CN203929405U - 一种具有两自由度的动态力传递装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于汽车悬架总成试验领域，具体涉及一种具有两自由度的动态力传递装置。技术方案：基座(3)内具有多个独立腔室；盖板(2)安装在基座(3)上，与基座(3)扣合；在基座(3)的每个独立腔室对应的盖板(2)上各开有1个通槽，用于安装滑块(4)；滑块(4)水平部分位于基座(3)内，垂直部分穿过盖板(2)通槽，连接在托盘(1)上；滑块(4)两侧面对称安装一组弹性组件(6)。有益效果：该装置在两方向具有自由度；采用液压油膜高刚度原理传递动态力，在力传递方向具有高刚度，适宜高频率、大载荷力传递；X向直线运动摩擦力很小，便于油温控制，适宜长时间使用；对置碟簧预压紧方式实现Y向约束，可抵抗Y向侧向力。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车悬架总成试验领域，具体涉及一种具有两自由度的动态力传递装置。
背景技术
悬架是汽车的重要总成之一，它把车架与车轴弹性地联接在一起，不仅传递车轮与车轴之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减承载系统的振动，以保证汽车安全平顺地行驶。一个独立悬架通常包括油气弹簧、阻尼器和车轮等，在其研制流程，单独的考核油气弹簧、阻尼器或车轮等组件的性能不能完整的反映悬架总成的性能，因此，对悬架总成进行试验验证是十分必要的环节。
悬架总成试验可对悬架带轮胎整体结构的疲劳强度、轮胎力与油气弹簧位移之间的静/动刚度以及轮胎力和油气弹簧10载荷力的传递关系等进行考核或验证，如图1所示。悬架总成进行整体试验时，需要对其进行结构约束，模拟其实际的工作环境，通常完成安装后，悬架总成的轮胎绕其本身轴线的旋转运动被限制，但整个悬架系统仍具有一个以横臂12点为旋转中心的转动自由度。采用作动器14激励装置，利用一个托板13模拟地面，对轮胎11竖直方向的激励，模拟悬架系统在路面行驶过程的工作情况。因为，悬架总成在安装后具有一个旋转自由度，当轮胎11板13激励后，在随托板13一起沿竖直方向(Z向)运动的过程，必然伴随着一个横向(X向)的位移，造成轮胎11板13的相对滑动，并通过托板13将侧向力传递给作动器14影响作动器14使用，造成作动器14寿命的缩短。为避免此类情况的发生，已有的试验装置采用直线轴承的方式，使托板13具有X向的自由度，以消除托板13和作动器14的侧向力传递。同时，将试验要求载荷通过直线轴承传递给托板13。但传统直线轴承往往存在间隙，在动态试验过程作为力传递装置以解决自由度释放问题存在严重不足：1.动态力传递失真，无法实现试验要求载荷的准确传递；2.传递力受限，当需要传递较大载荷时需采用较大结构。针对现有技术存在的问题，需要提供一种具有两自由度的动态力传递装置，悬架轮胎11该装置可实现与作动器14的沿Z向运动，同时，其X向运动由于托板13与基座的相对滑动得以实现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种具有两自由度的动态力传递装置，该装置通过作动器获取Z向运动自由度，通过托盘与基座之间的相对滑动获取X向自由度，基于液压油膜高刚度原理实现动态力的传递。
实现本实用新型目的的技术方案如下：
一种具有两自由度的动态力传递装置，包括托盘1、盖板2、基座3、滑块4、导轨块5和弹性组件6；基座3的内部具有多个独立腔室，用于安装滑块4、导轨块5和弹性组件6，每个腔室的形状与滑块4、导轨块5和弹性组件6的形状紧密配合；盖板2与基座3的形状相配合，安装在基座3上，与基座3扣合；在基座3的每个独立腔室对应的盖板2上各开有1个通槽，用于安装滑块4，滑块4能够在通槽内沿X向前后移动；托盘1位于盖板2上方，托盘1的形状为平板结构或曲面结构，托盘1的下表面为平面；
在基座3的每个独立腔室内安装有滑块4；滑块4为“⊥”形，包括水平部分和垂直部分；滑块4的水平部分位于基座3的独立腔室内，垂直部分穿过盖板2的通槽，连接在托盘1上，滑块4能够在盖板2的通槽内移动；滑块4两侧面对称安装一组弹性组件6。
所述滑块4与盖板2和基座3之间采用油膜支撑方式减小摩擦力，并传递动态载荷。
所述滑块4与盖板2和基座3之间形成上下对称的4个略宽的空隙作为油腔8，油腔8两侧的空隙较窄，作为封油边9，在油腔8内通入液压油形成4个油垫。每个油垫包括油腔8和位于油腔两侧的封油边9，油腔8内部容纳一定体积的油液。
所述每个油路孔道或油路与油腔8的连接处设有节流器7，用于对液压油进行节流控制。
所述弹性组件6为普通弹簧或者碟簧组件。
所述每个滑块4与弹性组件6之间还各设有一个导轨块5。
本实用新型的有益效果在于：
该装置在两个方向具有自由度，即动态力传递方向Z向和与Z向垂直的方向X向；采用液压油膜高刚度原理传递动态力，整个装置在力传递方向(即Z向)具有很高的刚度，适宜较高频率、大载荷力的传递；X向直线运动副为固液摩擦，摩擦力很小，且液体不断循环，便于油温控制，适宜长时间使用；采用对置碟簧预压紧的方式实现Y向(与X，Z向垂直)直线运动副的约束，使整套装置具有抵抗Y向侧向力的能力。
附图说明
图1为本实用新型的背景技术示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为图2中的基座、盖板的结构示意图；
图4为图3中盖板和基座的单腔室剖视图；
图5为图4中Ⅰ部分的局部放大图；
图6为图4中Ⅱ部分的局部放大图；
图7为图3中盖板和基座的双腔室剖视图；
图中：
1-托盘、2-盖板、3-基座、4-滑块、5-导轨块、6-弹性组件、7-节流器、8-油腔、9-封油边、10-油气弹簧、11-轮胎、12-横臂、13-托板、14-作动器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的描述。
本实施例提供了一种具有两自由度的动态力传递装置，其结构如图2和图3所示，包括托盘1、盖板2、基座3、滑块4、导轨块5和弹性组件6。基座3的内部具有三个独立腔室，用于安装滑块4、导轨块5和弹性组件6，每个腔室的形状与滑块4、导轨块5和弹性组件6的形状紧密配合；在本实施例中，为配合三个滑块4的安装位置和设计简洁、美观等要求，基座3整体的形状为带有加强筋的“T”字型，但基座3的形状可以根据实际需要进行调整。
盖板2与基座3的形状相配合，安装在基座3上，与基座3扣合。在基座3的每个独立腔室对应的盖板2上各开有1个长条形通槽，用于安装滑块4，滑块4能够在长条形通槽内沿X向前后移动。
托盘1位于盖板2上方，托盘1的形状可根据需要采用平板结构或曲面结构，以方便与轮胎或其他试件的联接，托盘1的下表面为平面。
在基座3的每个独立腔室内安装有滑块4，其安装位置如图4和图7所示。滑块4为“⊥”形，包括水平部分和垂直部分；滑块4的水平部分位于基座3的独立腔室内，垂直部分穿过盖板2的长条形通槽，通过螺栓连接在托盘1上。滑块4可以在盖板2的长条形通槽内移动，从而带动托盘1沿X方向自由滑动。滑块4支撑托盘1，在本实施例中采用三个滑块4设计形式，也可采用2个或更多滑块4支撑形式。同样，基座3内部的独立腔室数量与滑块4的数量相同，当滑块4的数量改变时，基座3内部的独立腔室数量和整体形状随之改变。
如图4和图5所示，滑块4与盖板2和基座3之间采用油膜支撑方式减小摩擦力，并传递动态载荷。滑块4与盖板2和基座3之间形成上下对称的4个略宽的空隙作为油腔8，油腔8两侧的空隙较窄，作为封油边9，在油腔8内通入液压油形成4个油垫。每个油垫包括油腔8和位于油腔两侧的封油边9。油腔8内部容纳一定体积的油液，控制油液压力大小，即可实现滑块4输出力的控制。液压油通过盖板2和基座3内部的油路孔道或者外接油路的方式进入油腔8；油垫封油边9具有一定间隙，油液可通过封油边9从油腔8内流出。为调节油垫内油液压力，在每个油路孔道或油路与油腔8的连接处设有节流器7，用于对液压油进行节流控制。节流器7和封油边9均起液阻的作用。
如图4、图5和图6所示，滑块4两侧面对称安装一组弹性组件6。滑块4在对置弹性组件6的预压紧下，在Y方向处于力平衡状态，且该方向自由度受到约束。弹性组件6可以为普通弹簧或者碟簧组件，碟簧组件包括6-1碟簧基座；6-2碟簧；6-3碟簧盖。在每个滑块4与弹性组件6之间还各设有一个导轨块5。导轨块5的作用在于将弹性组件4与滑块5之间的滑动摩擦变为滚动摩擦。导轨块5的数量可根据需要选择，单边1块及以上皆可，根据X向运动范围确定。弹性组件6的数量根据Y向承载要求确定。
本实用新型提出一种具有两自由度的动态力传递装置，其优点在于，悬架轮胎通过该装置可实现与作动器一致的沿Z向运动，同时，其X向运动由于托盘与基座的相对滑动得以实现。沿Z向的主动载荷通过滑块与基体和盖板之间的油膜传递，由于油膜具有很高的刚度，该装置适宜较高频率、大载荷力的传递。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：包括托盘(1)、盖板(2)、基座(3)、滑块(4)和弹性组件(6)；基座(3)的内部具有多个独立腔室，用于安装滑块(4)和弹性组件(6)，每个腔室的形状与滑块(4)和弹性组件(6)的形状紧密配合；盖板(2)与基座(3)的形状相配合，安装在基座(3)上，与基座(3)扣合；在基座(3)的每个独立腔室对应的盖板(2)上各开有1个通槽，用于安装滑块(4)，滑块(4)能够在通槽内沿X向前后移动；托盘(1)位于盖板(2)上方；
在基座(3)的每个独立腔室内安装有滑块(4)；滑块(4)为“⊥”形，包括水平部分和垂直部分；滑块(4)的水平部分位于基座(3)的独立腔室内，垂直部分穿过盖板(2)的通槽，连接在托盘(1)上；滑块(4)两侧面对称安装一组弹性组件(6)。
2.如权利要求1所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述托盘(1)的形状为平板结构或曲面结构，托盘(1)的下表面为平面。
3.如权利要求1所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述滑块(4)与盖板(2)和基座(3)之间采用油膜支撑方式减小摩擦力，并传递动态载荷。
4.如权利要求3所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述滑块(4)与盖板(2)和基座(3)之间形成上下对称的4个略宽的空隙作为油腔(8)，油腔(8)两侧的空隙较窄，作为封油边(9)，在油腔(8)内通入液压油形成4个油垫；每个油垫包括油腔(8)和位于油腔两侧的封油边(9)，油腔(8)内部容纳油液。
5.如权利要求4所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述每个油路孔道或油路与油腔(8)的连接处设有节流器(7)用于对液压油进行节流控制。
6.如权利要求1所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述弹性组件(6)为普通弹簧或者碟簧组件。
7.如权利要求1所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述每个滑块(4)与弹性组件(6)之间还各设有一个或多个导轨块(5)。
8.如权利要求1所述的一种具有两自由度的动态力传递装置，其特征在于：所述盖板(2)的通槽为长条形。
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| CN201420359603.6U CN203929405U (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 一种具有两自由度的动态力传递装置 |
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Cited By (2)
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| CN105277377A (zh) * | 2014-07-01 | 2016-01-27 | 北京强度环境研究所 | 一种具有两自由度的动态力传递装置 |
| CN112557067A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 试验设备和试验方法 |
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- 2014-07-01 CN CN201420359603.6U patent/CN203929405U/zh active Active
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