專利名稱：多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車懸架性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測量汽車懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
懸架系統(tǒng)是車輛底盤的核心,其懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性(Kinematics &Compliance，下文簡稱為K & C特性)與底盤性能直接相關(guān)，在底盤開發(fā)階段具有重要的作用。懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性(Kinematics，下文簡稱為K特性)描述的是車輪在彈簧變形和轉(zhuǎn)向時(shí)的運(yùn)動(dòng)，是指當(dāng)汽車車輪上下移動(dòng)時(shí)，車輪定位參數(shù)、懸架剛度、側(cè)傾剛度等參數(shù)相應(yīng)的變化關(guān)系。而懸架彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性(Compliance，下文簡稱為C特性)則是在考慮橡膠襯套等彈性連接件對懸架性能影響的情況下，輪胎和路面之間的力和力矩引起的車輪定位參數(shù)、車身姿態(tài)、懸架剛度 等參數(shù)的變化關(guān)系。K&C特性是聯(lián)系懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與整車性能匹配的橋梁，對于整車性能有至關(guān)重要的影響。汽車懸架K&C特性試驗(yàn)臺(tái)是專門用來測量懸架K&C特性的試驗(yàn)設(shè)備，采用準(zhǔn)靜態(tài)加載方式，在實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架上模擬車輛在路面行駛時(shí)受力和位移運(yùn)動(dòng)，測量出車輪定位參數(shù)的變化，從而指導(dǎo)車輛的設(shè)計(jì)和開發(fā)。汽車懸架K&C特性試驗(yàn)臺(tái)包括以下測試項(xiàng)目:同向輪跳試驗(yàn)、反向輪跳試驗(yàn)、側(cè)向柔度Fy試驗(yàn)、縱向柔度Fx試驗(yàn)、回正力矩Tz試驗(yàn)和轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。現(xiàn)有技術(shù)中的懸架K & C特性試驗(yàn)臺(tái)包括有測量系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、車身夾持系統(tǒng)、操作臺(tái)以及相應(yīng)的電氣和軟件系統(tǒng)等。其中的加載系統(tǒng)包括有垂向加載機(jī)構(gòu)、縱向加載機(jī)構(gòu)、側(cè)向加載機(jī)構(gòu)和回正力矩加載機(jī)構(gòu)組成，每個(gè)方向的加載機(jī)構(gòu)是由機(jī)械加載主體、液壓缸或電動(dòng)缸、力傳感器和位移傳感器構(gòu)成。當(dāng)對不同輪距的車輛進(jìn)行裝夾時(shí)，需要調(diào)整兩側(cè)輪距調(diào)整滑板的距離?，F(xiàn)有的懸架K&C試驗(yàn)臺(tái)均采用具有三個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的左右墩實(shí)現(xiàn)對車輪的加載，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，并且需要手動(dòng)調(diào)整左右墩的距離以適應(yīng)不同輪距的車輛，且可調(diào)范圍較小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多自由度懸架K & C特性試驗(yàn)臺(tái)，使其能夠更好地反映真實(shí)的路面?zhèn)葍A角和縱傾角，實(shí)現(xiàn)輪距與軸距的調(diào)節(jié)與加載結(jié)合，并且可調(diào)范圍較大。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種多自由度懸架K & C特性試驗(yàn)臺(tái)，主要包括支撐系統(tǒng)2，加載系統(tǒng)3，測量系統(tǒng)4，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5和控制系統(tǒng)6，所述的支撐系統(tǒng)2用于支撐待測車輛I和加載系統(tǒng)3，加載系統(tǒng)3中的六個(gè)電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5的六自由度運(yùn)動(dòng)；加載系統(tǒng)3中的左右墩滑動(dòng)連接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5的上方，左右墩各自內(nèi)部的圓盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；測量系統(tǒng)4測量待測車輛I車輪的位移和受力；控制系統(tǒng)6采集測量系統(tǒng)4測得的信號(hào)并驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)3對待測車輛I進(jìn)行加載。[0009]具體地，所述的支撐系統(tǒng)2包括有底座21、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸支座22、橫向電動(dòng)缸支座23、車身夾具部分24和輔助支撐平面25 ;其中，底座21水平固定在堅(jiān)實(shí)地基上，三個(gè)電動(dòng)缸支座固定在底座21上相應(yīng)位置,分別對加載系統(tǒng)3中的兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32和一個(gè)橫向電動(dòng)缸33進(jìn)行支撐；車身夾具部分24用于夾持待測車輛I的車身；輔助支撐平面25用于支撐待測車輛I的非測量車輪。所述的加載系統(tǒng)3包括有三個(gè)垂向電動(dòng)缸31、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32、一個(gè)橫向電動(dòng)缸33、左墩34和右墩35 ；其中，每個(gè)電動(dòng)缸兩端均安裝有萬向節(jié)或球軸承；三個(gè)垂向電動(dòng)缸31垂直安裝在底座21和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5之間；兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32縱向安裝，其后端分別與縱向電動(dòng)缸支座22的上部通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5進(jìn)行球鉸連接；橫向電動(dòng)缸33橫向安裝，其后端與橫向電動(dòng)缸支座23的上部通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5進(jìn)行球鉸連接。所述的左墩34和右墩35對稱布置，其結(jié)構(gòu)基本相同，以左墩34為例，其包括有滑塊341、墩座342、圓盤電機(jī)343、墩臺(tái)344、滑軌345、驅(qū)動(dòng)電機(jī)346和直線導(dǎo)軌副347 ;其中固定在墩座342底部的滑塊341通過滑軌345與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5橫向滑動(dòng)連接，圓盤電機(jī)343固定安裝在墩座342上方，驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)344旋轉(zhuǎn)；墩座342底部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)346通過直線導(dǎo)軌副347驅(qū)動(dòng)墩座342橫向滑動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪距調(diào)節(jié)和橫向加載。所述的測量系統(tǒng)4包括有測量臂41和六分力傳感器42，其中，測量臂41固定在左右墩的墩座上，用于測量待測車輛I車輪的位移；六分力傳感器42固定在左右墩的內(nèi)部，用于測量待測車輛I車輪的受力；可選地，測量裝置4的測量臂41通過過渡支架411固定安裝在支撐系統(tǒng)2上，測量臂41則不再隨同左右墩橫向移動(dòng)，這樣可以消除由于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5、滑軌和滑塊等中間環(huán)節(jié)的變形導(dǎo)致的測量誤差。所述的控制系統(tǒng)6包括驅(qū)動(dòng)控制模塊和信號(hào)采集模塊，其中，驅(qū)動(dòng)控制模塊用于控制各電動(dòng)缸、圓盤電機(jī)、左右墩的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)懸架測試的加載要求；信號(hào)采集模塊采集測量臂41中各個(gè)編碼器輸出的角度信息、六分力傳感器42輸出的六分力信息以及各電機(jī)的反饋信號(hào)。可選地，所述的加載系統(tǒng)3中的六個(gè)電動(dòng)缸可以全部或部分地更換為液壓缸?？蛇x地，在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5底部垂直安裝兩支或多于兩支油氣彈簧36，用于分擔(dān)垂向電動(dòng)缸所受的載荷，這樣就加大了整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的測試載荷范圍?？蛇x地，將兩臺(tái)或多臺(tái)上述的試驗(yàn)臺(tái)平行放置，并根據(jù)待測車輛的軸距調(diào)整各個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的距離，進(jìn)而用于同時(shí)測量雙軸車輛或多軸車輛的懸架K & C特性?？蛇x地，將上述試驗(yàn)臺(tái)的測量臂拆除，并在左右墩上分別安裝車身固定卡具26，將待測車輛I固定在車身固定卡具26上，驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)3在三個(gè)方向的擺動(dòng)，進(jìn)而可以根據(jù)各個(gè)電動(dòng)缸的長度信息解算出整車的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)心位置等信息，即本實(shí)驗(yàn)臺(tái)也可當(dāng)作轉(zhuǎn)動(dòng)慣量試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行整車或零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量。本實(shí)用新型的工作過程如下:(1)進(jìn)行單軸懸架測 試時(shí)，首先調(diào)整左右墩距離，使之適應(yīng)于待測車輛I的輪距；其次，將待測車輛I吊裝或開到試驗(yàn)臺(tái)上方，使待測車輪與左右墩的墩臺(tái)相接觸，非測量車輪與輔助支撐平面25接觸，車身夾具部分24夾持待測車輛I的車身；再次，控制系統(tǒng)6控制加載系統(tǒng)3的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對待測車輪的各向加載，測量系統(tǒng)4測量待測車輪的位移信號(hào)和受力信號(hào)；最后，控制系統(tǒng)6采集響應(yīng)信號(hào)并進(jìn)行處理，即可得到待測車輛I被測懸架的K& C特性。(2)進(jìn)行雙軸或多軸懸架測試時(shí)，首先調(diào)整各試驗(yàn)臺(tái)的距離，使之適應(yīng)于待測車輛I的軸距；其次，調(diào)整各試驗(yàn)臺(tái)左右墩的距離，使之適應(yīng)于待測車輛I各個(gè)待測軸的輪距；再次，車身夾具部分24夾持待測車輛I的車身；接下來的工作與單軸懸架測試時(shí)相同，最后可以得到待測車輛I各個(gè)被測懸架的K & C特性。本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)采用了獨(dú)特的多自由度加載形式，可以實(shí)現(xiàn)測試過程完全模擬真實(shí)路面?zhèn)葍A角和縱傾角，進(jìn)而得到更準(zhǔn)確的懸架特性；(2)左右墩采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)和直線導(dǎo)軌副驅(qū)動(dòng)，使得測試時(shí)的輪距與軸距調(diào)節(jié)與加載相結(jié)合，并且可調(diào)范圍大；(3)加裝油氣彈簧或多臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)共用時(shí)，能夠用于乘用車、商用車、多軸車與越野車等的單軸測量或多軸同時(shí)測量，測量載荷范圍廣；(4)經(jīng)過少量改裝即可進(jìn)行整車或零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量?？梢姳緦?shí)用新型測量更準(zhǔn)確，并且結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，測量范圍廣，具有較好的應(yīng)用前景。


圖1為本實(shí)用新型進(jìn)行單軸懸架測試時(shí)的整體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的主體示意圖；圖3為本實(shí)用新型的左墩及測量系統(tǒng)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的仰視圖(為清晰顯示各電動(dòng)缸，圖中隱藏了底座和各電動(dòng)缸支座)；圖5為本實(shí)用新型進(jìn)行雙軸懸架測試時(shí)的整體示意圖；圖6為本實(shí)用新型的測量臂固定在支撐系統(tǒng)的底座上的實(shí)施例，此外，該圖中安裝了三支油氣彈簧(為清晰顯示各油氣彈簧，圖中隱藏了車身夾具部分和輔助支撐平面);圖7為本實(shí)用新型作為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測試試驗(yàn)臺(tái)時(shí)的整體示意圖。圖中:1.待測車輛；2.支撐系統(tǒng):21.底座，22.縱向電動(dòng)缸支座，23.橫向電動(dòng)缸支座，24.車身夾具部分，25.輔助支撐平面，26.車身固定卡具；3.加載系統(tǒng):31.垂向電動(dòng)缸，32.縱向電動(dòng)缸，33.橫向電動(dòng)缸，34.左墩，35.右墩，36.油氣彈簧，341.滑塊，342.墩座，343.圓盤電機(jī)，344.墩臺(tái)，345.滑軌，346.驅(qū)動(dòng)電機(jī),347.直線導(dǎo)軌副；4.測量系統(tǒng):41.測量臂，42.六分力傳感器，411.過渡支架；5.運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)；[0042]6.控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和工作過程。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，采用以下技術(shù)方案:如圖1所示，為本實(shí)用新型的一種多自由度懸架K & C特性試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行單軸懸架測試時(shí)的整體示意圖，可見其主要包括支撐系統(tǒng)2，加載系統(tǒng)3，測量系統(tǒng)4，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5和控制系統(tǒng)6，所述的支撐系統(tǒng)2用于支撐待測車輛I和加載系統(tǒng)3，加載系統(tǒng)3中的六個(gè)電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5的六自由度運(yùn)動(dòng)；加載系統(tǒng)3中的左右墩滑動(dòng)連接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5的上方，左右墩各自內(nèi)部的圓盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；測量系統(tǒng)4測量待測車輛I車輪的位移和受力；控制系統(tǒng)6采集測量系統(tǒng)4測得的信號(hào)并驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)3對待測車輛I進(jìn)行加載。結(jié)合圖1和圖2，可見所述的支撐系統(tǒng)2包括有底座21、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸支座22、橫向電動(dòng)缸支座23、車身夾具部分24和輔助支撐平面25 ;其中，底座21水平固定在堅(jiān)實(shí)地基上，三個(gè)電動(dòng)缸支座固定在底座21上相應(yīng)位置，分別對加載系統(tǒng)3中的兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32和一個(gè)橫向電動(dòng)缸33進(jìn)行支撐；車身夾具部分24用于夾持待測車輛I的車身；輔助支撐平面25用于支撐待測車輛I的非測量車輪。結(jié)合圖2和圖4，可見所述的加載系統(tǒng)3包括有三個(gè)垂向電動(dòng)缸31、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32、一個(gè)橫向電動(dòng)缸33、左墩34和右墩35 ；其中，每個(gè)電動(dòng)缸 兩端均安裝有萬向節(jié)或球軸承；三個(gè)垂向電動(dòng)缸31垂直安裝在底座21和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5之間；兩個(gè)縱向電動(dòng)缸32縱向安裝，其后端分別與縱向電動(dòng)缸支座22的上部通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5進(jìn)行球鉸連接；橫向電動(dòng)缸33橫向安裝，其后端與橫向電動(dòng)缸支座23上部分通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5進(jìn)行球鉸連接。所述的左墩34和右墩35對稱布置，其結(jié)構(gòu)基本相同，以左墩34為例，如圖3所示，其包括有滑塊341、墩座342、圓盤電機(jī)343、墩臺(tái)344、滑軌345、驅(qū)動(dòng)電機(jī)346和直線導(dǎo)軌副347 ;其中固定在墩座342底部的滑塊341通過滑軌345與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5橫向滑動(dòng)連接，圓盤電機(jī)343固定安裝在墩座342上方，驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)344旋轉(zhuǎn)；墩座342底部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)346通過直線導(dǎo)軌副347驅(qū)動(dòng)墩座342橫向滑動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪距調(diào)節(jié)和橫向加載。如圖4所示，所述的測量系統(tǒng)4包括有測量臂41和六分力傳感器42，其中，測量臂41固定在左右墩的墩座上，用于測量待測車輛I車輪的位移；六分力傳感器42固定在左右墩的內(nèi)部，用于測量待測車輛I車輪的受力；可選地，如圖6所示測量裝置4的測量臂41通過過渡支架411固定安裝在支撐系統(tǒng)2上，測量臂41則不再隨同左右墩橫向移動(dòng)，這樣可以消除由于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5、滑軌和滑塊等中間環(huán)節(jié)的變形導(dǎo)致的測量誤差。所述的控制系統(tǒng)6包括有驅(qū)動(dòng)控制模塊和信號(hào)采集模塊，其中，驅(qū)動(dòng)控制模塊用于控制各電動(dòng)缸、圓盤電機(jī)、左右墩的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)懸架測試的加載要求；信號(hào)采集模塊采集測量臂41中各個(gè)編碼器輸出的角度信息、六分力傳感器42輸出的六分力信息以及各電機(jī)的反饋信號(hào)?？蛇x地，所述的加載系統(tǒng)3中的六個(gè)電動(dòng)缸可以全部或部分地更換為液壓缸?？蛇x地，如圖6所示，在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)5底部垂直安裝兩支或多于兩支油氣彈簧36，用于分擔(dān)垂向電動(dòng)缸所受的載荷，這樣就加大了整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的測試載荷范圍。可選地，將兩臺(tái)或多臺(tái)上述的試驗(yàn)臺(tái)平行放置，并根據(jù)待測車輛的軸距調(diào)整各個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的距離，進(jìn)而用于同時(shí)測量雙軸車輛或多軸車輛的懸架K & C特性?？蛇x地，如圖7所示，將上述試驗(yàn)臺(tái)的測量臂拆除，并在左右墩上分別安裝車身固定卡具26，將待測車輛I固定在車身固定卡具26上，驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)3在三個(gè)方向的擺動(dòng)，進(jìn)而可以根據(jù)各個(gè)電動(dòng)缸的長度信息解算出整車的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)心位置等信息，即本實(shí)驗(yàn)臺(tái)也可當(dāng)作轉(zhuǎn)動(dòng)慣量試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行整車或零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量。本實(shí)用新型的工作過程如下:(1)如圖1所示，進(jìn)行單軸懸架測試時(shí)，首先調(diào)整左右墩距離，使之適應(yīng)于待測車輛I的輪距；其次，將待測車輛I吊裝或開到試驗(yàn)臺(tái)上方，使待測車輪與左右墩的墩臺(tái)相接觸，非測量車輪與輔助支撐平面25接觸，車身夾具部分24夾持待測車輛I的車身；再次，控制系統(tǒng)6控制加載系統(tǒng)3的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對待測車輪的各向加載，測量系統(tǒng)4測量待測車輪的位移信號(hào)和受力信號(hào)；最后，控制系統(tǒng)6采集響應(yīng)信號(hào)并進(jìn)行處理，即可得到待測車輛I被測懸架的K & C特性。(2)如圖5所示，進(jìn)行雙軸或多軸懸架測試時(shí)，首先調(diào)整各試驗(yàn)臺(tái)的距離，使之適應(yīng)于待測車輛I的軸距；其次，調(diào)整各試驗(yàn)臺(tái)左右墩的距離，使之適應(yīng)于待測車輛I各個(gè)待測軸的輪距；再次，車身夾具部分24夾持待測車輛I的車身；接下來的工作與單軸懸架測試時(shí)相同，最后可以得到待測車輛I各個(gè)被測懸架的K & C特性。
上述實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，包括支撐系統(tǒng)(2)、加載系統(tǒng)(3)、測量系統(tǒng)(4)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5)和控制系統(tǒng)(6)，所述的支撐系統(tǒng)(2)用于支撐待測車輛(I)和加載系統(tǒng)(3)，其特征在于: 所述的加載系統(tǒng)(3)中的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5)由六個(gè)電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動(dòng)；力口載系統(tǒng)(3)中的左右墩滑動(dòng)連接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5)的上方，左右墩各自內(nèi)部的圓盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；測量系統(tǒng)(4)測量待測車輛(I)車輪的位移和受力；控制系統(tǒng)(6)采集測量系統(tǒng)(4)測得的信號(hào)并驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)(3)對待測車輛(I)進(jìn)行加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的支撐系統(tǒng)(2)包括底座(21)、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸支座(22)、橫向電動(dòng)缸支座(23)、車身夾具部分(24)和輔助支撐平面(25);其中，底座(21)水平固定在堅(jiān)實(shí)地基上，三個(gè)電動(dòng)缸支座固定在底座(21)上,分別對加載系統(tǒng)(3)中的兩個(gè)縱向電動(dòng)缸(32)和一個(gè)橫向電動(dòng)缸(33)進(jìn)行支撐；車身夾具部分(24)夾持待測車輛(I)的車身；輔助支撐平面(25)支撐待測車輛(I)的非測量車輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的加載系統(tǒng)(3)包括三個(gè)垂向電動(dòng)缸(31)、兩個(gè)縱向電動(dòng)缸(32)、一個(gè)橫向電動(dòng)缸(33)、左墩(34)和右墩(35);其中，每個(gè)電動(dòng)缸兩端均安裝有萬向節(jié)或球軸承；三個(gè)垂向電動(dòng)缸(31)垂直安裝在底座(21)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5 )之間；兩個(gè)縱向電動(dòng)缸(32 )縱向安裝，其后端分別與縱向電動(dòng)缸支座(22)的上部通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或 球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5)進(jìn)行球鉸連接；橫向電動(dòng)缸(33)橫向安裝，其后端與橫向電動(dòng)缸支座(23)的上部通過萬向節(jié)或球軸承進(jìn)行球鉸連接，前端的推桿通過萬向節(jié)或球軸承與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5 )進(jìn)行球鉸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的左墩(34)和右墩(35)對稱布置，其結(jié)構(gòu)相同，以左墩(34)為例，其包括滑塊(341)、墩座(342 )、圓盤電機(jī)(343 )、墩臺(tái)(344 )、滑軌(345 )、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(346 )和直線導(dǎo)軌副(347);其中圓盤電機(jī)(343)固定安裝在墩座(342)上方，驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)(344)旋轉(zhuǎn)；固定在墩座(342 )底部的滑塊(341)通過滑軌(345 )與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5 )橫向滑動(dòng)連接，墩座(342 )底部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(346)通過直線導(dǎo)軌副(347)驅(qū)動(dòng)墩座(342)橫向滑動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪距調(diào)節(jié)和橫向加載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的測量系統(tǒng)(4)包括測量臂(41)和六分力傳感器(42)，其中，測量臂(41)固定在左右墩的墩座上，測量待測車輛(I)車輪的位移；六分力傳感器(42)固定在左右墩的內(nèi)部，測量待測車輛(I)車輪的受力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的測量系統(tǒng)(4)包括測量臂(41)和六分力傳感器(42)，其中，測量臂(41)通過過渡支架(411)固定安裝在支撐系統(tǒng)(2)上，測量待測車輛(I)車輪的位移；六分力傳感器(42)固定在左右墩的內(nèi)部，測量待測車輛(I)車輪的受力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的測量系統(tǒng)(4)包括車身固定卡具(26)和六分力傳感器(42)，其中，六分力傳感器(42)固定在左右墩的內(nèi)部，測量待測車輛(I)車輪的受力；車身固定卡具(26)分別安裝在左右墩上，將待測車輛(I)固定在車身固定卡具(26 )上，驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)(3 )在三個(gè)方向的擺動(dòng)，進(jìn)而根據(jù)各個(gè)電動(dòng)缸的長度信息解算出整車的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)心位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的控制系統(tǒng)(6)包括驅(qū)動(dòng)控制模塊和信號(hào)采集模塊，驅(qū)動(dòng)控制模塊控制各電動(dòng)缸、圓盤電機(jī)、左右墩的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)懸架測試的加載要求；信號(hào)采集模塊采集測量系統(tǒng)(4)中測量臂(41)的各個(gè)編碼器輸出的角度信息、六分力傳感器(42 )輸出的六分力信息以及各電機(jī)的反饋信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的加載系統(tǒng)(3)中的六個(gè)電動(dòng)缸可以全部或部分地更換為液壓缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于: 所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)(5)底部還垂直安裝兩支或多于兩支油氣彈簧(36)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多自由度懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)與彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，主要包括支撐系統(tǒng)，加載系統(tǒng)，測量系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的支撐系統(tǒng)支撐待測車輛和加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)中的六個(gè)電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的六自由度運(yùn)動(dòng)；加載系統(tǒng)中的左右墩滑動(dòng)連接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的上方，左右墩各自內(nèi)部的圓盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)墩臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；測量系統(tǒng)測量待測車輛車輪的位移和受力；控制系統(tǒng)采集測量系統(tǒng)測得的信號(hào)并驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)對待測車輛進(jìn)行加載。本實(shí)用新型采用了獨(dú)特的多自由度加載形式，可以實(shí)現(xiàn)測試過程完全模擬真實(shí)路面的側(cè)傾角和縱傾角；經(jīng)過少量改裝即可進(jìn)行整車或零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍廣，具有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01M17/04GK203148696SQ201320131229
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者郭孔輝, 張玉新, 郭川, 郭耀華, 吳建飛, 楊一洋 申請人:吉林大學(xué)