CN114812988A - 模块化振动工装及振动台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化振动工装，其由至少一种基础组件形成；第一基础组件，包括：第一底板，其一侧形成有用于连接振动台动圈的固定结构，其另一侧形成有连接其他第一基础组件的连接结构；柱体，其形成在所述固定结构和连接结构之间，其上形成有用于固定被测样件安装器的安装面；第二基础组件，其形成为顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的框架结构，其能被固定安装在2个所述第一基础组件的柱体之间；第三基础组件，2块第三基础组件拼接后与所述第一基础组件的第一底板形状相同；辅助件，其用于固定连接至少2个所述第一基础组件的柱体顶部。本发明通过三种基础组件和辅助件的组合，能形成一种多用途通用型模块化振动工装。

Description

模块化振动工装及振动台

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆振动测试时使用的模块化振动工装。

背景技术

振动是自然界非常普遍的运动现象，它非常广泛的存在于工程技术与日常生活之中。大到地震、风与海啸，小到琴弦、音叉与钟摆的摆动，它们都能够被归属于振动的范畴。然后，虽然振动在自然界中无处不在，但许多情况下，振动又都是有害的。它往往是造成机械和结构破坏失效的直接原因。

正因为如此，结构的抗振性能一直是结构设计关注的重要问题。相应的，对于汽车主机厂而言，振动试验则是所有零部件所必须完成的重要试验之一。为了使振动试验尽可能的贴合实车环境从而尽可能真实地反映零部件在驾驶工况中的振动情况，主机厂的振动标准中通常会要求被测试件的安装方向以及安装方式要与实车保持一致。那么为了满足上述要求，显然被测试件是不能直接安装在振动台上的。被测试件需要安装在能够还原实车安装方向以及安装方式的工装上来加以试验。此时，施加激励的控制点需要被设置在工装上，并且尽可能的靠近被测试件与工装的安装连接点。

对于大多数零部件而言，与车身连接的安装点是大于1个的，相应的与工装的安装点也会大于1个点。此时如果各安装点的响应差异较大，那么将使被测试件约束状态下的固有频率发生改变，同时造成被测试件所受的实际激励偏离控制激励。无论实际激励过小或者过大都不利于准确地评估被测试件的抗振性能：实际激励过小，会导致被测试件在一个相对实际工况较安全的情形下接受振动试验，会给未来零部件投入使用带来潜在的风险；实际激励过大，会导致被测试件在一个相对于实际工况更严苛的情形下接受振动试验，从而加大振动试验的通过难度并造成严重的过设计，结果上可能给零部件厂商带来额外的时间、人力与制造成本。

振动台一般由振动台(台体)、振动台动圈基体、振动台动圈、耳轴、空气弹簧、耳轴及其它辅助附件组成。一对耳轴安装在振动台(台体)内的安装孔内。振动台动圈基体与耳轴通过4根导轨连接。同时振动台动圈基体和耳轴之间夹着4个空气弹簧。振动台动圈安装在振动台动圈基体中。振动台动圈基体中有两组励磁线圈，励磁线圈通过电缆连接功率放大器。通电之后，上位机电脑将需要产生的振动图谱传输给振动控制仪，振动控制仪通过控制功率放大器来控制振动台动圈在振动台动圈基体中的上下运动，从而产生符合目标图谱的振动，如图1、图2。

根据当前的国际标准、国家标准或者企业标准，振动类试验一般包括振动试验和机械冲击试验。需要完成在被测样件安装姿态上三个轴向上振动或机械冲击试验。日常试验中，通过切换振动台动圈基体和振动台动圈的方向来完成相关的试验：当振动台动圈基体和振动台动圈处于垂直方向时，进行垂直轴向上的振动或机械冲击试验；当振动台动圈基体和振动台动圈处于水平方向时，进行水平两个轴向上的振动或机械冲击试验，如图1和图3。

以某品牌某型振动台为例，该型振动台动圈的顶端为高度约为30mm的发射状的凸台螺纹孔底座，如图4、图5。由于振动台动圈的安装螺纹孔尺寸限制，为了匹配更多的试验样件，生产厂家在振动台出厂时还配置了垂直台扩展平台，如图6～图10。

当前，需要进行振动试验的产品各异，产品(被测样件)在振动试验过程中需要设计适配的振动工装，如图11～图16。而每个单位的振动试验台数量有限，且型式、规格大多固定统一，从而每次振动试验，只要是产品尺寸上发生了改变，就要设计不同的全套适配振动工装，通过振动工装，将待测样件安装在振动台上。当前的这种做法导致振动工装种类、数量繁多。更加令人不解的是，哪怕是待测样件的安装尺寸哪怕是做了细微的改变，都得重新设计振动工装，每次设计完新的工装还需仿真计算，以便工装的安装刚度满足试验要求，从而耗费大量人力和物力。大量的振动工装的存放也是新的问题。

振动试验一般需要进行三个轴向(X、Y、Z)的振动和机械冲击试验。当前的做法需要切换振动台动圈的方向来进行不同轴向的振动或冲击试验。以主流的某型振动台为例，该试验台在进行垂直轴向(Z)上的振动或机械冲击试验时，需要将振动台动圈的方向切换为垂直方向；在进行水平横向(X)和水平纵向(Y)上的振动和机械冲击试验时，又需要将振动台动圈的方向切换为水平方向，如图17～图25。高频率的切换振动台动圈方向，耗费大量人力，同时也加剧了振动台的磨损。

根据实践得知，振动工装的刚度与质量、重心高度、重心以上位置的质量分布的集中性密切相关。质量越小，重心越低、越往高处质量越小的工装刚度较好、类似于又矮又扁的工装为设计首选。

由于振动台的推力由励磁线圈提供，故其推力是一定的。根据牛顿第二定律：F＝ma，当推力一定时，运动部分的质量越小，动圈及被测工装所能达到的加速度就越大，试验范围也就越广。

当前垂直台扩展平台的材质为镁铝合金。通过仿真和实际测量，该垂直台扩展平台的质量为84kg，顶面高度为205mm，固有频率为900Hz。由于该垂直台扩展平台需既要将其自身固定在振动台动圈之上，还需提供安装样件的安装孔，故其外形为上部外延形，中间为沉头孔，用于将其自身安装在振动台动圈之上，该沉头孔周围才能分布螺纹孔，用于安装被测样件及其工装。这样导致高处的位置质量大，非常不利于振动；水平滑台的等效质量为154kg，固有频率为800Hz左右，水平滑台的质量大，不利于高加速的振动或机械冲击试验。

因此，设计一套尽可能通用的三向振动工装，且尽可能的降低被测样件相对于动圈顶端的安装高度是十分必要的。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能根据被测试件安装需求及测试需求进行组合的模块化振动工装。

相应的，本发明还提供了一种具有所述模块化振动工装的三向(三个轴向X、Y、Z)振动台。

为解决上述技术问题，本发明提供的模块化振动工装，其由至少一种基础组件形成；

第一基础组件，包括：

第一底板，其一侧形成有用于连接振动台动圈的固定结构，其另一侧形成有连接其他第一基础组件的连接结构；

柱体，其形成在所述第一基础组件上的第一底板的固定结构和连接结构之间，其上形成有用于固定被测样件安装器的安装面；

第二基础组件，其形成为顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的框架结构，其能被固定安装2个所述第一基础组件上的柱体之间；

第三基础组件，2块第三基础组件拼接后与所述第一基础组件的第一底板形状相同；

辅助件，其用于固定连接至少2个所述第一基础组件的主体的顶部。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，其由4个第一基础组件、4个第二基础组件和1个辅助件组成；

4个第一基础组件呈中心对称排布，每2个相邻的第一基础组件之间固定连接有1个第二基础组件，1个辅助件固定连接4个第一基础组件的柱体顶部；

其中，第一基础组件的柱体外侧壁的安装面用于固定被测样件安装器。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，其由2个第一基础组件、4个第三基础组件和1个辅助件组成；

2个第一基础组件呈中心对称排布，2个第一基础组件的第一底板之间固定并列连接有2个第三基础组件，1个辅助件固定连接2个第一基础组件的柱体顶部；

其中，2个第一基础组件的柱体之间安装面用于固定被测样件安装器。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，其由2个第一基础组件、4个第三基础组件和1个辅助件组成；

2个第一基础组件相邻排布，2个第一基础组件的一侧的第一底板之间固定并列连接有1个第三基础组件，另一侧的第一底板之间固定并列连接有3个第三基础组件，1 个辅助件固定连接2个第一基础组件的柱体顶部；

其中，2个第一基础组件的安装面相连能形成一个平直的垂直安装面，用于固定被测样件安装器。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，其由3个第一基础组件、2个第二基础组件、2个第三基础组件和1个辅助件组成；

3个第一基础组件呈中心对称相邻排布，每2个第一基础组件较小的夹角之间形设有1个第二基础组件，2个第三基础组件并列排布在位于外侧的2个第一基础组件的第一底板之间，相邻的第一基础组件的第一底板和第三基础组件相互固定，相邻的第三基础组件之间相互固定，1个辅助件固定连接3个第一基础组件的柱体顶部；

其中，位于外侧的2个第一基础组件相邻的安装面之间的夹角小于180度，且该相邻安装面用于固定被测样件安装器。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，其由8个第三基础组件组成，其顶面用于固定被测样件安装器。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装，所述柱体为空心三角柱体，其三个面为安装面。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有所述的模块化振动工装的振动台，包括：振动台动圈基体与耳轴通过导轨连接，振动台动圈基体和耳轴之间设有空气弹簧，振动台动圈安装在振动台动圈基体中，通过扩展平台或水平滑台连接所述模块化振动工装。

可选择的，进一步改进所述的模块化振动工装的振动台，其特征在于：其能用于电控刹车系统控制器、智能电控刹车系统控制器、汽车转向系统控制器及总成、4G远程通讯模块、5G远程通讯模块、胎压传感器、胎压控制器、防抱死系统控制器及总成、车身稳定系统控制器及总成、高压控制单元控制器、智能系统控制器、智能摄像头控制器和高级驾驶辅助控制器的振动测试。

本发明通过三种基础组件和辅助件的组合，能形成一种多用途通用型模块化振动工装。该模块化振动工装根据选择基础组件和辅助件的种类和数量能形成不同组合方式，直接安装在振动台动圈上，本发明至少能实现以下技术效果：

1、模块化组合，本发明通过三种基础组件和辅助件的相互组合，加上若干辅助件，组成一套多用途通用型振动工装，将原来高度为205mm的扩展平台去除，有效降低了工装的体积、质量、高度，对于工装的模态来说，无疑能得到较大的提高。

2、通用型振动工装通过模块化的拼装，在进行某些被测样件垂直方向的振动试验时，直接使用第三基础组件进行拼装，组成超薄平面安装基座，使得样件的相对安装高度从205mm降低为30mm，将基础组件的总质量从104kg降低至12.5kg，又更大降低了基础组件的体积、高度，提高了基础组件的刚度，优化了振动总体模态，提高了适用范围。

3、通用型模块化振动工装通过模块化设计，基础组件相当于提供了基础安装母板。由于不同组合方式的基础组件的刚度通过仿真计算得到了优化，其固有频率大大高于当前“垂直台扩展平台”加“振动工装”加“被测样件”的固有频率。实际使用过程中，只需要设计通用模块化振动工装和被测样件之间的过渡工装(即被测样件安装器)，大大减少了设计工装的任务量。

4、通用型模块化振动工装通过各个基础组件的相互组合，提供了基础安装母板，大大降低了工装的制作费用。

5、通用型模块化振动工装通过模块化的拼装，可组合成三向工装，在常规控制器类产品试验时，可以在振动台动圈等效质量最小的垂直方向，不用切换动圈方向就完成三向振动类试验，节省了大量的试验准备时间，提高了工作效率。同时，减少切换振动台方向的次数和频率，大大降低了振动台的拆装磨损，提高振动台寿命。而且有效的减少了工作量，提高了试验效率。

6、通用型模块化振动工装相较于三向立方体工装，可以根据试验要求，减少模块的数量，改变拼接组合方式，有效降低工装总质量，在推力一定的情况下，尽可能的提高了最大加速度，提高了试验范围。

7、参考图26所示，通用型模块化振动工装在安装空间异面安装产品类(如冗余EPS控制器等)时，相较于三向立方体工装，模块化工装模块化安装时可以根据样件的空间安装角度，选择若干合适的模块，减小垂直壁之间的夹角，减短了悬臂的长度，增加了试验工装的刚度。

8、参考图27所示，通用型模块化振动工装相较于当前的整体工装设计，模块化三向工装采用了标准的安装孔距，减少了工装的设计工作量和工装制作成本，同时，底板上的安装孔可以根据需求设计斜支撑臂，使得工装的设计更加灵活，同时尽可能的提高工装的整体刚度。

9、通用型模块化振动工装在安装总成类(EPS、XBS、ESC、ABS等)，相较于当前的单独整体工装设计，模块化三向工装已经有了基础的直立臂，对于不同的样件，只需相对设计一些适配工装便可安装，减少了工装的设计工作量和工装制作成本。

10、通用型模块化振动工装在振动台垂直方向进行振动类试验时，在竖直方向安装时，可以充分利用高度大约为30mm的振动台动圈凸出螺纹孔底座的高度，被测样件过渡工装(即被测样件安装器)在和通用型模块化振动工装及被测样件适配时尽可能的使被测样件安装中心下移，只要不碰到振动台动圈上表面即可；横向安装时又利用了第一基础组件的柱体上的安装面的横向长度较大，安装尺寸足够。这样，整体安装高又降低了，对于整体刚度的提升无疑是大有裨益的。

11、模块化振动工装在安装超大尺寸控制器时，通过四个不同的基础组件相互组合，组合成一个超大的垂直立面，提高了适用范围。

12、通用型模块化振动工装通过不同的基础组件相互组合，组成一个带有“口”字型的安装立面母板，便于某些在安装平面带有凸出物的被测样件(如XBS总成)的正常固定。

附图说明

本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1-图10是振动台及传感器结构示意图。

图11～图16是各种适配的振动工装结构示意图。

图17～图25是主流某型振动结构示意图。

图26是本发明安装空间异面安装产品类示意图。

图27是本发明模块化三向工装标准安装孔距示意图。

图28～图41是本发明第一基础组件一可行实施例结构示意图。

图42～图51是本发明第二基础组件一可行实施例结构示意图。

图52～图61是本发明第三基础组件一可行实施例结构示意图。

图62～图79是本发明辅助件结构示意图。

图80～图104是本发明构型1结构示意图。

图105～图113是本发明构型2结构示意图。

图114～图118是本发明构型3结构示意图。

图119～图129是本发明构型4结构示意图。

图130～图137是本发明构型5结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。应当以相同的方式解释用于描述元件或层之间的关系的其他词语(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“与……相邻”和“与……直接相邻”、“在……上”和“直接在……上”等)。

本发明提供一种模块化振动工装，其由至少一种基础组件形成；

第一基础组件，包括：

第一底板，其一侧形成有用于连接振动台动圈的固定结构，起另一侧形成有连及其他第一基础组件的连接结构；

柱体，其形成在所述固定结构和连接结构之间，其上形成有用于固定被测样件安装器的安装面；

示例性的，本发明提供第一基础组件的一可行实施例，相应的该结构不应理解为对于第一基础组件的限定；第一底板为近似扇形，主体为空心三角柱；

扇形底板的边1和边4之间的夹角为90度，边1和边3、边2和边4之间的夹角也为90度。在边1的方向上分布有3个沉头孔，分别是沉头孔4、沉头孔5、沉头孔6。在和边1夹角为45度的方向上也有3个沉头孔，分别是沉头孔1、沉头孔2、沉头孔3。设计这6个沉头孔其目的是便于使用内六角螺栓将扇形底板安装在振动台动圈上的凸台螺纹孔底座上，如图28～图32。

扇形底板空心三角柱安装母板的三角形柱为空心结构，空心三角柱位于扇形底板的正上方，其内部的3个沉头孔的沉头深度不一样，沉头孔2和沉头孔4、沉头孔5、沉头孔6的沉头面在一个平面，沉头孔1和沉头孔3的沉头面位于空心三角柱高度的一半之上，这样设计的目的是：根据计算，沉头面应尽可能的高，这样工装的刚度会相应增加；又为了尽可能的减重，故将沉头孔1和沉头孔3的沉头面位于空心三角柱高度的一半之上，这样沉头孔1的沉头面尽可能的高，与周围较矮的沉头面组成三角形，尽可能的提高其自身的刚度。同理，沉头孔3也能达到相同的效果。如图28-图31。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板位于空心三角柱的两侧的位置上各有7个螺纹孔，左侧的7个螺纹孔(螺纹孔1～螺纹孔7)在边1和边3的方向上的距离保持一致，便于安装标准孔距的过渡工装；同理，右侧的7个螺纹孔(螺纹孔8～螺纹孔14) 在边2和边4的方向上的距离也保持一致，便于安装孔距的过渡工装，如图37～图41。

扇形底板空心三角柱安装母板的空心三角柱顶端还有5个螺纹孔(螺纹孔15～螺纹孔19)，用于和其它的基础组件连接，如图32。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板位于空心三角柱的一侧还有6个螺纹孔(螺纹孔20～螺纹孔25)；另一侧对称的位置上有6个沉头孔(沉头孔7～沉头孔12)，用于多个扇形底板空心三角柱安装母板相互拼接，如图32～图34。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板位于沉头孔7～沉头孔12的一侧有3个弧形上凸台，分别是第一弧形上凸台、第二弧形上凸台、第三弧形上凸台；扇形底板位于螺纹孔20～螺纹孔25的一侧与3个弧形上凸台对称位置上有三个弧形下凸台，分别是第一弧形下凸台、第二弧形下凸台、第三弧形下凸台。螺纹孔20～螺纹孔25位于三个弧形下凸台上，具体为：螺纹孔20、螺纹孔21位于第一弧形下凸台上，螺纹孔22、螺纹孔 23位于第二弧形下凸台上，螺纹孔24、螺纹孔25位于第三弧形下凸台上；沉头孔7～沉头孔12位于三个弧形上凸台上，具体为：沉头孔7、沉头孔8位于第一弧形上凸台上，沉头孔9、沉头孔10位于第二弧形上凸台上，沉头孔11、沉头孔12位于第三弧形上凸台上。三个弧形上凸台和三个弧形下凸台的位置完全对称。弧形上凸台的沉头孔的位置和弧形下凸台上的螺纹孔的位置也完全对称。三个弧形上凸台和三个弧形下凸台在水平面上的投影相同，如图35～图36。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板在有弧形下凸台的一侧在沉头孔4、沉头孔5、沉头孔6的周围还有第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面，具体为：沉头孔4的外侧为第一弧形凸面、沉头孔5的外侧为第二弧形凸面、沉头孔6的外侧为第三弧形凸面。在同一侧三个弧形下凸台的正上方还有三个弧形凹面，分别是：第一弧形下凸台正上方的为第一弧形凹面，第二弧形下凸台正上方的为第二弧形凹面，第三弧形下凸台正上方的为第三弧形凹面。如图35、图36。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板在有弧形上凸台的一侧在与3个弧形凸面对称位置上还有3个弧形凹面，分别是第四弧形凹面、第五弧形凹面、第六弧形凹面。具体为：第四弧形凹面与第一弧形凸面在水平面上的投影完全对称，第五弧形凹面与第二弧形凸面在水平面上的投影完全对称，第六弧形凹面与第三弧形凸面在水平面上的投影完全对称。在同一侧三个弧形上凸台的正下方还有三个弧形凹面，具体为：第一弧形上凸台正下方的为第七弧形凹面，第二弧形上凸台正下方的为第八弧形凹面，第三弧形上凸台正下方的是第九弧形凹面，设置这些弧形面的目的是在模块化拼接时能相互咬合拼接，通过螺栓的连接而形成整体，如图35、图36。

扇形底板空心三角柱安装母板的空心三角柱上的沉头孔2的沉头直径较大，且沉头面与沉头孔4、沉头孔5、沉头孔6的沉头面在同一水平面，目的是为了尽可能的减重。如图28～图31。

扇形底板空心三角柱安装母板上的空心三角柱上还有2个盲孔，盲孔的底面与扇形底面在同一水平面，设置盲孔的目的同样是为了减重，如图30、图32。

扇形底板空心三角柱安装母板的空心三角柱在垂直方向上有3个安装面，分别是：第一安装面、第二安装面、第三安装面，第一安装面与第二安装面呈轴对称。第一安装面和第二安装面上在完全对称的空间位置上设置有横竖间隔距离相等的4行5列共20 个安装螺纹孔。第三安装面上设置有横竖间隔距离相等的5行4列共20个安装螺纹孔，第一安装面上的螺纹孔的位置和第三安装面上的螺纹孔的位置在垂直方向上错开，同理，第二安装面上的螺纹孔的位置和第三安装面上的螺纹孔的位置在垂直方向上错开。同时第三安装面的最下一行的螺纹孔位于扇形底板上，目的是在第三安装面上安装被测样件时能尽可能的降低样件重心的安装高度，如图35～图41。

扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板和空心三角柱项连接的位置有对称的2处导角，如图35～图41。

第二基础组件，其形成为顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的框架结构，其能被固定安装2个所述柱体之间；

示例性的，本发明提供第二基础组件的一可行实施例，相应的该结构不应理解为对于第二基础组件的限定；其为由顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的“口”字形结构；

“‘口’字型楔形支架安装母板”为楔形结构，前面宽，后面窄，如图44、图45。其左侧壁和右侧壁之间的夹角等于扇形底板空心三角柱安装母板在水平方向上其边1与第一安装面之间的夹角的2倍。这样设计的目的是在实际使用安装过程中，两个扇形底板空心三角柱安装母板相互组合，将“‘口’字型楔形支架安装母板”安装在它们之间，增加整体的刚度。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的高度和扇形底板空心三角柱安装母板的空心三角柱顶面到扇形底板上表面的距离一致。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的左侧壁和右侧壁均为直角梯形结构，下面宽，上面窄，左侧壁和右侧壁的底部有两处导角，导角的大小和扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板与其空心三角柱项连接的位置对称的2处导角的大小一致，如图46、图 47。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的左侧壁和右侧壁均各有6个沉头孔，分别是左侧壁沉头孔1～左侧壁沉头孔6和右侧壁沉头孔1～右侧壁沉头孔6。相邻的两个沉头孔在垂直方向和水平方向上的间隔距离均相等，且和扇形底板空心三角柱安装母板的第一安装面、第二安装面的相邻的两个螺纹孔之间的间隔距离相等，如图42、图43、图46、图47。这样设计的目的是在实际使用安装过程中，可以通过内六角螺栓将“‘口’字型楔形支架安装母板”的左侧壁和扇形底板空心三角柱安装母板的第一安装面固定在一起，将“‘口’字型楔形支架安装母板”的右侧壁和扇形底板空心三角柱安装母板的第二安装面固定在一起。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的底座上有六个沉头孔，分别是底座沉头孔1～底座沉头孔6。相邻的两个沉头孔之间在水平纵向之间的间隔距离均相等，在水平横向的间隔距离是水平纵向的间隔距离的2倍，且与扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板上的螺纹孔之间的间隔距离相等，如图44、图45。这样设计的目的是在实际使用安装过程中，可以通过内六角螺栓将“‘口’字型楔形支架安装母板”的底板和扇形底板空心三角柱安装母板的扇形底板固定在一起。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的顶梁上有两个通孔，分别是顶梁通孔1、顶梁通孔2，顶梁通孔1在底座上的投影位置和底座沉头孔6的位置重合，顶梁通孔1的直径和底座沉头孔6的沉头直径相等；顶梁通孔2在底座上的投影位置和底座沉头孔5的位置重合，顶梁通孔2的直径和底座沉头孔5的沉头直径相等，如图44、图48、图49。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的顶梁和左侧壁、右侧壁之间均有过渡圆角，形成顶梁凹坑，如图48、图49。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的顶梁、左侧壁、右侧壁和底座之间形成的“口”字形空腔在垂直方向上的中心面和“‘口’字型楔形支架安装母板”在垂直方向上的中心面重合。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的正面上有20个横竖间隔距离相等的螺纹孔，如图42，目的是便于某些在安装平面带有凸出物外形特征的的被测样件及其过渡工装的正常固定。

“‘口’字型楔形支架安装母板”的左侧壁沉头孔1在左侧壁与顶梁交接的位置；右侧壁沉头孔1在右侧壁与顶梁交接的位置；左侧壁沉头孔6在左侧壁与底座交接的位置；右侧壁沉头孔在6在右侧壁与底座交接的位置；左侧壁沉头孔2～左侧壁沉头孔5 在左侧壁上，顶梁和底座之间的位置；右侧壁沉头孔2～右侧壁沉头孔5在右侧壁上，顶梁和底座之间，如图48、图49、图50、图51。

第三基础组件，2块第三基础组件拼接后与所述第一底板形状相同；

示例性的，本发明提供第三基础组件的一可行实施例，相应的该结构不应理解为对于第三基础组件的限定；为便于描述，本发明将第三基础组件分别描述为“右扇形底板”和“左扇形底板”，“右扇形底板”在轮廓上和“左扇形底板”完全一致，如图52、图56。

“右形底板”的边1和边3分别与“扇形底板空心三角柱安装母板”的扇形底板的边1和边3相等，如图32和图56。

“右扇形底板”有9个沉头孔，分别是沉头孔1～沉头孔9；“右扇形底板”有3 个弧形下凸台，分别是第一弧形下凸台、第二弧形下凸台、第三弧形下凸台；“右扇形底板”有3个弧形上凸台，分别是第一弧形上凸台、第二弧形上凸台、第三弧形上凸台；“右扇形底板”有3个弧形凸面，分别是第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面；“右扇形底板”有9个弧形凹面，分别是第一弧形凹面～第九弧形凹面。“右扇形底板”的这些特征与“左扇形底板”对应的特征完全相同，如图52～图61。

“右扇形底板”有27个螺纹头孔，分别是螺纹孔1～螺纹孔27；其中螺纹孔22～螺纹孔27和“左扇形底板”上的螺纹孔24～29在特征上完全一致，如图52、图57。

“右扇形底板”上的螺纹孔1～螺纹孔21在以边1和边3为xy轴方向的坐标系中，孔之间的横竖距离相等，且与“扇形底板空心三角柱安装母板”的扇形底板上在以某两个相互垂直方向为坐标系的两两之间的螺纹孔之间的横竖距离相等。如图32、图57。最多可以使用8块“右扇形底板”可以互相拼接。

辅助件，其用于固定连接至少2个所述主体顶部。

示例性的，本发明提供辅助件的4个可行实施例，相应的各结构不应理解为对于辅助件的限定；为便于描述将4个可行实施例，分别命名为拉伸板1～拉伸板4；

“拉伸板1”上的每组沉头孔中各个沉头孔之间的相对位置和“扇形底板空心三角柱安装母板”的空心三角柱上的螺纹孔15～螺纹孔17之间的相对位置相同，如图32、图62。

“拉伸板2”是在“拉伸板1”衍生出的长条形板。“拉伸板2”上有2组沉头孔，每组之间的夹角为180度，中间为一通孔，如图63～图68。

“拉伸板2”上的每组沉头孔中各个沉头孔之间的相对位置和“扇形底板空心三角柱安装母板”的空心三角柱上的螺纹孔15～螺纹孔17之间的相对位置相同，如图32、图66。

“拉伸板3”是在“拉伸板1”衍生出的扇形板。“拉伸板2”上有2组沉头孔，每组之间的夹角为135度，如图69～图73。

“拉伸板3”上的每组沉头孔中各个沉头孔之间的相对位置和“扇形底板空心三角柱安装母板”的空心三角柱上的螺纹孔15～螺纹孔17之间的相对位置相同，如图32、图69。

“拉伸板4”是在“拉伸板1”衍生出的扇形板。“拉伸板2”上有3组沉头孔，每组之间的夹角为90度，如图74～图79。

“拉伸板4”上的每组沉头孔中各个沉头孔之间的相对位置和“扇形底板空心三角柱安装母板”的空心三角柱上的螺纹孔15～螺纹孔17之间的相对位置相同，如图32、图74。

如上所述，“扇形底板空心三角柱型安装母板”、“‘口’字型楔形支架安装母板”、“左扇形底板”和“右扇形底板”“拉伸板1”、“拉伸板2”、“拉伸板3”、“拉伸板4”。根据实际使用需求，通过基础组件和辅助件的相对组合，至少构成5种基本构型，在保证工装刚度的前提下，尽可能的满足大部分样件的安装需求。

此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/ 或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之下”、“在……之上”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等，用来描述如在图所示的一个元件或特征与其他元件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描绘的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他元件或特征下方”或“在其他元件或特征之下”的元件之后将被定位为“在其他元件或特征上方”或“在其他元件或特征之上”。因而，示例性术语“在……下方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述符做出相应解释。

相应的，在上述第一实施例基础组件和辅助件结构的基础上，本发明提供5种基本构型。

构型1：

构型1由4个“扇形底板空心三角柱型安装母板”、4个“‘口’字型楔形支架安装母板”、1个“拉伸板1”和相应的内六角螺栓组成，如图80～图104。

构型1先选用24个内六角螺栓通过“扇形底板空心三角柱型安装母板”的沉头孔 1～沉头孔6将4个“扇形底板空心三角柱型安装母板”呈中心对称的固定在振动台动圈上。每两个相邻的“扇形底板空心三角柱型安装母板”之间通过6个合适的内六角螺栓将其中一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的沉头孔7～12和与另一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的螺纹孔20～螺纹孔25固定在一起，其中一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面、第一弧形凹面、第二弧形凹面、第三弧形凹面、第一下凸台弧形外表面、第二下凸台弧形外表面、第三下凸台弧形外表面分别和与其相邻的一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第四弧形凹面、第五弧形凹面、第六弧形凹面、第一弧形上凸台弧形外表面、第二弧形上凸台弧形外表面、第三弧形上凸台弧形外表面、第七弧形凹面、第八弧形凹面、第九弧形凹面一一吻合，如图80～图104。

构型1使用12个合适的内六角螺栓将“拉伸板1”通过其沉头孔固定在4个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的螺纹孔15～螺纹孔17中，如图80～图104。

构型1使用72个内六角螺栓将4个“‘口’字型楔形支架安装母板”安装在由4 个“扇形底板空心三角柱型安装母板”拼接成一体的组件上。以某一个“‘口’字型楔形支架安装母板”为例，使用6个内六角螺栓通过“‘口’字型楔形支架安装母板”的左侧壁沉头孔1～6左侧壁螺纹孔6将其自身固定在“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第一安装面上相应的螺纹孔中；使用另外6个内六角螺栓通过“‘口’字型楔形支架安装母板”的右侧壁沉头孔1～右侧壁沉头孔将其自身固定在“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第二安装面上相应的螺纹孔中；使用另外6个内六角螺栓通过“‘口’字型楔形支架安装母板”的底座沉头孔1～底座沉头孔6将其自身固定在“‘口’字型楔形支架安装母板”的扇形底板上相应的螺纹孔中，如图80～图104。

构型1通过4个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的4个第三安装面提供4个带有固定安装孔距(5行4列)的垂直立板，便于通过合适的过渡工装，便能将被测样件安装器安装姿态固定在振动台上。

构型1通过4个“‘口’字型楔形支架安装母板”20个螺纹孔和“口”字型结构，便于某些在安装平面带有凸出物的被测样件(如XBS总成)的正常固定。

构型2：

构型2由2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”、2个“左扇形底板”、2个“右扇形底板”，1个“拉伸板2”和相应的内六角螺栓组成，如图105～图113。

构型2先选用12个内六角螺栓通过“扇形底板空心三角柱型安装母板”的沉头孔 1～沉头孔6将2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”呈中心对称的固定在振动台动圈上。选用6个内六角螺栓通过“左扇形底板”的沉头孔1～沉头孔3将2个“左扇形底板”呈中心对称的固定在振动台动圈上。选用6个内六角螺栓通过“右扇形底板”的沉头孔1～沉头孔3将2个“右扇形底板”呈中心对称的固定在振动台动圈上，如图105～图113。

每个“扇形底板空心三角柱型安装母板”和相邻的“左扇形底板”之间、每个“扇形底板空心三角柱型安装母板”和相邻的“右扇形底板”之间，每个“左扇形底板”和相邻的“右扇形底板”之间，均通过6个合适的内六角螺栓将其中一个零件的3 个弧形上凸台上的6个沉头孔和另一个零件的3个弧形下凸台上的6个螺纹孔连接成一个整体。举例来说：使用6个内六角螺栓通过其中一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的沉头孔7～12和与其相邻的一个“右扇形底板”的螺纹孔22～螺纹孔27固定在一起，“扇形底板空心三角柱安装母板”的第四弧形凹面、第五弧形凹面、第六弧形凹面、第一弧形上凸台弧形外表面、第二弧形上凸台弧形外表面、第三弧形上凸台弧形外表面、第七弧形凹面、第八弧形凹面、第九弧形凹面分别和与其相邻的一个“右扇形底板”的第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面、第一弧形凹面、第二弧形凹面、第三弧形凹面、第一下凸台弧形外表面、第二下凸台弧形外表面、第三下凸台弧形外表面一一吻合；使用6个内六角螺栓通过其中一个“右扇形底板”的沉头孔4～沉头孔9和与其相邻的一个“左扇形底板”的螺纹孔24～螺纹孔29固定在一起，“右扇形底板”的第四弧形凹面、第五弧形凹面、第六弧形凹面、第一弧形上凸台弧形外表面、第二弧形上凸台弧形外表面、第三弧形上凸台弧形外表面、第七弧形凹面、第八弧形凹面、第九弧形凹面分别和与其相邻的一个“左扇形底板”的第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面、第一弧形凹面、第二弧形凹面、第三弧形凹面、第一下凸台弧形外表面、第二下凸台弧形外表面、第三下凸台弧形外表面一一吻合；使用6个内六角螺栓通过其中一个“左扇形底板”的沉头孔4～沉头孔9和与其相邻的一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的螺纹孔20～螺纹孔25固定在一起，“左扇形底板”的第四弧形凹面、第五弧形凹面、第六弧形凹面、第一弧形上凸台弧形外表面、第二弧形上凸台弧形外表面、第三弧形上凸台弧形外表面、第七弧形凹面、第八弧形凹面、第九弧形凹面分别和与其相邻的一个“扇形底板空心三角柱安装母板”的第一弧形凸面、第二弧形凸面、第三弧形凸面、第一弧形凹面、第二弧形凹面、第三弧形凹面、第一下凸台弧形外表面、第二下凸台弧形外表面、第三下凸台弧形外表面一一吻合，如图105～图113。

构型2使用6个合适的内六角螺栓将“拉伸板2”通过其沉头孔固定在2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的螺纹孔15～螺纹孔17中，如图105～图113。

构型2通过2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的2个第一安装面和2个第二安装面提供4个带有固定安装孔距(4行5列)的垂直立板，便于通过合适的过渡工装，便能将被测样件安装器安装姿态固定在振动台上，如图105～图113。

构型2可以通过设计一些额外的辅助支撑臂并将其固定在2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的扇形底板上的螺纹孔1～螺纹孔14、2个“左扇形底板”上的螺纹孔 1～螺纹孔23和2个“右扇形底板”上的螺纹孔1～螺纹孔21之上，辅助支撑臂示意图中未画出。

构型3：

构型3由2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”、1个“左扇形底板”、2个“右扇形底板”，1个“拉伸板3”和相应的内六角螺栓组成，“左扇形底板”和“右扇形底板”的总个数为3，根据需要灵活选择，如图114～图119。

构型3的各个部件之间的连接方式类似构型2中各个部件的连接方式，如图114～图119。

构型3的2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”之间一边隔着1个“左扇形底板”或“右扇形底板”，另一边隔着3个“左扇形底板”和“右扇形底板”的组合，其中1个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第一安装面和另一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第二安装面组成一个平直的垂直安装面，这个平直的安装面上的4行 10列共计40个螺纹孔可以满足某些特殊被测样件的安装需求，如图114～图119。

构型4：

构型4由3个“扇形底板空心三角柱型安装母板”、2个“口”字型楔形支架安装母板，1个“左扇形底板”、1个“右扇形底板”，1个“拉伸板4”和相应的内六角螺栓组成，“左扇形底板”和“右扇形底板”的总个数为2，根据需要灵活选择。

构型4的各个部件之间的连接方式类似构型1和构型2中各个部件的连接方式，如图120～图129。

构型4的3个“扇形底板空心三角柱型安装母板”呈中心对称紧挨着安装，每2个“扇形底板空心三角柱型安装母板”较小的夹角之间隔着1个“口”字型楔形支架安装母板，另一边隔着2个“左扇形底板”和“右扇形底板”的组合，其中1个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第一安装面和另一个“扇形底板空心三角柱型安装母板”的第二安装面组成一个角度小于180的垂直安装面。这两个垂直安装面之间的夹角小于 180度，针对某些被测样件的安装面和工装的参考坐标系在3个轴向上均有夹角的情况下，能尽可能的缩短悬臂梁的长度，增加工装的整体刚度，如图120～图129。

构型5：

构型5由4个“左扇形底板”和4个“右扇形底板”相对交替呈中心堆成组合而成一个平板，如图130。

构型5中各个部件之间的连接方式类似构型2中各个部件的连接方式，如图130～图137。

构型5的整体厚度和“左扇形底板”或“右扇形底板”的厚度一致，如图130～图137。

构型5上的螺纹孔上的176个螺纹孔呈纵横排列，间距一致，如图131。

本发明提供一种具有所述构型1～构型5任意一项所述模块化振动工装的振动台，包括：振动台动圈基体与耳轴通过导轨连接，振动台动圈基体和耳轴之间设有空气弹簧，振动台动圈安装在振动台动圈基体中，通过隔热板或水平滑台连接所述模块化振动工装；

所述振动台能用于电控刹车系统、智能电控刹车系统、汽车转向系统、4G远程通讯模块、5G远程通讯模块、胎压传感器、胎压控制器、防抱死系统、车身稳定系统、高压控制单元、智能系统控制器、智能摄像头和高级驾驶辅助控制器的振动测试。

这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

在此，参照作为示例性实施例的优选实施例(和中间结构)的示意性剖面图来描述根据本发明的示例性实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或容差引起的示出的形状的变化。因此，示例性实施例不应当被解释为仅限于在此示出的区域的具体形状，而是还可以包含例如由制造所导致的形状偏差。例如，示出为矩形的注入区域在其边缘可以具有倒圆或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度变化，而不仅是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样，通过注入形成的掩埋区会导致在该掩埋区与注入通过的表面之间的区域中也会存在一些注入。因此，图所示出的区域实质上是示意性的，它们的形状并非意图示出器件中的各区域的实际形状，而且也并非意图限制根据本发明的示例性实施例的范围。

除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种模块化振动工装，其特征在于：其由至少一种基础组件形成；

第一基础组件，包括：

第一底板，其一侧形成有用于连接振动台动圈的固定结构，其另一侧形成有连接其他第一基础组件的连接结构；

柱体，其形成在所述第一基础组件上的第一底板上的固定结构和连接结构之间，其上形成有用于固定被测样件安装器的安装面；

第二基础组件，其形成为顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的框架结构，其能被固定安装2个所述第一基础组件上的柱体之间；

第三基础组件，2块第三基础组件拼接后与所述第一底板形状相同；

辅助件，其用于固定连接至少2个所述第一基础组件的柱体顶部。

2.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：其由4个第一基础组件、4个第二基础组件和1个辅助件组成；

4个第一基础组件呈中心对称排布，每2个相邻的第一基础组件之间固定连接有1个第二基础组件，1个辅助件固定连接4个第一基础组件柱体顶部；

其中，第一基础组件的柱体外侧壁的安装面用于固定被测样件安装器。

3.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：其由2个第一基础组件、4个第三基础组件和1个辅助件组成；

2个第一基础组件呈中心对称排布，2个第一基础组件的第一底板之间固定并列连接有2个第三基础组件，1个辅助件固定连接2个第一基础组件柱体顶部；

其中，2个第一基础组件的柱体之间安装面用于固定被测样件安装器。

4.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：其由2个第一基础组件、4个第三基础组件和1个辅助件组成；

2个第一基础组件相邻排布，2个第一基础组件的相邻一侧的第一底板之间固定并列连接有1个第三基础组件，另一侧的第一底板之间固定并列连接有3个第三基础组件，1个辅助件固定连接2个第一基础组件的柱体顶部；

其中，2个第一基础组件的安装面相连能形成一个平直的垂直安装面，用于固定被测样件安装器。

5.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：其由3个第一基础组件、2个第二基础组件、2个第三基础组件和1个辅助件组成；

3个第一基础组件呈中心对称相邻排布，每2个第一基础组件较小的夹角之间设有1个第二基础组件，2个第三基础组件并列排布在位于外侧的2个第一基础组件的第一底板之间，相邻的第一基础组件的第一底板和第三基础组件相互固定，相邻的第三基础组件之间相互固定，1个辅助件固定连接3个第一基础组件的柱体顶部；

其中，位于外侧的2个第一基础组件的柱体相邻的安装面之间的夹角小于180度，且该相邻安装面用于固定被测样件安装器。

6.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：其由8个第三基础组件组成，其顶面用于固定被测样件安装器。

7.如权利要求1所述的模块化振动工装，其特征在于：所述柱体为空心三角柱体，其三个面为安装面。

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