CN117782432B - 汽车前轴总成动平衡综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车机械部件测试技术领域，尤其是汽车前轴总成动平衡综合测试系统，包括连地控位机构，在所述连地控位机构的中段顶部安装有下中心卡托机构，在所述下中心卡托机构的两侧分别对称安装有半轴平衡测试单元，两所述半轴平衡测试单元用于对安装在其上方的汽车前轴总成上的两侧的半轴对应位置完成承托与动平衡测试。本发明中的汽车前轴总成动平衡综合测试系统在对现有的汽车前轴总成进行动平衡测试时，能够实现对不同转速状态下的汽车前轴总成的动平衡测试，同时能够获取得到不同位置处半轴在运转状态下的振动幅度参数信息，测试结果相对客观、准确、全面。

Description

汽车前轴总成动平衡综合测试系统

技术领域

本发明涉及汽车机械部件测试技术领域，尤其是汽车前轴总成动平衡综合测试系统。

背景技术

汽车前侧的轮轴总成是汽车传动中不可或缺的一个部件，它连接着车轮和车身，使得车轮能够转动并带动车身运动。汽车轮轴在工作时，通过其内部的传动机构将发动机输出的能量传递到车轮上实现驱动。

通常来说，汽车前轴总成由两个半轴和中部的差速器组成，各半轴的端头是与车轮相连的部分，由两个半轴及差速器组成的主体则是连接两个端头并承载着整个装置重量的部分。另外，在一些特殊情况下，还会加装减震器等附件。

在现代交通工具中汽车轮轴的作用尤为重要，因此对于汽车前轴总成的结构、平衡性、材料和制造工艺等方面都有着严格的要求，因此，汽车前轴总成在装配出厂前都需要完成动平衡以及安全性测试并在达标后才能投入。

例如，在专利公开号为CN215262237U、IPC分类号为G01M1/16的专利文献中就公开了一种传动轴动平衡测试装置，其改进结构主要是测试筒及各个带有刻度的测试片部分，在对传动轴测试时将传动轴插装在测试筒的内腔中，利用测试片的移位实现对传动轴动平衡的测试；但是，这种结构仅能实现对传动轴轴端动平衡的测试，其整体测试的结果存在较大的偏差，尤其是针对于结构相对复杂的汽车前轴总成而言，无法准确获取整个汽车前轴总成的整体平衡状态，测试的可靠性较低。

为此，本发明针对现有汽车前轴总成动平衡测试技术中存在的问题进行了优化与改进，特此提出了一种能够全面且可靠地完成汽车前轴总成测试的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：汽车前轴总成动平衡综合测试系统，包括连地控位机构，在所述连地控位机构的中段顶部安装有下中心卡托机构，所述下中心卡托机构的顶部用于对安装在其上方待测试的汽车前轴总成中心的差速器壳体实现卡接与承托，汽车前轴总成处于水平放置状态，在所述下中心卡托机构的两侧分别对称安装有半轴平衡测试单元，两所述半轴平衡测试单元用于对安装在其上方的汽车前轴总成上的两侧的半轴对应位置完成承托与动平衡测试，动平衡测试过程中的外部驱动力由汽车前轴总成中心的差速器壳体的输入轴端输入，所述连地控位机构用于同时控制两所述半轴平衡测试单元沿所述汽车前轴总成的轴向实现相对或者相背运动并在运动的过程中保持对两侧的半轴的动平衡监测。

在上述任一方案中优选的是，在所述连地控位机构的上方的车间顶部固定安装有吊轨单元，所述吊轨单元沿所述连地控位机构的宽度方向设置，在所述吊轨单元的底部安装有吊挂控位机构，在所述吊挂控位机构的中心两侧分别安装有上位载荷机构；动平衡测试状态下，两所述上位载荷机构的底部用于抵压在汽车前轴总成对应位置处两侧的半轴的顶部。

在上述任一方案中优选的是，所述连地控位机构包括固定安装车间地面上的连地框架，在所述连地框架的下中心内框的中部固定安装有下中心连接座，在所述下中心连接座的中心通孔内活动插装有下中心粗径轴，在所述下中心粗径轴的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的下部控位传动丝杠，所述下部控位传动丝杠两端的阶梯轴段均活动穿过所述连地框架的左右两端，在所述下中心连接座两侧的所述下部控位传动丝杠的外螺纹端分别旋合有下部T型移位滑座，各所述下部T型移位滑座的前后两侧分别抵接在所述下中心内框的内侧壁上，在所述连地框架的右端固定安装有下部驱动件，在各所述下部T型移位滑座的顶部分别安装有所述半轴平衡测试单元，在所述下中心连接座的顶部安装有所述下中心卡托机构，两所述半轴平衡测试单元的中心面与所述下中心卡托机构的中心面共面设置。

在上述任一方案中优选的是，所述下部驱动件包括固定安装在所述连地框架右端的下部电机架，在所述下部电机架的安装腔内固定安装有下部驱动电机，所述下部驱动电机的电机轴与对应侧的所述下部控位传动丝杠端部一体成型的阶梯轴段固连。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴平衡测试单元包括固定安装在所述连地控位机构的下部T型移位滑座顶部中心的立式主电缸，在所述立式主电缸的活塞杆的顶部固定安装有半轴测试器，所述半轴测试器工作状态下套接在待测试的汽车前轴总成的半轴的外侧壁上并用于监测当前位置处的振动情况，所述半轴测试器的信号输出端与外部控制器实现信号连接并将监测到的半轴振动信号向外部控制器传输；所述半轴测试器在工作状态下能够跟随对应的所述下部T型移位滑座实现沿所述半轴轴向水平往复移位。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴测试器包括固定安装在对应的所述立式主电缸的活塞杆顶部的下部主承托轴瓦，所述下部主承托轴瓦的顶部的半圆承托腔套接在所述半轴的下部外侧壁上，在所述下部主承托轴瓦的正上方通过快拆螺栓固定安装有上部主承托轴瓦，所述上部主承托轴瓦通过其底部中心的半圆卡接主腔配合套接在所述半轴的上部外侧，所述半圆卡接主腔与所述半轴之间设置有半轴缓冲空间，在所述上部主承托轴瓦的外侧壁上沿其径向间隔设置有若干个半轴径向测试部件，各所述半轴径向测试部件的内端均抵紧在所述半轴的外侧壁上。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴径向测试部件包括沿径向方向设置在所述上部主承托轴瓦上的径向主螺通孔，在所述径向主螺通孔的外端螺纹旋合有第一测距传感器，在所述第一测距传感器的内侧的径向主螺通孔内活动插装有半轴耐磨顶针，所述半轴耐磨顶针的内端活动抵接在所述半轴的外侧壁上，在所述第一测距传感器与所述半轴耐磨顶针之间的所述径向主螺通孔内安装有第一弹簧，所述第一弹簧的外端抵接在所述第一测距传感器的端面处，所述第一弹簧的内端抵接在所述半轴耐磨顶针的端面处。

在上述任一方案中优选的是，所述下中心卡托机构包括固定安装在所述连地控位机构的下中心连接座顶部中心的下顶托电缸，在所述下顶托电缸的活塞杆的顶部固定安装有下顶托座，在各所述下顶托座的顶部四角处分别固定安装有下卡位柱，四个所述下卡位柱用于实现对当前位置处的差速器壳体的下部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体的底部支撑在所述下顶托座的顶部，在所述下顶托座的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述半轴测试器的轴向测试位测距传感器，各所述轴向测试位测距传感器分别与对应侧的所述半轴测试器配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

在上述任一方案中优选的是，所述吊轨单元包两间隔设置且固定安装在所述车间顶部的固定轨道，在各所述固定轨道的T型轨道槽内分别滑动卡接有若干个T型吊挂滑座，各所述T型吊挂滑座的底部均固定安装在所述吊挂控位机构的顶部对应位置处。

在上述任一方案中优选的是，所述吊挂控位机构包括固定安装各所述T型吊挂滑座的顶部的吊挂框架，在所述吊挂框架的上中心内框的中部固定安装有上中心连接座，在所述上中心连接座的中心通孔内活动插装有上中心粗径轴，在所述上中心粗径轴的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的上部控位传动丝杠，所述上部控位传动丝杠两端的阶梯轴段均活动穿过所述吊挂框架的左右两端，在所述上中心连接座两侧的所述上部控位传动丝杠的外螺纹端分别旋合有上部T型移位滑座，各所述上部T型移位滑座的前后两侧分别抵接在所述上中心内框的内侧壁上，在所述吊挂框架的右端固定安装有上部驱动件，在各所述上部T型移位滑座的底部分别安装有所述上位载荷机构，在所述上中心连接座的底部固定安装有所述上中心卡压机构，两所述上位载荷机构的中心面与所述上中心卡压机构的中心面共面设置。

在上述任一方案中优选的是，所述上部驱动件包括固定安装在所述吊挂框架右端的上部电机架，在所述上部电机架的安装腔内固定安装有上部驱动电机，所述上部驱动电机的电机轴与对应侧的所述上部控位传动丝杠端部一体成型的阶梯轴段固连。

在上述任一方案中优选的是，所述上中心卡压机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上中心连接座底部中心的上顶压电缸，在所述上顶压电缸的活塞杆的底部固定安装有上顶压座，在所述上顶压座的底部四角处分别固定安装有上卡位柱，四个所述上卡位柱用于实现对当前位置处的差速器壳体的上部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体的顶部抵接在所述上顶压座的底部，在所述上顶压座的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述上位载荷机构的施压位测距传感器，各所述施压位测距传感器分别与对应侧的所述上位载荷机构配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

在上述任一方案中优选的是，所述上位载荷机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上部T型移位滑座中心底部的载荷加压油缸，在所述载荷加压油缸的底部固定安装有加压位轴瓦，所述加压位轴瓦配合卡接在所述半轴的上部外侧壁上，所述载荷加压油缸由外部液压系统供油。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明中的汽车前轴总成动平衡综合测试系统在对现有的汽车前轴总成进行动平衡测试时，能够实现对不同转速状态下的汽车前轴总成的动平衡测试，同时能够获取得到不同位置处半轴在运转状态下的振动幅度参数信息，测试结果相对客观、准确、全面。

2、利用本发明中的汽车前轴总成动平衡综合测试系统进行测试时，能够配合两侧的上位载荷机构实现对不同载荷工况进行模拟，有效地保证在不同载荷下测量得到的半轴的振动情况，测试得到半轴的径向跳动状态。

3、考虑到，在实际运转状态下汽车前轴总成的存在转向状态，故此设计了跟随式轴端测试单元用以测试不同状态下轮毂端部的平衡及振动情况，使得测试数据更加准确，保证不同形式工况的有效数据的获取及测试。

4、当连地控位机构运转时，能够控制其顶部两侧的半轴平衡测试单元的相对或者相背的移位，从而便于对汽车前轴总成两侧的半轴不同位置处的运转平衡及跳动性的参数的获取，对半轴的整体测试结果更加全面，且配合下中心卡托机构能够保证在测试状态下的整个汽车前轴总成的相对平稳性，避免整体出现过度的上下跳动，保证测试状态的稳定。

5、在各个半轴的上部外侧设置的多个半轴径向测试部件能够相互配合分别将当前运转状态下的半轴的径向跳动信息信号传输至外部现有的控制器，从而实现对半轴测试参数的快速获取，有利于根据参数信息进一步分析整个汽车前轴总成动平衡测试的整体结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的使用状态下的结构示意图。

图3为本发明的汽车前轴总成的结构示意图。

图4为本发明的汽车前轴总成的两端处于轮毂转弯状态下的局部俯视结构示意图。

图5为本发明的连地控位机构的三维立体结构示意图。

图6为本发明的连地控位机构的局部俯视结构示意图。

图7为本发明的吊轨单元的结构示意图。

图8为本发明的吊挂控位机构的仰视状态下的结构示意图。

图9为本发明的半轴测试器的内部剖视结构示意图。

图10为本发明的轮轴测试器的局部分解状态下的剖视结构示意图。

图11为本发明的跟随式轴端测试单元处于安装状态的局部放大结构示意图。

图中，1、汽车前轴总成；101、差速器壳体；102、输入轴端；103、半轴；104、轮毂；105、轮轴；2、车间顶部；3、连地框架；4、下中心内框；5、下中心连接座；6、下中心粗径轴；7、下部控位传动丝杠；8、侧向回位弹簧；9、内端座；10、侧导向滚珠；11、抵压限位座；12、水平抵压轴；13、第二弹簧；14、轮轴耐磨顶针；15、第二测距传感器；16、径向副螺通孔；17、半圆卡接副腔；18、下部T型移位滑座；19、下部电机架；20、下部驱动电机；21、立式主电缸；22、下部主承托轴瓦；23、半圆承托腔；24、上部主承托轴瓦；25、半圆卡接主腔；26、上部副承托轴瓦；27、径向主螺通孔；28、第一测距传感器；29、半轴耐磨顶针；30、第一弹簧；31、下顶托电缸；32、下顶托座；33、下卡位柱；34、轴向测试位测距传感器；35、固定轨道；36、T型轨道槽；37、T型吊挂滑座；38、吊挂框架；39、上中心内框；40、上中心连接座；41、上中心粗径轴；42、上部控位传动丝杠；43、上部T型移位滑座；44、上部电机架；45、上部驱动电机；46、上顶压电缸；47、上顶压座；48、上卡位柱；49、施压位测距传感器；50、载荷加压油缸；51、加压位轴瓦；52、立式副电缸；53、承压钢珠；54、下部副承托轴瓦。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-图11中所示。

实施例1：汽车前轴总成动平衡综合测试系统，包括连地控位机构，在所述连地控位机构的中段顶部安装有下中心卡托机构，所述下中心卡托机构的顶部用于对安装在其上方待测试的汽车前轴总成1中心的差速器壳体101实现卡接与承托，汽车前轴总成1处于水平放置状态，在所述下中心卡托机构的两侧分别对称安装有半轴平衡测试单元，两所述半轴平衡测试单元用于对安装在其上方的汽车前轴总成1上的两侧的半轴103对应位置完成承托与动平衡测试，动平衡测试过程中的外部驱动力由汽车前轴总成1中心的差速器壳体101的输入轴端102输入，所述连地控位机构用于同时控制两所述半轴平衡测试单元沿所述汽车前轴总成1的轴向实现相对或者相背运动并在运动的过程中保持对两侧的半轴103的动平衡监测。本汽车前轴总成动平衡综合测试系统能够实现对本发明中记载的现有的汽车前轴总成1实现动平衡测试操作，在需要对待测试的汽车前轴总成1进行测试前需要预先利用吊装设备将汽车前轴总成1吊装安装在两侧的半轴平衡测试单元的顶部的半轴测试器实现对其进行承托定位，此时的半轴平衡测试单元的半轴测试器处于未完全安装的状态，当定位完成后再控制半轴测试器的上部的上部主承托轴瓦24进行栓接固定，从而完成对半轴103的卡套。在吊装完成及半轴103安装完毕后，通过调节当前的下中心卡托机构对差速器壳体101完成卡接定位。当初步安装到位后，将汽车前轴总成1的差速器壳体101处的动力输入端的外部测试动力连接，等待启动后进行测试，控制动力输入转速等参数的变化实现在不同运转时速状态下的半轴103的动平衡的测试。

在上述任一方案中优选的是，在所述连地控位机构的上方的车间顶部2固定安装有吊轨单元，所述吊轨单元沿所述连地控位机构的宽度方向设置，在所述吊轨单元的底部安装有吊挂控位机构，在所述吊挂控位机构的中心两侧分别安装有上位载荷机构；动平衡测试状态下，两所述上位载荷机构的底部用于抵压在汽车前轴总成1对应位置处两侧的半轴103的顶部。

需要说明的是，设置吊轨单元用于对其下方的吊挂控位机构进行吊挂控位，可以实现对吊挂控位机构按需移位，从而能够实现吊挂控位机构整体在连地控位机构宽度方向上的移位，保证在安装取放待测试或者测试完毕后的汽车前轴总成1时在上方不产生运动干涉，同时在测试时又能够起到辅助定位卡接与利用上位载荷机构实现两侧施加载荷的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述连地控位机构包括固定安装车间地面上的连地框架3，在所述连地框架3的下中心内框4的中部固定安装有下中心连接座5，在所述下中心连接座5的中心通孔内活动插装有下中心粗径轴6，在所述下中心粗径轴6的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的下部控位传动丝杠7，所述下部控位传动丝杠7两端的阶梯轴段均活动穿过所述连地框架3的左右两端，在所述下中心连接座5两侧的所述下部控位传动丝杠7的外螺纹端分别旋合有下部T型移位滑座18，各所述下部T型移位滑座18的前后两侧分别抵接在所述下中心内框4的内侧壁上，在所述连地框架3的右端固定安装有下部驱动件，在各所述下部T型移位滑座18的顶部分别安装有所述半轴平衡测试单元，在所述下中心连接座5的顶部安装有所述下中心卡托机构，两所述半轴平衡测试单元的中心面与所述下中心卡托机构的中心面共面设置。

需要说明的是，连地控位机构的底部固定在地面上，保证整个结构底部的稳定性，当需要对汽车前轴总成1进行承托时，启动下部驱动件控制下部控位传动丝杠7运转，在下部控位传动丝杠7运转的过程中能够带动两下部T型移位滑座18上的两个半轴平衡测试单元相对或者相背运动，当两个半轴平衡测试单元移动到位后，控制下部驱动件停止，从而实现锁位。

当汽车前轴总成1吊装在两个半轴平衡测试单元的顶部时利用半轴测试器将两个半轴103活动套接，同时利用下中心连接座5顶部的下中心卡托机构升降到位实现对汽车前轴总成1中心的差速器壳体101的底部及四周的限位，保证汽车前轴总成1的中心的定位稳定。

当汽车前轴总成1接入动力后能够带动半轴103旋转，在半轴103旋转的过程中如果半轴103存在弯曲能够通过对应的半轴测试器获取运转状态下的半轴103的平衡振动信息并将获取到的信息向外部现有的控制器传输，从而获取得到半轴103的运转状态，进而通过后续对数据分析计算得到半轴103的平衡状态分析。

另外，即使在半轴103运转状态下，控制下部驱动件的运转也能够带动两侧的半轴平衡测试单元跟随两个下中心连接座5实现相对或者相背运转到位，在进行运转时通过各个轴向测试位测距传感器34得到的距离参数获取当前的到位参数，在到达设定位置后控制下部驱动件停止，保持当前位置再次获取当前位置运转状态下的半轴103的平衡振动参数信息并将其参数信号向外输出收集，如此能够实现在半轴103的轴向的不同位置进行停留并获取得到运转状态下的半轴103平衡振动信息，能够完成半轴103整个轴向不同位置出的平衡振动情况的获取，能够更加全面的完成半轴103参数的测试。

在上述任一方案中优选的是，所述下部驱动件包括固定安装在所述连地框架3右端的下部电机架19，在所述下部电机架19的安装腔内固定安装有下部驱动电机20，所述下部驱动电机20的电机轴与对应侧的所述下部控位传动丝杠7端部一体成型的阶梯轴段固连。

需要说明的是，下部驱动电机20在工作时能够实现正转和反转，从而控制下部控位传动丝杠7的正转和反转，最终带动半轴平衡测试单元靠近或者远离。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴平衡测试单元包括固定安装在所述连地控位机构的下部T型移位滑座18顶部中心的立式主电缸21，在所述立式主电缸21的活塞杆的顶部固定安装有半轴测试器，所述半轴测试器工作状态下套接在待测试的汽车前轴总成1的半轴103的外侧壁上并用于监测当前位置处的振动情况，所述半轴测试器的信号输出端与外部控制器实现信号连接并将监测到的半轴103振动信号向外部控制器传输；所述半轴测试器在工作状态下能够跟随对应的所述下部T型移位滑座18实现沿所述半轴103轴向水平往复移位。

需要说明的是，半轴平衡测试单元依靠立式主电缸21的升降带动其顶部的半轴测试器升降；另外，半轴测试器采用上部和下部可以快速拆卸分离的结构，在安装汽车前轴总成1前半轴测试器上部的上部主承托轴瓦24处于拆卸下来的状态，当汽车前轴总成1安装后再将其固定安装在对应的下部主承托轴瓦22的顶部，以此实现对半轴103的卡套。

在半轴103运转状态下依靠半轴测试器实现对半轴103平衡振动参数信息的获取，并将获取的参数信息信号传输至外部的控制器内。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴测试器包括固定安装在对应的所述立式主电缸21的活塞杆顶部的下部主承托轴瓦22，所述下部主承托轴瓦22的顶部的半圆承托腔23套接在所述半轴103的下部外侧壁上，在所述下部主承托轴瓦22的正上方通过快拆螺栓固定安装有上部主承托轴瓦24，所述上部主承托轴瓦24通过其底部中心的半圆卡接主腔25配合套接在所述半轴103的上部外侧，所述半圆卡接主腔25与所述半轴103之间设置有半轴缓冲空间，在所述上部主承托轴瓦24的外侧壁上沿其径向间隔设置有若干个半轴径向测试部件，各所述半轴径向测试部件的内端均抵紧在所述半轴103的外侧壁上。

需要说明的是，半轴测试器工作时利用下部主承托轴瓦22实现对半轴103下部外侧壁的承托，同时依靠上部主承托轴瓦24实现对半轴103上部外侧壁的卡套，当半轴103运转时依靠各个半轴径向测试部件的内端对半轴103的外侧壁进行抵接，由于各个半轴径向测试部件可以在径向实现伸缩复位，因此当半轴103存在表面不平整或者微小的弯曲时，随着半轴103的运转其顶部会周期性的出现径向的跳动，通过各个半轴径向测试部件的伸缩变形来适应半轴103的径向变化，同时半轴103运动的径向变化信息也会被各个半轴径向测试部件获取并向外信号输出，从而完成半轴103平衡振动情况的获取。

在上述任一方案中优选的是，所述半轴径向测试部件包括沿径向方向设置在所述上部主承托轴瓦24上的径向主螺通孔27，在所述径向主螺通孔27的外端螺纹旋合有第一测距传感器28，在所述第一测距传感器28的内侧的径向主螺通孔27内活动插装有半轴耐磨顶针29，所述半轴耐磨顶针29的内端活动抵接在所述半轴103的外侧壁上，在所述第一测距传感器28与所述半轴耐磨顶针29之间的所述径向主螺通孔27内安装有第一弹簧30，所述第一弹簧30的外端抵接在所述第一测距传感器28的端面处，所述第一弹簧30的内端抵接在所述半轴耐磨顶针29的端面处。

需要说明的是，第一测距传感器28旋合安装在径向主螺通孔27内部可以根据需要对其在径向位置上进行调整，同时在安装完成后使得半轴耐磨顶针29的内端可以在第一弹簧30处于自然伸长状态下刚好抵接在所述半轴103的上部外侧壁上，此时第一测距传感器28处于零点位置，当运转状态下的半轴103向上跳动时第一测距传感器28可以监测到径向距离的变化。

在上述任一方案中优选的是，所述下中心卡托机构包括固定安装在所述连地控位机构的下中心连接座5顶部中心的下顶托电缸31，在所述下顶托电缸31的活塞杆的顶部固定安装有下顶托座32，在各所述下顶托座32的顶部四角处分别固定安装有下卡位柱33，四个所述下卡位柱33用于实现对当前位置处的差速器壳体101的下部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体101的底部支撑在所述下顶托座32的顶部，在所述下顶托座32的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述半轴测试器的轴向测试位测距传感器34，各所述轴向测试位测距传感器34分别与对应侧的所述半轴测试器配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

需要说明的是，下中心卡托机构工作时依靠下顶托电缸31带动顶部的下顶托座32抵托在差速器壳体101的底部，同时利用四个下卡位柱33完成侧向限位，保证差速器壳体101的稳定性。

轴向测试位测距传感器34能够测量得到与对应侧的所述半轴测试器之间的距离，便于记录处于半轴103不同轴向位置处进行动平衡测试时的位置点。

在上述任一方案中优选的是，所述吊轨单元包两间隔设置且固定安装在所述车间顶部2的固定轨道35，在各所述固定轨道35的T型轨道槽36内分别滑动卡接有若干个T型吊挂滑座37，各所述T型吊挂滑座37的底部均固定安装在所述吊挂控位机构的顶部对应位置处。

需要说明的是，在控制吊挂控位机构进行滑移移位时可以采用人工推移或者利用外部拉移设备拉移的方式实现，同时在各个固定轨道35的对应位置处可以配置到位开关。

在上述任一方案中优选的是，所述吊挂控位机构包括固定安装各所述T型吊挂滑座37的顶部的吊挂框架38，在所述吊挂框架38的上中心内框39的中部固定安装有上中心连接座40，在所述上中心连接座40的中心通孔内活动插装有上中心粗径轴41，在所述上中心粗径轴41的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的上部控位传动丝杠42，所述上部控位传动丝杠42两端的阶梯轴段均活动穿过所述吊挂框架38的左右两端，在所述上中心连接座40两侧的所述上部控位传动丝杠42的外螺纹端分别旋合有上部T型移位滑座43，各所述上部T型移位滑座43的前后两侧分别抵接在所述上中心内框39的内侧壁上，在所述吊挂框架38的右端固定安装有上部驱动件，在各所述上部T型移位滑座43的底部分别安装有所述上位载荷机构，在所述上中心连接座40的底部固定安装有所述上中心卡压机构，两所述上位载荷机构的中心面与所述上中心卡压机构的中心面共面设置。

需要说明的是，吊挂控位机构的顶部固定在各所述T型吊挂滑座37的底部，保证整个结构顶部的稳定性，当需要对汽车前轴总成1进行按压时，启动上部驱动件控制上部控位传动丝杠42运转，在上部控位传动丝杠42运转的过程中能够带动两上部T型移位滑座43上的两个上位载荷机构相对或者相背运动，当两个上位载荷机构移动到位后，控制上部驱动件停止，从而实现锁位。

另外，在半轴103运转状态下，控制上部驱动件的运转也能够带动两侧的上位载荷机构跟随两个上中心连接座40实现相对或者相背运转到位，在进行运转时通过控制各个上位载荷机构的下端向下伸出实现对半轴103上部外侧壁的载荷施压，从而可以模拟不同载荷工况下的半轴103运转状态，在到达设定的载荷压力后保持施压状态，同时半轴103处于运转测试状态。

在上述任一方案中优选的是，所述上部驱动件包括固定安装在所述吊挂框架38右端的上部电机架44，在所述上部电机架44的安装腔内固定安装有上部驱动电机45，所述上部驱动电机45的电机轴与对应侧的所述上部控位传动丝杠42端部一体成型的阶梯轴段固连。

需要说明的是，上部驱动电机45在工作时能够实现正转和反转，从而控制上部控位传动丝杠42的正转和反转，最终带动上位载荷机构靠近或者远离。

在上述任一方案中优选的是，所述上中心卡压机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上中心连接座40底部中心的上顶压电缸46，在所述上顶压电缸46的活塞杆的底部固定安装有上顶压座47，在所述上顶压座47的底部四角处分别固定安装有上卡位柱48，四个所述上卡位柱48用于实现对当前位置处的差速器壳体101的上部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体101的顶部抵接在所述上顶压座47的底部，在所述上顶压座47的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述上位载荷机构的施压位测距传感器49，各所述施压位测距传感器49分别与对应侧的所述上位载荷机构配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

需要说明的是，上中心卡压机构工作时利用上顶压电缸46向下伸出带动上顶压座47向下抵压在差速器壳体101的顶部，同时配合四个上卡位柱48实现对差速器壳体101的侧部限位。

利用施压位测距传感器49可以实现对上位载荷机构水平移动位置的测量并在其到达设定位置后控制上部驱动件停止运转。

在上述任一方案中优选的是，所述上位载荷机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上部T型移位滑座43中心底部的载荷加压油缸50，在所述载荷加压油缸50的底部固定安装有加压位轴瓦51，所述加压位轴瓦51配合卡接在所述半轴103的上部外侧壁上，所述载荷加压油缸50由外部液压系统供油。

需要说明的是，上位载荷机构主要作用是对半轴103上部不同位置进行抵接施压同时又不影响半轴103的正常运转，载荷加压油缸50内部进行油压供应时设置安全泄压结构，保证半轴103在出现跳动时能够实现正常运转，载荷加压油缸50由外部的液压系统控制其油压的变化，从而达到控制不同施压载荷的目的，在此设置的加压位轴瓦51起到滑动轴承的作用，保证施压状态下半轴103运转正常。

在上述任一方案中优选的是，在待测试的汽车前轴总成1的两侧的半轴103的端部分别设有轮毂104，各轮毂104的内侧中心的轮轴105内端均通过转向万向节与对应侧的半轴103相连接，两侧的半轴103的内端均活动伸至差速器壳体101的内部，两半轴103位同轴设置。

需要说明的是，汽车前轴总成1采用现有结构中的一种汽车前轴总成1产品，本汽车前轴总成动平衡综合测试系统作为专用于该种汽车前轴总成1的测试设备。

实施例2：与实施例1相比，本实施例的区别在于，还包括：

在各所述轮轴105的外侧壁上分别安装有跟随式轴端测试单元，各所述跟随式轴端测试单元的底部均抵接在所述连地控位机构的连地框架3的对应端部的顶面位置处。

需要说明的是，跟随式轴端测试单元设置的目的是：考虑到待测试的汽车前轴总成1存在转向状态，当待测试的汽车前轴总成1处于轮毂104转向时，半轴103运转带来的动平衡振动会出现变化，同时轮毂104处于不同的转向状态时整个汽车前轴总成1的动平衡状态也会发生变化，因此设置跟随式轴端测试单元可以更好的在测试状态下配合半轴测试器实现对半轴103及轮毂104的轮轴105的动平衡振动情况的测试及相关参数的快速获取，保证动平衡测试参数信息的全面性及相对客观准确性。

在上述任一方案中优选的是，所述跟随式轴端测试单元包括竖直设置的立式副电缸52，在所述立式副电缸52的缸筒的底部卡槽内分别活动卡接有若干个承压钢珠53，各所述承压钢珠53的底部均抵接在所述连地框架3的对应端部的顶面位置处，在所述立式副电缸52的活塞杆的顶部固定安装有轮轴测试器，所述轮轴测试器工作状态下套接在待测试的汽车前轴总成1的轮毂104的轮轴105外侧壁上并用于监测当前位置处的振动情况，所述轮轴测试器的信号输出端与外部控制器实现信号连接并将监测到的轮轴105振动信号向外部控制器传输。

需要说明的是，立式副电缸52作为跟随式轴端测试单元的主要支撑机构，可以配合底部的承压钢珠53支撑在连地框架3的对应端部的顶面位置处，同时利用组合快拆式的轮轴测试器实现对轮轴105的卡套，整个跟随式轴端测试单元在工作状态下处于竖直状态而且可以在一定范围内移动。轮轴测试器可以对轮轴105在径向的振动状态进行获取并向外实现信号传输。

在上述任一方案中优选的是，所述轮轴测试器包括固定安装在对应的所述立式副电缸52的活塞杆顶部的下部副承托轴瓦54，所述下部副承托轴瓦54活动卡接在所述轮轴105的下部外侧壁上，在所述下部副承托轴瓦54的正上方通过快拆螺栓固定安装有上部副承托轴瓦26，所述上部副承托轴瓦26通过其底部中心的半圆卡接副腔17配合套接在所述轮轴105的上部外侧，所述半圆卡接副腔17与所述轮轴105之间设置有轮轴缓冲空间，在所述上部副承托轴瓦26的外侧壁上沿其径向间隔设置有若干个轮轴径向测试部件，各所述轮轴径向测试部件的内端均抵紧在所述轮轴105的外侧壁上。

需要说明的是，轮轴测试器工作时利用下部副承托轴瓦54实现对轮轴105下部外侧壁的承托，同时依靠上部副承托轴瓦26实现对轮轴105上部外侧壁的卡套，当轮轴105运转时依靠各个轮轴径向测试部件的内端对轮轴105的外侧壁进行抵接，由于各个轮轴径向测试部件可以在径向实现伸缩复位，因此当轮轴105存在表面不平整或者微小的弯曲时，随着轮轴105的运转其顶部会周期性的出现径向的跳动，通过各个轮轴径向测试部件的伸缩变形来适应轮轴105的径向变化，同时轮轴105运动的径向变化信息也会被各个轮轴径向测试部件获取并向外信号输出，从而完成轮轴105平衡振动情况的获取。

在上述任一方案中优选的是，所述轮轴径向测试部件包括沿径向方向设置在所述上部副承托轴瓦26上的径向副螺通孔16，在所述径向副螺通孔16的外端螺纹旋合有第二测距传感器15，在所述第二测距传感器15的内侧的径向副螺通孔16内活动插装有轮轴耐磨顶针14，所述轮轴耐磨顶针14的内端活动抵接在所述轮轴105的外侧壁上，在所述第二测距传感器15与所述轮轴耐磨顶针14之间的所述径向副螺通孔16内安装有第二弹簧13，所述第二弹簧13的外端抵接在所述第二测距传感器15的端面处，所述第二弹簧13的内端抵接在所述轮轴耐磨顶针14的端面处。

需要说明的是，第二测距传感器15旋合安装在径向副螺通孔16内部可以根据需要对其在径向位置上进行调整，同时在安装完成后使得轮轴耐磨顶针14的内端可以在第二弹簧13处于自然伸长状态下刚好抵接在所述轮轴105的上部外侧壁上，此时第二测距传感器15处于零点位置，当运转状态下的轮轴105向上跳动时第二测距传感器15可以监测到径向距离的变化。

在上述任一方案中优选的是，在各所述下部副承托轴瓦54上分别安装有一侧导向部件。

在上述任一方案中优选的是，所述侧导向部件包括活动插装在所述下部副承托轴瓦54的贯通孔内的水平抵压轴12，所述水平抵压轴12的外端固定安装有抵压限位座11，在所述抵压限位座11的端面的各卡槽内分别卡接有侧导向滚珠10，各所述侧导向滚珠10在工作状态下用于抵接在对应侧的轮毂104的内端面上，在所述水平抵压轴12的内端固定安装有内端座9，在所述内端座9与所述下部副承托轴瓦54之间的所述水平抵压轴12的外侧壁上活动套接有侧向回位弹簧8，所述侧向回位弹簧8的两端分别抵接在所述内端座9的端面上及所述下部副承托轴瓦54的端面上。

需要说明的是，侧导向部件工作时主要时考虑到当轮毂104配合转向万向节存在一定的转弯角度时，如果处于运转状态整个跟随式轴端测试单元可能会存在沿轮轴105的轴向移动的情况，为了避免其对轮毂104的内端面造成干涉，故设置了侧导向部件实现滚动抵接轮毂104的内端面，在进行抵接时依靠侧导向滚珠10可以实现滚动抵压，使其不影响轮毂104的正常运转，同时依靠侧向回位弹簧8可以实现自动回位的目的。

具体工作原理：本发明中设计的汽车前轴总成动平衡综合测试系统能够实现对本发明中记载的现有的汽车前轴总成1实现动平衡测试操作，在需要对待测试的汽车前轴总成1进行测试前需要预先利用吊装设备将汽车前轴总成1吊装安装在两侧的半轴平衡测试单元的顶部的半轴测试器实现对承托定位，此时的半轴平衡测试单元的半轴测试器处于未完全安装的状态，当定位完成后再控制半轴测试器的上部的上部主承托轴瓦24进行栓接固定，从而完成对半轴103的卡套。

在吊装完成及半轴103安装完毕后，通过调节当前的下中心卡托机构对差速器壳体101完成卡接定位。

然后通过人工拉移或者配套的外部推移设备对顶部的吊轨单元下方的吊挂控位机构进行移位并利用配套的到位开关实现到位提示，当到位后此时吊挂控位机构处于当前下方的汽车前轴总成1的正上方，控制吊挂控位机构的上位载荷机构运转并实现控制其底部的下中心卡托机构下移到位，实现对汽车前轴总成1的差速器壳体101的顶部定位，保证汽车前轴总成1的中心的差速器壳体101的进一步定位。

当初步安装到位后，将汽车前轴总成1的差速器壳体101处的动力输入端的外部测试动力连接，等待启动后进行测试，控制动力输入转速等参数的变化实现在不同运转时速状态下的半轴103的动平衡的测试。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：包括连地控位机构，在所述连地控位机构的中段顶部安装有下中心卡托机构，所述下中心卡托机构的顶部用于对安装在其上方待测试的汽车前轴总成中心的差速器壳体实现卡接与承托，在所述下中心卡托机构的两侧分别对称安装有半轴平衡测试单元，两所述半轴平衡测试单元用于对安装在其上方的汽车前轴总成两侧的半轴完成承托与动平衡测试，动平衡测试过程中的外部驱动力由汽车前轴总成中心的差速器壳体的输入轴端输入，所述连地控位机构用于同时控制两所述半轴平衡测试单元沿所述汽车前轴总成的轴向实现相对或者相背运动并在运动的过程中保持对两侧的半轴的动平衡监测；

所述半轴平衡测试单元包括固定安装在所述连地控位机构的下部T型移位滑座顶部中心的立式主电缸，在所述立式主电缸的活塞杆的顶部固定安装有半轴测试器，所述半轴测试器工作状态下套接在待测试的汽车前轴总成的半轴外侧壁上并用于监测当前位置处的振动情况，所述半轴测试器的信号输出端与外部控制器实现信号连接并将监测到的半轴振动信号向外部控制器传输；所述半轴测试器在工作状态下能够跟随对应的所述下部T型移位滑座实现沿所述半轴轴向水平往复移位；

所述半轴测试器包括固定安装在对应的所述立式主电缸的活塞杆顶部的下部主承托轴瓦，所述下部主承托轴瓦的顶部的半圆承托腔套接在所述半轴的下部外侧壁上，在所述下部主承托轴瓦的正上方通过快拆螺栓固定安装有上部主承托轴瓦，所述上部主承托轴瓦通过其底部中心的半圆卡接主腔配合套接在所述半轴的上部外侧，所述半圆卡接主腔与所述半轴之间设置有半轴缓冲空间，在所述上部主承托轴瓦的外侧壁上沿其径向间隔设置有若干个半轴径向测试部件，各所述半轴径向测试部件的内端均抵紧在所述半轴的外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：在所述连地控位机构的上方的车间顶部固定安装有吊轨单元，所述吊轨单元沿所述连地控位机构的宽度方向设置，在所述吊轨单元的底部安装有吊挂控位机构，在所述吊挂控位机构的中心两侧分别安装有上位载荷机构；动平衡测试状态下，两所述上位载荷机构的底部用于抵压在汽车前轴总成对应位置处两侧的半轴的顶部。

3.根据权利要求2所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述连地控位机构包括固定安装车间地面上的连地框架，在所述连地框架的下中心内框的中部固定安装有下中心连接座，在所述下中心连接座的中心通孔内活动插装有下中心粗径轴，在所述下中心粗径轴的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的下部控位传动丝杠，所述下部控位传动丝杠两端的阶梯轴段均活动穿过所述连地框架的左右两端，在所述下中心连接座两侧的所述下部控位传动丝杠的外螺纹端分别旋合有下部T型移位滑座，各所述下部T型移位滑座的前后两侧分别抵接在所述下中心内框的内侧壁上，在所述连地框架的右端固定安装有下部驱动件，在各所述下部T型移位滑座的顶部分别安装有所述半轴平衡测试单元，在所述下中心连接座的顶部安装有所述下中心卡托机构，两所述半轴平衡测试单元的中心面与所述下中心卡托机构的中心面共面设置。

4.根据权利要求3所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述下中心卡托机构包括固定安装在所述连地控位机构的下中心连接座顶部中心的下顶托电缸，在所述下顶托电缸的活塞杆的顶部固定安装有下顶托座，在各所述下顶托座的顶部四角处分别固定安装有下卡位柱，四个所述下卡位柱用于实现对当前位置处的差速器壳体的下部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体的底部支撑在所述下顶托座的顶部，在所述下顶托座的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述半轴测试器的轴向测试位测距传感器，各所述轴向测试位测距传感器分别与对应侧的所述半轴测试器配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

5.根据权利要求4所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述吊轨单元包两间隔设置且固定安装在所述车间顶部的固定轨道，在各所述固定轨道的T型轨道槽内分别滑动卡接有若干个T型吊挂滑座，各所述T型吊挂滑座的底部均固定安装在所述吊挂控位机构的顶部对应位置处。

6.根据权利要求5所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述吊挂控位机构包括固定安装各所述T型吊挂滑座的顶部的吊挂框架，在所述吊挂框架的上中心内框的中部固定安装有上中心连接座，在所述上中心连接座的中心通孔内活动插装有上中心粗径轴，在所述上中心粗径轴的左右两侧分别一体成型固连有与其同轴设置的上部控位传动丝杠，所述上部控位传动丝杠两端的阶梯轴段均活动穿过所述吊挂框架的左右两端，在所述上中心连接座两侧的所述上部控位传动丝杠的外螺纹端分别旋合有上部T型移位滑座，各所述上部T型移位滑座的前后两侧分别抵接在所述上中心内框的内侧壁上，在所述吊挂框架的右端固定安装有上部驱动件，在各所述上部T型移位滑座的底部分别安装有所述上位载荷机构，在所述上中心连接座的底部固定安装有上中心卡压机构，两所述上位载荷机构的中心面与所述上中心卡压机构的中心面共面设置。

7.根据权利要求6所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述上中心卡压机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上中心连接座底部中心的上顶压电缸，在所述上顶压电缸的活塞杆的底部固定安装有上顶压座，在所述上顶压座的底部四角处分别固定安装有上卡位柱，四个所述上卡位柱用于实现对当前位置处的差速器壳体的上部侧壁的卡接定位，所述差速器壳体的顶部抵接在所述上顶压座的底部，在所述上顶压座的两侧侧壁的中部分别固定安装有用于朝向对应侧的所述上位载荷机构的施压位测距传感器，各所述施压位测距传感器分别与对应侧的所述上位载荷机构配合使用并用于同步向外部控制器传输信号。

8.根据权利要求7所述的汽车前轴总成动平衡综合测试系统，其特征在于：所述上位载荷机构包括固定安装在所述吊挂控位机构的上部T型移位滑座中心底部的载荷加压油缸，在所述载荷加压油缸的底部固定安装有加压位轴瓦，所述加压位轴瓦配合卡接在所述半轴的上部外侧壁上，所述载荷加压油缸由外部液压系统供油。