶部转动连接有勾杆27，推块29的顶部开设有与勾杆27相适配的限位口，可将勾杆27的端部卡入限位口内，并与连接弹簧25配合对齿条24的位置定位。
实施例十，在实施例一的基础上，安装架16的顶部固定设置有对接板30，安装架16内开设有滑动槽，滑动槽内固定连接有导向杆26，导向杆26上滑动连接有连接盖11，连接盖11与对接板30插接，连接盖11的顶部固定连接有防滑垫28，可将旋钮19罩在连接盖11内部，避免人员误触连接盖11。
实施例十一，在实施例一的基础上，当测量的轮毂型号以及机器确定时，均为常数，在测量前，这些参数是未知，需要通过标定程序来确定，具体操作步骤如下：
选取任一与被测轮毂同类型的轮毂，并在该轮毂上下两个端面的不同位置多次加载标准不平衡块(比如已知重量的标准砝码)，驱动轮毂转动，读取水平力传感器的测量值和竖直力传感器的测量值，因为轮毂的动不平衡量的大小和相位是已知的(就是不平衡块的大小和位置)，直接输入方程(II)，联立方程组。有时为了解算方程(II)更加精确，方程的数目会超过未知参数的数目，此时需用最小二乘法来求解方程(II)的未知参数。
求出未知参数后，求解方程(II)的反函数，得到方程(III)
U→1U→2＝f-1(F→h F→v)＝K→′h 1F→′h 2K→′v 1K→′v 2F→h F→v-μ→1μ→2---(III)
其中μ→1μ→2表示机械结不均匀造成的动不平衡量。但在实际标定的过程中，一般不采用标准轮毂(本身没有不平衡量的轮毂)，而仅仅是取一个普通的有不平衡的轮毂来做标定，那么在上面标定步骤中求出的方程参数μ→1μ→2实际上不但包含机械结构不均匀造成的动不平衡量，还包括用于标定的轮毂含有的动不平衡量，造成实际测量不够精确的问题。
为了去除μ→1μ→2中用于标定的轮毂含有的动不平衡量，得到仅仅包含机械结构不均匀造成的动不平衡量，本发明标定之后需进行偏心补偿，将μ→1μ→2表示为如下等式：
μ→1μ→2＝μ→1machineμ→2machine+μ→1tmpμ→2tmp
μ→1machineμ→2machine代表机械结构不均衡造成的动不平衡量，μ→1tmpμ→2tmp代表用于标定的轮毂所包含的动不平衡量，代入方程(III)，得到如下等式(IV)。
0 0＝U→1U→2＝f-1(F→h F→v)＝K→′h 1F→′h 2K→′v 1K→′v 2F→h F→v-(μ→1machineμ→2machine+μ→1tmpμ→2tmp)---(IV)。
对型号为SMC气门嘴轮毂测试数据如下：
上不平衡量及角度三次测试数据：101.8g，314°；103.6g，130.1°；101.0g，276°。
下不平衡量及角度三次测试数据：30.6g，139°；36.8g，305.5°；27.7g，96.3°。
上下之和：131.4g，140.4g,128.7g。
静不平衡量及角度三次测试数据：71.3g，121°；74.2g；72°；70.0g，64°。
偶不平衡量及角度三次测试数据：66.1g，321°；64g；221°；62g，164°。
对型号为GB 1796气门嘴轮毂测试数据如下：
上不平衡量及角度三次测试数据：201.0g，214°；123.6g，110.1°；131.0g，176°。
下不平衡量及角度三次测试数据：34.6g，119°；26.8g，325.5°；37.7g，76.3°。
上下之和：132.4g，143.4g,118.7g。
静不平衡量及角度三次测试数据：72.3g，111°；54.2g；72°；60.0g，64°。
偶不平衡量及角度三次测试数据：76.1g，121°；84g；221°；52g，364°。
对型号为GB/T3900-01气门嘴轮毂测试数据如下：
上不平衡量及角度三次测试数据：101.0g，314°；153.6g，210.1°；161.0g，136°。
下不平衡量及角度三次测试数据：22.6g，78°；21.8g，225.5°；47.7g，56.3°。
上下之和：112.4g，140.4g,108.7g。
静不平衡量及角度三次测试数据：82.3g，161°；58.2g；72°；63.0g，164°。
偶不平衡量及角度三次测试数据：62.1g，141°；82.1g；221°；56.2g，164°。
工作原理：
动平衡测试实施步骤：
第一步：安装时，将动平衡机主体1内部的电机驱动端与主轴固定连接，然后将轮毂5套在心轴7上，并将心轴7放置在支撑架10的转动轮3上，将万向联轴节2的一端与主轴转动连接，将万向联轴节2的另一端与心轴7转动连接，轮毂5上设置有气门嘴，该气门嘴内部设置有质量调节机构；
第二步：再启动电机使主轴驱动万向联轴节2转动，万向联轴节2的转动使心轴7和轮毂5同步转动，利用动平衡机主体1测量旋转中的轮毂5不平衡量的大小和位置；
第三步：在此检测过程中，可通过质量调节机构调节气门嘴的质量，并进行多组测试，用以获得精准测试结果。
气门嘴质量调节实施步骤：
通过转动旋钮19使主动齿轮18转动，主动齿轮18的转动使两个从动齿轮17同向转动，并牵引丝杆15转动，丝杆15的转动使卡合板14移动并从进气管4内抽出，然后再对进气管4施力，将其从固定管12内抽出，通过刻度尺23、指示板22和贴纸21之间的配合，可在进气管4移动过程中，直观观察进气管4从固定管12内部伸长的长度，从而了解气门嘴质量的改变数据，也即是调节气门嘴的长度，从而达到改变气门嘴质量的目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，包括：
动平衡机主体(1)，所述动平衡机主体(1)内固定设置有电机，所述电机的驱动端固定连接有主轴，所述主轴的一端转动连接有万向联轴节(2)，所述万向联轴节(2)的一端转动连接有心轴(7)，所述心轴(7)上套设有轮毂(5)，所述动平衡机主体(1)内固定连接有两个支撑架(10)，所述支撑架(10)内转动连接有两个转动轮(3)，所述心轴(7)放置在多个转动轮(3)的顶部；
质量调节机构，所述质量调节机构包括进气管(4)和固定管(12)，所述进气管(4)与固定管(12)滑动连接，所述固定管(12)固定安装在轮毂(5)内，所述进气管(4)内固定设置有单向阀，所述进气管(4)的一端固定连接有弹性皮管(13)，所述弹性皮管(13)的另一端与固定管(12)内壁固定连接，所述固定管(12)内设置有固定组件，固定组件可将进气管(4)的位置定位，所述固定组件包括开设在固定管(12)内部的两个安装槽，所述安装槽内固定连接有多个卡簧(20)，多个所述卡簧(20)的一端固定连接有卡合板(14)，所述进气管(4)内开设有多个与卡合板(14)相适配的卡槽，所述固定管(12)内转动连接有两个丝杆(15)，所述卡合板(14)的两端均贯穿开设有与丝杆(15)相适配的螺纹通孔，所述固定管(12)的顶部固定连接有安装架(16)，所述丝杆(15)的顶部固定连接有从动齿轮(17)，所述安装架(16)内开设有供从动齿轮(17)转动的转动槽，所述转动槽内转动连接有连接杆，所述连接杆上固定连接有主动齿轮(18)，所述主动齿轮(18)与从动齿轮(17)啮合连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述连接杆的顶部固定连接有旋钮(19)，所述旋钮(19)安装在安装架(16)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述支撑架(10)上转动连接有卡杆(9)，所述卡杆(9)内转动连接有滚轮(8)，所述滚轮(8)一侧与心轴(7)接触。
4.根据权利要求3所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述卡杆(9)的一端固定连接有把手(6)。
5.根据权利要求1所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述进气管(4)的一侧固定连接有刻度尺(23)，所述固定管(12)的一侧固定连接有指示板(22)，所述指示板(22)与刻度尺(23)位置对应。
6.根据权利要求5所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述指示板(22)上粘贴有贴纸(21)，所述贴纸(21)位于指示板(22)的端部。
7.根据权利要求1所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述安装架(16)内开设有限位槽，所述限位槽内固定连接有连接弹簧(25)，所述连接弹簧(25)的一端固定连接有齿条(24)，所述齿条(24)与主动齿轮(18)啮合连接。
8.根据权利要求7所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述齿条(24)的顶部固定连接有推块(29)，所述安装架(16)内开设有与推块(29)相适配的滑动口。
9.根据权利要求8所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述安装架(16)的顶部转动连接有勾杆(27)，所述推块(29)的顶部开设有与勾杆(27)相适配的限位口。
10.根据权利要求1所述的一种轮毂动平衡和气门嘴质量补偿模型的测试装置，其特征在于，所述安装架(16)的顶部固定设置有对接板(30)，所述安装架(16)内开设有滑动槽，所述滑动槽内固定连接有导向杆(26)，所述导向杆(26)上滑动连接有连接盖(11)，所述连接盖(11)与对接板(30)插接，所述连接盖(11)的顶部固定连接有防滑垫(28)。
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