CN202836880U

CN202836880U - 一种摆轴组件

Info

Publication number: CN202836880U
Application number: CN 201220436060
Authority: CN
Inventors: 喻惠然
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-08-30

Abstract

本实用新型提供了一种摆轴组件，包括相对设置的两支架，支架上均固定连接有固定块，固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口；摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口；摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线，第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°；第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°。该摆轴组件摆动周期衰减慢、摆动时间长，利于精确的完成各项参数的测试，同时其使用寿命长。

Description

一种摆轴组件

技术领域

本实用新型涉及一种摆轴组件，尤其是一种用于乘用车测试的摆轴组件。

背景技术

随着经济的快速发展，人民生活水平的提高，人们对生活的质量明显有了更高的要求。比如交通工具的变化，从起初的步行到自行车时代，然后从自行车时代慢慢地过渡到摩托车时代，而现在汽车也越来越多的进入普通人的家里，成为人们不可或缺的交通工具。

对于整车而言，其质心高度直接影响整车侧倾和俯仰性能；其转动惯量直接影响车辆瞬态操纵稳定性；而且，汽车的质心和转动惯量等参数是在汽车的仿真分析过程中必须获知的参数。

现有技术中，测量物体质心、转动惯量的方法主要有三种：三线摆法、扭摆法和复摆法。其中，三线摆法测量被测物体转动惯量具有设备简单的优点，但缺点是其测量精度较低，被试件的安装费时费力，试验周期长。扭摆法和复摆法的原理基本相同，但利用扭摆法测量的试验台，被测物体在试验台上各种摆放姿态的调整和各相对位置的测量不易得到好的控制，会给最终测量精度带来很大影响，不易得到好的测试精度。

目前，质心、转动惯量的测试主要为扭摆法和复摆法。无论采用何种方法进行测试，都需要将被试车辆吊起，放置于测试台上，然后进行摆动。但现有技术中的各种设备，其摆动周期衰减快，摆动周期变化快，在较短时间内，摆动就停止，在该短时间内，无法很好的完成测量，导致测试精度非常低。

实用新型内容

为克服现有技术中摆轴组件摆动周期衰减快、摆动时间短、测量精度低的问题，本实用新型提供了一种摆轴组件，该摆轴组件摆动周期衰减慢、摆动时间长，利于精确的完成各项参数的测试，同时该摆轴组件使用寿命长。

本实用新型公开的摆轴组件包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口；所述摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线，第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°；所述第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°。

类似的，本实用新型公开的摆轴组件还可以为：包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向下凹陷形成以第一侧面和第二侧面为表面的凹口；所述摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向下突出形成以第三侧面和第四侧面为表面的刀口，所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第三侧面和第四侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第一侧面和第二侧面的交线，所述第三侧面和第四侧面的夹角为58-92°，所述第一侧面和第二侧面的夹角比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

以上二者为刀口和凹口设置方向的不同。可达到相同的效果。

在对乘用车转动惯量等的测试中，通常需要采用摆动来对相关参数进行测试。所以，摆动过程对参数测试的精度具有较大影响。发明人发现，现有的摆动机构，例如轴承等，其摆动周期变化非常快，通常没有足够的时间获取参数，并且，由于其变化快，获得的摆动周期参数误差大，进而影响最后转动惯量的测试精度。

而采用本实用新型公开的摆轴组件，使摆轴组件中刀口角度为58-92°且凹口角度比刀口角度大26-34°时，在摆动过程中，摆动周期变化越慢，可以有足够的时间获取摆动周期，并且，摆动周期长，可以获取更组数据，可更好的消除误差，使获取的摆动周期的精度越高，误差越小，对提高测试精度十分有利。

另外，当凹口角度和刀口角度满足上述关系时，即可保证在摆动过程中刀口不回产生滑移，而且可以大大降低刀口和凹口在摆动过程中的扭矩，保证刀口和凹口稳定，不受损伤；同时，上述角度配合的刀口和凹口可极大的保证摆动的稳定性，使摆动的摆幅稳定，可保证获取的摆动周期等参数具有较高的精度。

进一步的，对于第一种结构的摆轴组件，第一侧面和第二侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°。同样的，对于第二种结构的摆轴组件，为第三侧面和第四侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°。此时，对进一步保证摆动的稳定性，提高测试精度更为有利。尤其是当刀口角度为88-92°时，在前述优点基础上，可进一步提高摆轴组件的使用寿命。

进一步的，包括两支架顶端相向延伸出两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

进一步的，每个连接板的两端分别向下延伸出两个摆臂，每个连接板同一端的两个摆臂所在的平面与摆动轴线垂直。

进一步的，以摆动轴线所在的竖直平面为对称面，所述支架、悬臂、固定块、摆动块、连接板、摆臂、摆盘的结构各自以对称面对称。

进一步的，所述两个支架固定于基台上。

发明人发现，采用本实用新型前述的摆轴组件进行摆动时，可以控制其摆幅在小于5°（尤其是0.02-1°）做微幅摆动，以便更好的消除获得的摆动周期的误差，使获得的摆动周期等参数更精确。

附图说明

图1是本实用新型提供的摆轴组件的主视图。

图2是本实用新型提供的摆轴组件的左视图。

图3是图1中A处放大图。

图4是图2中B处放大图。

图5是本实用新型提供的摆轴组件中固定块和摆动块的结构示意图。

其中，11、支架；12、悬臂；21、摆臂；22、连接板；23、摆盘；31、固定块；311、第一侧面；312、第二侧面；32、摆动块；321、第三侧面；322、第四侧面；4、基台。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述结构中，支架作为支撑体，用于支撑整个组件。对于其结构，没有限制，只需能实现支撑功能即可。例如可以采用框架式的支架，也可以采用板状的支撑臂。

根据本实用新型，用于支撑整个摆动体系，所述支架具有两个，并且相对设置。两个相对设置的支架之间为摆动区。

支架上固定有固定块。本实用新型中，固定块为实现摆动的重要部件。固定块在支架上的安装方式有多种，优选情况下，包括两支架顶端相向延伸出两悬臂；所述固定块固定于悬臂上。

两个相向延伸的悬臂顶端各固定有一个固定块。固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口。本实用新型中，以第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，刀口垂直于摆动轴线的横截面为三角形。可以理解，位于左侧支架上的刀口的第一侧面和第二侧面的交线与位于右侧支架上的刀口的第一侧面和第二侧面的交线在同一直线上。

根据本实用新型，第一侧面和第二侧面夹角为58-92°。即刀口角度为58-92°。

同时，所述摆轴组件还包括摆动块。摆动块作为与固定块配合，实现摆动的功能部件。摆动块设置于固定块上。摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口。同时，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线；即第三侧面和第四侧面的交线与摆动轴线为同一直线。由于刀口和凹口为不同的三维物体，精确的讲，第一侧面和第二侧面的交线（即摆动轴线）与第三侧面和第四侧面的交线不可能为同一直线，但是，本实用新型中，此处的差别可以忽略，将非常接近的刀口顶端（第一侧面和第二侧面的交线）和凹口底端（第三侧面和第四侧面的交线）视为同一直线。即，凹口的垂直于摆动轴线的横截面为三角形。并且，所述第三侧面和第四侧面的夹角（即凹口角度）比第一侧面和第二侧面的夹角（即刀口角度）大26-34°。

具体的，摆动块与固定块的连接通过固定块的刀口顶端位于凹口底端来实现。此时，第一侧面与第二侧面的交线（即刀口顶端）与第三侧面和第四侧面的交线（即凹口底端）在本实用新型中，视为共线。需要说明的是，在上下方向上，上述刀口朝上突出，刀口顶端位于整个刀口结构最上部。凹口为摆动块底端向上凹陷形成，故凹口的开口端位于整个凹口结构最下部，凹口底端位于整个凹口结构最上部。

根据本实用新型，具有刀口的固定块为两个，分别位于两相对设置的支架顶端的两个悬臂上。同样的，与刀口配合的凹口具有两个，即具有两个摆动块，均按照前述的刀口与凹口的连接方式，与固定块连接。

而本实用新型公开的摆动组件中，刀口角度为58-92°且凹口角度比刀口角度大26-34°时，在摆动过程中，摆动周期变化越慢，可以有足够的时间获取摆动周期，并且，摆动周期长，可以获取更组数据，可更好的消除误差，使获取的摆动周期的精度越高，误差越小，对提高测试精度十分有利。

另外，当凹口的角度和刀口的角度满足上述关系时，即可保证在摆动过程中刀口不回产生滑移，而且可以大大降低刀口和凹口在摆动过程中的扭矩，保证刀口和凹口稳定，不受损伤；同时，上述角度配合的刀口和凹口可极大的保证摆动的稳定性，使摆动的摆幅稳定，可保证获取的摆动周期等参数具有较高的精度。

进一步的，当第一侧面和第二侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°时，上述效果尤为明显。尤其是当刀口角度为88-92°时，在前述优点基础上，可进一步提高摆轴组件的使用寿命。

本实用新型中，摆动块固定连接有摆臂。所述摆臂可以直接固定于摆动块上，优选情况下，摆动块上方固定有连接板，连接板向下延伸出摆臂。两个摆动块连接的摆臂之间，连接有摆盘。所述摆盘用于承载需要被测试的物体。优选情况下，所述摆轴组件处于自然状态下时，摆盘处于水平状态。

优选情况下，所述连接板的两端分别向下延伸出两个摆臂。连接板的同一端的两个摆臂均与摆盘相应的一端连接，用于更稳定的连接摆盘。连接板的同一端的两个摆臂所在的平面与摆动轴线垂直。

为使本实用新型公开的摆轴组件的重心更稳定，避免对摆动测试产生影响，优选情况下，以摆动轴线所在的竖直平面为对称面，所述支架、悬臂、固定块、摆动块、连接板、摆臂、摆盘的结构各自以对称面对称。

同时，根据本实用新型，所述两个支架固定于基台上。通过基台将两个支架连接起来，使摆轴组件成为一个固定的整体。便于其移动。

根据本实用新型，类似的，上述刀口和凹口的位置可以互换，即刀口设置于摆动块上，凹口设置于固定块上，具体的，包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向下凹陷形成以第一侧面和第二侧面为表面的凹口；所述摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向下突出形成以第三侧面和第四侧面为表面的刀口，所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第三侧面和第四侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第一侧面和第二侧面的交线，所述第三侧面和第四侧面的夹角为58-92°，所述第一侧面和第二侧面的夹角比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

与前述结构类似的，所述第三侧面和第四侧面的夹角（即刀口角度）为58-92°，第一侧面和第二侧面的夹角（即凹口角度）比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

同样的，当第三侧面和第四侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°时，对进一步保证摆动的稳定性，提高测试精度更为有利。尤其是当刀口角度为88-92°时，在前述优点基础上，可进一步提高摆轴组件的使用寿命。

与前述结构类似的，本结构中，在上下方向上，上述刀口朝下突出，刀口顶端位于整个刀口结构最下部。凹口为固定块顶端向下凹陷形成，故凹口的开口端位于整个凹口结构最上部，凹口底端位于整个凹口结构最下部。

根据本实用新型，所述摆动组件还包括两支架顶端相向延伸出的两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

另外，本实用新型还公开了一种采用上述摆轴组件进行摆动的方法，包括：提供一摆轴组件，所述摆轴组件的结构如前所述；然后驱动摆盘摆动，所述摆盘摆动的摆幅小于5°。此时，摆轴组件摆动的周期变化极小，对于提高获得的摆动周期等数据的精度十分有利。

上述摆盘的摆幅定义为：当摆轴组件处于静止的自然状态下时，摆盘的摆幅为0。当其摆动起来后，摆盘摆出的最大角度。或者，定义为：当摆轴组件处于静止的自然状态下时，摆动轴线所在的竖直平面与摆盘的交线为摆动法线，此时摆动法线处于初始位置，当摆盘摆动起来后，摆动块绕摆动轴线进行摆动，摆动法线偏离初始位置的最大角度为摆幅。

根据本实用新型，采用本实用新型公开的摆轴组件在上述摆幅下进行摆动，可进一步稳定摆动时的摆动周期，使其衰减得更慢，对进一步提高获得的摆动周期的精度十分有利。

图1-图5示出了本实用新型公开的摆轴组件的一种优选实施方式。

该摆轴组件包括基台4，基台4两端固定有两个支架11，两个支架11顶端各自延伸出一个悬臂12，两个悬臂12相向设置，具体如图3所示。即图1中左侧的悬臂12从左侧的支架11朝向右侧的支架11设置，类似的，右侧的悬臂12从右侧的支架11朝向左侧的支架11设置。

悬臂12顶端固定有固定块31，固定块31顶端具有向上突出的刀口。刀口上表面为两个相交的平面，即第一侧面311和第二侧面312。第一侧面311和第二侧面312的交线为摆动轴线。如图5所示，本实施例中，第一侧面311和第二侧面312形成的夹角α为90°。

固定块31上设置有摆动块32。摆动块32底部具有凹口，凹口表面为两个相交的平面，即第三侧面321和第四侧面322。第三侧面321和第四侧面322的交线和摆动轴线共线。如图5所示，本实施例中，第三侧面321和第四侧面322形成的夹角β为120°。所述刀口的顶部位于凹口的底部。具体如图4所示。

参见图2，摆动块32的顶端固定在连接板22上。连接板22沿垂直于摆动轴线的方向的两端向下延伸出两个摆臂21，两个支架11上的两个连接板22分别延伸出两个摆臂21，共四个摆臂21，四个摆臂21固定连接在摆盘23的相对的两端，将摆盘23固定。

同样的，作为与上述结构类似的实施方式，第一侧面311和第二侧面312形成的夹角α为60°，第三侧面321和第四侧面322形成的夹角β为90°。其余结构可以与前述实施方式中的结构完全相同。

下面对本实用新型公开的摆轴组件的工作过程进行说明：

在静止的自然状态下，记录摆盘23的初始位置。在外力作用下驱动摆盘23，使其偏离初始位置（例如0.2°），然后撤去外力，使摆盘23自然摆动，同时，记录摆盘23的摆动周期。

基于本实用新型公开的摆轴组件，通过上述方法，可以获得高精度的摆动周期，并且摆动过程稳定，不易对摆轴组件，尤其是固定块31和摆动块32的刀口和凹口产生损伤。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种摆轴组件，其特征在于，包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口；所述摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线，第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°；所述第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°。

2.根据权利要求1所述的摆轴组件，其特征在于，第一侧面和第二侧面的夹角为58-62°或者88-92°。

3.根据权利要求1或2所述的摆轴组件，其特征在于，包括两支架顶端相向延伸出的两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

4.根据权利要求3所述的摆轴组件，其特征在于，每个连接板的两端分别向下延伸出两个摆臂，每个连接板同一端的两个摆臂所在的平面与摆动轴线垂直。

5.根据权利要求4所述的摆轴组件，其特征在于，所述两个支架固定于基台上；以摆动轴线所在的竖直平面为对称面，所述支架、悬臂、固定块、摆动块、连接板、摆臂、摆盘的结构各自以对称面对称。

6.一种摆轴组件，其特征在于，包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向下凹陷形成以第一侧面和第二侧面为表面的凹口；所述摆轴组件还包括摆动块，摆动块底端向下突出形成以第三侧面和第四侧面为表面的刀口，所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，两摆臂之间固定有摆盘；以刀口的第三侧面和第四侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第一侧面和第二侧面的交线，所述第三侧面和第四侧面的夹角为58-92°，所述第一侧面和第二侧面的夹角比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

7.根据权利要求6所述的摆轴组件，其特征在于，第三侧面和第四侧面的夹角为58-62°或者88-92°。

8.根据权利要求6或7所述的摆轴组件，其特征在于，包括两支架顶端相向延伸出的两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

9.根据权利要求8所述的摆轴组件，其特征在于，每个连接板的两端分别向下延伸出两个摆臂，每个连接板同一端的两个摆臂所在的平面与摆动轴线垂直。

10.根据权利要求9所述的摆轴组件，其特征在于，所述两个支架固定于基台上；以摆动轴线所在的竖直平面为对称面，所述支架、悬臂、固定块、摆动块、连接板、摆臂、摆盘的结构各自以对称面对称。