CN115290358A - 一种悬架试验机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬架试验系统，包括：固定装置，安装于安装基础上，并用于安装待试验的悬架；加载装置，安装于安装基础上并与固定装置间隔设置，悬架在自身纵长方向上的两端上均具有承载部，加载装置用于与两个承载部相连，加载装置被构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向中的一个或多个方向上施加载荷至每一端部上。上述悬架试验机构，除了可以实现悬架的端部在纵向、横向以及垂向三个单侧方向上的载荷加载，还可以通过同时施加多个方向的载荷模拟悬架的端部在车辆制动、转弯以及侧倾等复杂状况下，对悬架端部的载荷加载，如此便可以最大程度模拟悬架在实际的车辆行驶过程中受到载荷的情况，以提高悬架的耐久性能试验的准确性。

Description

一种悬架试验机构

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种悬架试验机构。

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。

悬架是车辆的重要组成部分之一，具有承载、导向和减震等多方面功能，因此悬架的疲劳性能对于车辆整体的技术性能和安全性能至关重要。为此，在悬架的开发过程中，需要对悬架进行道路模拟试验，以对悬架的耐久性进行验证。

而现有悬架的道路模拟试验方式主要通过线性动作器对悬架施加单向的载荷，无法模拟实际车辆行驶时悬架受到的载荷，进而导致试验结果失真，无法真正起到检测悬架耐久性的作用。

发明内容

基于此，有必要针现有悬架道路模拟实验方式中，无法模拟实际车辆行驶时悬架受到的载荷的问题，提供一种改善上述缺陷的悬架试验机构。

一种悬架试验系统，其特征在于，所述悬架系统试验机构包括：

固定装置，安装于安装基础上，并用于安装待试验的悬架；

加载装置，安装于所述安装基础上，并与所述悬架在纵长方向上的两个端部相连，所述加载装置被构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向中的一个或多个方向上施加载荷至每一所述端部上；

其中，所述第一方向与所述悬架的纵长方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交。

在其中一个实施例中，所述加载机构对每一所述端部施加的载荷包括：三个与第一方向平行的横向载荷、两个与第二方向平行的纵向载荷以及一个与第三方向平行的纵向载荷。

在其中一个实施例中，所述加载机构包括安装座和十二个可沿自身纵长方向伸缩的动作器，所述安装座安装于所述安装基础上，每一所述动作器的一端与安装座相连，另一端与其中一个所述端部相连，并为该端部提供一个方向上的载荷。

在其中一个实施例中，十二个动作器中包括六个横向动作器，每三个横向动作器与其中一个所述端部相连，并为该端部提供三个所述横向载荷；

其中，与每一所述端部相连的三个所述横向动作器围绕该所述端部的周向布设，并且其中两个所述横向动作器分别位于该所述端部在所述第一方向上的两侧，另一个所述横向动作器位于其余两个所述横向动作器之间。

在其中一个实施例中，十二个动作器中包括四个垂向动作器，每两个垂向动作器与其中一个所述端部相连，并为该端部提供两个所述垂向载荷；

其中，与每一所述端部相连的两个所述垂向动作器分别布设在所述端部在所述第一方向上的两侧。

在其中一个实施例中，所述加载机构还包括两个适配件和紧多个固件，所述悬架包括车轴和两个轮毂，所述车轴沿第一方向纵长延伸并与所述固定装置相连，每一所述轮毂分别安装于所述车轴在所述第一方向上的两个端部上；

两个所述适配件与两个所述轮毂相对应，每一所述适配件与六个所述动作器相连，并通过多个紧固件与对应的所述轮毂相连，多个所述紧固件围绕该所述轮毂的轴线周向布设。

在其中一个实施例中，每一所述动作器球接于所述安装座或所述适配件上。

在其中一个实施例中，其中一个或多个所述动作器包括可沿自身纵长方向伸缩的动作件以及加长件，所述动作件的一端与所述加长件的一端相连，另一端与所述端部和所述安装座的其中一者相连，所述端部或所述安装座中的另一者与所述加长件的另一端相连。

在其中一个实施例中，所述悬架包括沿第一方向纵长延伸的车轴以及连接件，所述车轴在第一方向上的两端分别与所述加载装置相连；

所述连接件的一端与所述车轴相连，另一端与所述固定装置相连。

在其中一个实施例中，所述固定装置包括安装在所述安装基础上的固定本体以及安装在所述固定本体上的固定块，所述固定块相对所述固定本体在所述第二方向和所述第三方向上的位置可调，所述连接件背离所述车轴的一端与所述固定块固定连接。

上述悬架试验机构，通过将加载装置构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向的一个或多个方向上施加载荷至悬架的每一个端部上。如此，除了可以实现悬架的端部在纵向、横向以及垂向三个单侧方向上的载荷加载，还可以通过同时施加多个方向的载荷模拟悬架的端部在车辆制动、转弯以及侧倾等复杂状况下，对悬架端部的载荷加载，如此便可以最大程度模拟悬架在实际的车辆行驶过程中受到载荷的情况，以提高悬架的耐久性能试验的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例中悬架试验机构的结构示意图；

图2为本发明一实施例中悬架的结构示意图；

图3为本发明一实施例中加载装置的结构示意图；

图4为图3中加载装置中横向动作器的分解示意图；

图5为图3中加载装置中动作器的分解示意图；

图6为图1中悬架试验机构中悬架固定在固定装置上的结构示意图；

图7为图6中悬架试验机构中固定装置的结构示意图；

图8为图7中固定装置中固定块的结构示意图。

悬架试验机构100；

固定装置10；固定本体11；固定块12；调整槽13；

加载装置20；动作器21；横向动作器22；动作件221；加长件222；纵向动作器23；垂向动作器24；适配件25；适配本体251；过渡件252；安装座26

悬架30；承载部31；车轴33；轮毂34；连接件35；紧固件36。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供的悬架试验机构，包括固定装置10和加载装置20。

固定装置10安装于安装基础上，并用于安装待试验的悬架30。加载装置20安装于安装基础上并与固定装置10保持一定间隔。其中，悬架30在自身纵长方向上的两端均具有承载部31，加载装置20用于与悬架30的两个承载部31相连。在车辆的运行过程中，如遇颠簸或转弯等情况，车轮会受到一定的载荷，该载荷会经过车轮最后作用在悬架30上。为此，将悬架30固定在固定装置10上之后，再通过加载装置20来对悬挂的承载部31施加一定的载荷，便可以模拟车辆在行驶过程中悬架30受到载荷的情况，进而可以对悬架30的耐久性能进行试验。

其中，为了更加真实的模拟悬架30在实际使用过程中受到的载荷，加载装置20被构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向的一个或多个方向上施加载荷至悬架30的每一个承载部31上。如此，除了可以实现悬架30的承载部31在纵向、横向以及垂向三个单侧方向上的载荷加载，还可以通过同时施加多个方向的载荷模拟悬架30的承载部31在车辆制动、转弯以及侧倾等复杂状况下，对悬架30承载部31的载荷加载，如此便可以最大程度模拟悬架30在实际的车辆行驶过程中受到载荷的情况，以提高悬架30的耐久性能试验的准确性。

具体到图1的实施例中，第一方向为A方向，下述第二方向为B方向，下述第三方向为C方向。

本发明的实施例中，参阅图1和图3，加载装置20对每一承载部31施加的载荷包括：三个与第一方向平行的横向载荷、两个与第二方向平行的垂向载荷以及一个与第三方向平行的纵长载荷。

当需要对承载部31施加横向、纵向或垂向的载荷时，只需选择将对应的横向载荷、纵向载荷或者垂向载荷即可。

当需要模拟车辆转向动作时承载部31受到的载荷，可通过三个横向载荷来进行模拟。具体地，通过调整三个横向载荷的大小，使得承载部31受到三个不同大小的横向载荷，从而模拟车辆转弯，车轮朝向车辆内侧或外侧偏移时承载部31所受到的载荷。

当需要模拟车辆制动的情况，由于车辆在制动时，车轮会受到来自车体的惯性力以及来自地面的摩擦力，为此可以通过同时施加垂向载荷和纵向载荷，来模拟车辆制动时，承载部31受到的载荷。

当需要模拟车辆侧倾的情况，由于车辆在侧倾时，车辆的重量会集中在其中一个车轮上，为此将两个承载部31受到不同大小的垂向载荷，便可以模拟车辆在制动时，承载部31受到的载荷。

在一些实施例中，为了给悬架30的承载部31提供载荷，加载装置20包括安装座26和至少一个可沿自身纵长方向伸缩的动作器21。安装座26安装在安装基础上，动作器21的一端与安装座26相连，另一端与其中一个承载部31相连，如此便可以通过一个动作器21的伸缩，来对承载部31提供一个方向的载荷。

而为了对每一承载部31上的提供上述横向载荷、纵向载荷以及垂向载荷，加载装置20包括十二个动作器21，悬架30的每一个承载部31与六个动作器21相连，以通过六个动作器21来提供上述三个横向载荷、两个垂向载荷以及一个纵向载荷。

具体到实施例中，为了给每一承载部31提供三个横向载荷，在十二个动作器21中包括六个横向动作器22，每三个横向动作器22与其中一个所述承载部31相连，以为该承载部31提供三个横向载荷。

其中，为了进一步地提高悬架30模拟实验的可靠性，将与每一承载部31相连的三个横向动作器22围绕该承载部31的周向布设，并且其中两个横向动作器22分别位于该承载部31在第一方向上的两侧，如此可以通过位于承载部31两侧的两个横向动作器22来模拟悬架30在车辆转弯时，悬架30的承载部31受到的载荷。

具体地，通过位于承载部31两侧的两个横向动作器22施加的载荷大小不一致，来车辆转弯时，承载部31左右受到载荷不一致的情况。另一个横向动作器22则位于两个横向动作器22之间，以模拟车辆转弯时，车轮底部受到的摩擦力传递到承载部31的情况。

具体到实施例中，为了给每一承载部31提供两个垂向载荷，在十二个动作器21中包括四个垂向动作器24，每两个垂向动作器24与其中一个承载部31相连，并为该承载部31提供两个垂向载荷。

其中，与每一承载部31相连的两个垂向动作器24分别布设在该承载部31在第一方向上的两侧，以通过两个垂向动作器24来对悬架30中该承载部31的两侧来分别施加不同的载荷，从而来模拟车辆在制动时，该承载部31两侧载荷不一致的情况。

具体到实施例中，为了给每一承载部31提供一个纵向载荷，在十二个动作器21中还包括两个纵向动作器23，每一个纵向动作器23与其中一个承载部31相连，并为该承载部31提供一个纵向载荷。

在一些实施例中，参阅图3和图4，为了更加均衡的施加载荷在悬架30的承载部31上，加载装置20还包括适配件25和多个紧固件36，悬架30包括车轴33和两个轮毂34，车轴33沿第一方向纵长并与固定装置10相连，每一轮毂34安装于车轴33在第一方向上的两端上，并作为悬架30的承载部31。

其中，两个适配件25与两个轮毂34相对应，每一适配件25与六个动作器21相连，并通过围绕该轮毂34的轴线周向布设的多个紧固件36与对应的轮毂34相连。为了尽可能地真实模拟悬架30在车辆运动中受到的载荷，适配件25与轮毂34的连接方式与车轮与轮毂34的连接方式相同，如此，动作器21作用在适配件25上的载荷，便相当于车轮在车辆运行中的载荷，如此适配件25传递到轮毂34上的载荷，便可以相当于车轮传递到轮毂34上的载荷。

具体到实施例中，悬架30的种类不同导致悬架30的轮毂34也会有所不同，为此，适配件25包括适配本体251和过渡件252。适配本体251与六个动作器21相连，并能够与过渡件252可拆卸地连接，过渡件252通过多个紧固件36与悬架30的轮毂34相连。如此，当需要对不同种类的悬架30进行测试时，只需将过渡件252更换为与该悬架30对应的种类即可，无需对适配本体251进行更换，也就无需拆卸适配件25和动作器21，节省了时间和精力。

具体到实施例中，当其中一个动作器21进行动作时会带动适配件25运动，而与适配件25相连的其他动作器21也会随着一起动作，而在其他动作器21随动的过程中，由于动作器21的随动不是沿自身的纵长方向的伸缩，因此动作器21在随动的过程中，会相较于安装座26发生相对转动，从而可能导致动作器21产生弯矩，进而导致动作器21产生故障。

为此，将每一动作器21球接在安装座26或者适配件25上，便可以使得动作器21在随动的过程中，即使与安装座26产生相对转动，也可以通过球接的方式来进行调整，保证动作器21不受弯矩，进而保障动作器21的正常运行。

具体到实施例中，参阅图5，为了减少动作器21相对安装座26转动的幅度，其中一个或多个动作器21包括可沿自身纵长方向伸缩的动作件221和加长件222，动作间的一端与加长件222的一端相连，另一端与承载部31和安装座26的其中一者相连，而承载部31和安装座26的另一车与加长件222的另一端相连。

在实际的使用过程中，当其中一个动作器21的一端随其他动作器21一起运动时，该动作器21的另一端会相对安装座26转动，若增加动作器21的长度，则动作器21另一端相对安装座26转动的幅度便会减少，动作器21整体受到的弯矩便会相应减少。如此，通过加长件222来对动作器21的长度进行增加，进而使得动作器21在随动时受到的弯矩便会减少，从而进一步地保障动作器21的正常运行。

本发明的实施例中，参阅图6、图7和图8，悬架30除了车轴33以及车轴33两端的轮毂34，还包括连接件35。在实际的使用过程中，车轴33通过连接件35与车辆的车架相连，车轮传递来的载荷除了会作用在车轴33上，还会作用在位于车轴33与车架之间的连接件35上。为此，在悬架30的耐用性测试中，连接件35的耐用性也需要进行测试。

为此，在车轴33的两端与加载装置20相连的基础上，在将连接件35的一端与车轴33相连，另一端与固定装置10相连，以使得连接件35在试验中也能受到来自加载装置20的载荷，从而对连接件35的耐久性进行试验。

在一些实施例中，由于连接件35中各个部件的长度不一致，无法统一固定在固定装置10上。为此，固定装置10包括安装在安装基础上的固定本体11以及安装在固定本体11上的固定块12。固定块12相对固定本体11在第二方向和第三方向上的位置可调。

如此，通过调整固定块12相对于固定本体11的位置，使得固定块12能够调整到适合与连接件35相固定的位置，从而使得固定装置10能够适用不同的连接件35。

具体到实施例中，固定本体11上设置有沿第三方向纵长延伸的调整槽13，固定块12沿调整槽13可移动地设置在固定本体11上，如此便可以通过固定块12在调整槽13上的移动来调整固定块12相对固定本体11的位置。

进一步地，调整槽13包括多个，全部调整槽13沿第二方向间隔布设在固定本体11上，固定块12可选择安装在其中任意一个或多个调整槽13上，如此，便可以通过将固定块12安装在不同的调整槽13上，以调整固定块12相对固定本体11的位置。

可选地，连接件35为稳定杆吊臂、稳定杆、减震器等悬架30中用于连接车轴33与车架的部件。

上述悬架试验机构100至少具有以下优点：

通过将加载装置20构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向的一个或多个方向上施加载荷至悬架30的每一个承载部31上。如此，除了可以实现悬架30的承载部31在纵向、横向以及垂向三个单侧方向上的载荷加载，还可以通过同时施加多个方向的载荷模拟悬架30的承载部31在车辆制动、转弯以及侧倾等复杂状况下，对悬架30承载部31的载荷加载，如此便可以最大程度模拟悬架30在实际的车辆行驶过程中受到载荷的情况，以提高悬架30的耐久性能试验的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意地组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种悬架试验机构，其特征在于，所述悬架试验机构包括：

固定装置(10)，安装于安装基础上，并用于安装待试验的悬架(30)；

加载装置(20)，安装于所述安装基础上并与所述固定装置(10)间隔设置，所述悬架(30)在自身纵长方向上的两端上均具有承载部(31)，所述加载装置(20)用于与两个所述承载部(31)相连，所述加载装置(20)被构造为可同时在第一方向、第二方向和第三方向中的一个或多个方向上施加载荷至每一所述承载部(31)上；

其中，所述第一方向与所述悬架(30)的纵长方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交。

2.根据权利要求1所述的悬架试验机构，其特征在于，所述加载装置(20)对每一所述承载部(31)施加的载荷包括：三个与所述第一方向平行的横向载荷、两个与所述第二方向平行的垂向载荷以及一个与所述第三方向平行的纵向载荷。

3.根据权利要求2所述的悬架试验机构，其特征在于，所述加载装置(20)包括安装座(26)和至少一个可沿自身纵长方向伸缩的动作器(21)，所述安装座(26)安装于所述安装基础上，每一所述动作器(21)的一端与所述安装座(26)相连，另一端与其中一个所述承载部(31)相连，并为该承载部(31)提供一个方向上的载荷。

4.根据权利要求3所述的悬架试验机构，其特征在于，所述动作器(21)中包括六个横向动作器(22)，每三个所述横向动作器(22)与其中一个所述承载部(31)相连，并为该所述承载部(31)提供三个所述横向载荷；

其中，与每一所述承载部(31)相连的三个所述横向动作器(22)围绕该所述承载部(31)的周向布设，并且其中两个所述横向动作器(22)分别位于该承载部(31)在所述第一方向上的两侧，另一个所述横向动作器(22)位于其余两个所述横向动作器(22)之间。

5.根据权利要求3所述的悬架试验机构，其特征在于，所述动作器(21)中包括四个垂向动作器(24)，每两个所述垂向动作器(24)与其中一个所述承载部(31)相连，并为该承载部(31)提供两个所述垂向载荷；

其中，与每一所述承载部(31)相连的两个所述垂向动作器(24)分别布设在当前所述承载部(31)在所述第一方向上的两侧。

6.根据权利要求3所述的悬架试验机构，其特征在于，所述加载装置(20)还包括两个适配件(25)和多个紧固件(36)，所述悬架(30)包括车轴(33)和两个轮毂(34)，所述车轴(33)沿所述第一方向纵长延伸并与所述固定装置(10)相连，每一所述轮毂(34)分别安装于所述车轴(33)在所述第一方向上的两端上，并作为所述悬架(30)的所述承载部(31)；

两个所述适配件(25)与两个所述轮毂(34)相对应，每一所述适配件(25)与六个所述动作器(21)相连，并通过多个紧固件(36)与对应的所述轮毂(34)相连，多个所述紧固件(36)围绕该所述轮毂(34)的轴线周向布设。

7.根据权利要求6所述的悬架试验机构，其特征在于，每一所述动作器(21)球接于所述安装座(26)或所述适配件(25)上。

8.根据权利要求6所述的悬架试验机构，其特征在于，其中一个或多个所述动作器(21)包括可沿自身纵长方向伸缩的动作件(221)以及加长件(222)，所述动作件(221)的一端与所述加长件(222)的一端相连，另一端与所述承载部(31)和所述安装座(26)的其中一者相连，所述承载部(31)或所述安装座(26)中的另一者与所述加长件(222)的另一端相连。

9.根据权利要求1所述的悬架试验机构，其特征在于，所述悬架(30)包括沿所述第一方向纵长延伸的车轴(33)以及连接件(35)，所述车轴(33)在第一方向上的两端分别与所述加载装置(20)相连；

所述连接件(35)的一端与所述车轴(33)相连，另一端与所述固定装置(10)相连。

10.根据权利要求9所述的悬架试验机构，其特征在于，所述固定装置(10)包括安装在所述安装基础上的固定本体(11)以及安装在所述固定本体(11)上的固定块(12)，所述固定块(12)相对所述固定本体(11)在所述第二方向和所述第三方向上的位置可调，所述连接件(35)背离所述车轴(33)的一端与所述固定块(12)固定连接。

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