轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，屬于測量裝置領(lǐng)域，主要解決了現(xiàn)有測量實(shí)驗(yàn)臺達(dá)不到試驗(yàn)精度要求的問題。本實(shí)用新型包括底座，通過轉(zhuǎn)軸固定于底座上的托盤，位于托盤下方的側(cè)傾動(dòng)力總成，固定于托盤上的橫擺動(dòng)力總成和回轉(zhuǎn)支承，與回轉(zhuǎn)支承固定的橫擺轉(zhuǎn)軸，位于橫擺轉(zhuǎn)軸上方且從下至上順次固定的扭矩傳感器、橫擺軸承座、法蘭盤軸、稱重平臺、稱重傳感器、裝夾平臺，固定于橫擺轉(zhuǎn)軸下方的第一編碼器，固定于轉(zhuǎn)軸上的第二編碼器；所述橫擺動(dòng)力總成通過齒條齒扇機(jī)構(gòu)與橫擺轉(zhuǎn)軸連接，所述側(cè)傾動(dòng)力總成通過另一齒條齒扇機(jī)構(gòu)與托盤連接。本實(shí)用新型具有較高測試精度、方便裝夾和測試、運(yùn)行穩(wěn)定試驗(yàn)周期短等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測量質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量裝置，屬于測量裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]轎車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成是轎車中最重要的總成，它直接影響到司乘人員的乘坐舒適性和安全性，從車輛NVH性能和安全性方面考慮，懸置系統(tǒng)的合理匹配和布置都是動(dòng)力總成設(shè)計(jì)中必須考慮和處理好的問題，而發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是進(jìn)行動(dòng)力總成懸置匹配和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算與仿真所必須和最基本的物理量。
[0003]測量動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有很多方法，如三線擺法、扭擺法和復(fù)擺法。三線擺法測量動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量具有設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn)，但其測量精度較低，被試件的安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力、實(shí)驗(yàn)周期長。扭擺法和復(fù)擺法的原理基本相同，但利用扭擺法測量的實(shí)驗(yàn)臺，其動(dòng)力總成在試驗(yàn)臺上各種擺放姿態(tài)的調(diào)整和各相對位置的測量不易得到好的控制，會(huì)給最終測量的精度帶來很大影響，不易得到高的測試精度，并且試驗(yàn)周期也比較長。
[0004]現(xiàn)階段越來越多地利用復(fù)擺法測量動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，也有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)臺，但是利用復(fù)擺原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺有幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)必須把握得很好，其中最主要的是實(shí)驗(yàn)臺本身的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能太大。如果上述問題不能得到很好地解決，利用復(fù)擺法測量動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)臺就可能形不成復(fù)擺原理或失穩(wěn)，也可能因?yàn)樽陨磙D(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，導(dǎo)致誤差太大進(jìn)而達(dá)不到試驗(yàn)精度的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于:針對現(xiàn)有專門測量轎車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)臺達(dá)不到試驗(yàn)精度要求的問題，提供一種解決上述問題的轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)
慣量測量裝置。
[0006]為解決上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，包括底座，通過轉(zhuǎn)軸固定于底座上的托盤，位于托盤下方的側(cè)傾動(dòng)力總成，固定于托盤上的橫擺動(dòng)力總成和回轉(zhuǎn)支承，與回轉(zhuǎn)支承固定的橫擺轉(zhuǎn)軸，位于橫擺轉(zhuǎn)軸上方且從下至上順次固定的扭矩傳感器、橫擺軸承座、法蘭盤軸、稱重平臺、稱重傳感器、裝夾平臺，固定于橫擺轉(zhuǎn)軸下方的第一編碼器，固定于轉(zhuǎn)軸上的第二編碼器；所述橫擺動(dòng)力總成通過齒條齒扇機(jī)構(gòu)與橫擺轉(zhuǎn)軸連接，所述側(cè)傾動(dòng)力總成通過另一齒條齒扇機(jī)構(gòu)與托盤連接。
[0008]作為一種優(yōu)選，所述稱重傳感器為四個(gè)，均勻設(shè)置于稱重平臺的邊緣位置處。
[0009]進(jìn)一步，所述稱重平臺通過螺栓銷固定于法蘭盤軸上，且該螺栓銷貫穿法蘭盤軸固定于橫擺軸承座上。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0011]1、本實(shí)用新型能夠克服目前相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和測量方法的缺點(diǎn)，滿足越來越高的測量精度要求，從而為轎車進(jìn)一步的懸置匹配和NVH性能控制提供必要的參數(shù)準(zhǔn)備。[0012]2、本實(shí)用新型是專門針對250kg及以下重量的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成開發(fā)，其最大的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成在實(shí)驗(yàn)臺上一次裝夾，同時(shí)測出其質(zhì)量m,質(zhì)心(xc,yc,z),繞質(zhì)心三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Ix，Iy, Iz)和繞質(zhì)心三個(gè)慣性積(Ixy，Iyz, Ixz) 10個(gè)靜態(tài)參數(shù)，避免了傳統(tǒng)測量多次裝夾產(chǎn)生的偶然誤差，縮短了試驗(yàn)測量時(shí)間，具有操作簡便、試驗(yàn)周期短、測量精度高的特點(diǎn)。
[0013]3、本實(shí)用新型中螺栓銷的設(shè)置，使橫擺轉(zhuǎn)軸、扭矩傳感器、橫擺軸承座、法蘭盤軸、平臺固連成一個(gè)整體，當(dāng)橫擺動(dòng)力總成工作時(shí)，保證整個(gè)固連成一體的部件同時(shí)來回往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有效提高橫擺運(yùn)動(dòng)的測量精度。
[0014]4、本實(shí)用新型中稱重傳感器為四個(gè)且均勻設(shè)置于稱重平臺的邊緣位置處，有效增加在擺動(dòng)過程中被試件重量的檢測精度，通過解算高精度的稱重傳感器、編碼器、扭矩傳感器在各運(yùn)動(dòng)過程中采集的各種信號數(shù)據(jù)，便可得出被測動(dòng)力總成的質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)，使試驗(yàn)精度更高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，圖中附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為:
[0017]I 一底座，2 —托盤，3 —橫擺動(dòng)力總成，4 一齒條齒扇機(jī)構(gòu)，5 —回轉(zhuǎn)支承，6 —橫擺轉(zhuǎn)軸，7 —扭矩傳感器，8 —法蘭盤軸,9 一螺栓銷，10 一橫擺軸承座，11 一第一編碼器，12 —稱重平臺，13 —裝夾平臺，14 一稱重傳感器，15 一側(cè)傾動(dòng)力總成，16 一轉(zhuǎn)軸，17 一第二編碼器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置,如圖1所示，轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，主要由底座1、托盤2、回轉(zhuǎn)支承5、側(cè)傾動(dòng)力總成15、橫擺動(dòng)力總成3、橫擺轉(zhuǎn)軸6、齒條齒扇機(jī)構(gòu)4、橫擺軸承座10、法蘭盤軸8、稱重平臺12、扭矩傳感器7、四只稱重傳感器14、第一編碼器11、第二編碼器17和裝夾平臺13組成；其具體連接方式如下:
[0021]托盤2兩端通過轉(zhuǎn)軸16固定于底座I上，該轉(zhuǎn)軸16則通過軸承承載于底座I上，該轉(zhuǎn)軸16上還固定有第二編碼器17，所述托盤2由固定于底座I上的側(cè)傾動(dòng)力總成15提供動(dòng)力，通過與側(cè)傾動(dòng)力總成15連接的齒條齒扇機(jī)構(gòu)4，使其繞托盤2兩端的轉(zhuǎn)軸16來回往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。
[0022]回轉(zhuǎn)支承5和橫擺動(dòng)力總成3均固定在托盤2之上，該回轉(zhuǎn)支承5用以支承其上部件并可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；該橫擺轉(zhuǎn)軸6與回轉(zhuǎn)支承5固定，而橫擺動(dòng)力總成3通過與其連接的齒條齒扇機(jī)構(gòu)4與橫擺轉(zhuǎn)軸6連接,所述橫擺轉(zhuǎn)軸6的下端則固定第一編碼器11。
[0023]所述橫擺轉(zhuǎn)軸6上方固定有扭矩傳感器7，該扭矩傳感器7上方又與橫擺軸承座10固定，法蘭盤軸8位于橫擺軸承座10上方且與橫擺軸承座10通過軸承連接，稱重平臺
12、法蘭盤軸8、橫擺軸承座10通過螺栓銷9連成一體。通過上述連接方式連接使橫擺轉(zhuǎn)軸6、扭矩傳感器7、橫擺軸承座10、法蘭盤軸8、稱重平臺12固連在一起，成為一個(gè)整體；通過上述設(shè)置，當(dāng)橫擺動(dòng)力總成3工作時(shí)，通過齒條齒扇機(jī)構(gòu)4，便可帶動(dòng)橫擺轉(zhuǎn)軸6及其上面整個(gè)固連成一體的部件及裝夾平臺13來回往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫擺運(yùn)動(dòng)。
[0024]擰掉固連在稱重平臺12、法蘭盤軸8和橫擺軸承座10上的螺栓銷9后，即可將平臺轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再擰上螺栓銷9，便可完成被測動(dòng)力總成繞另一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換工作，實(shí)現(xiàn)了俯仰運(yùn)動(dòng)。
[0025]測量時(shí)，稱重傳感器14測量運(yùn)動(dòng)過程中的力，第一編碼器11和第二編碼器17測量運(yùn)動(dòng)過程中的角速度，扭矩傳感器14測量橫擺運(yùn)動(dòng)中的扭矩。
[0026]為了達(dá)到更好的稱量精度，所述稱重傳感器14設(shè)置為四個(gè)，均勻放置在稱重平臺12的邊緣位置處，該裝夾平臺13又固定在四只稱重傳感器14上。本實(shí)施例中稱重平臺12設(shè)置為方形，該四個(gè)稱重傳感器14則分別放置在所述方形稱重平臺12的四個(gè)角上。
[0027]通過解算高精度的稱重傳感器、編碼器、扭矩傳感器在各運(yùn)動(dòng)過程中采集的各種信號數(shù)據(jù)，便可得出被測動(dòng)力總成的質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)。
[0028]標(biāo)定塊好比被測動(dòng)力總成，但其質(zhì)心位置、慣性矩和慣性積都已知，用于初期標(biāo)定試驗(yàn)臺的各項(xiàng)參數(shù)以及日后檢驗(yàn)試驗(yàn)臺，確保試驗(yàn)臺自身的各種參數(shù)的準(zhǔn)確性。
[0029]根據(jù)以上設(shè)計(jì)，就可以較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，其特征在于:包括底座(1)，通過轉(zhuǎn)軸(16)固定于底座(I)上的托盤(2)，位于托盤(2)下方的側(cè)傾動(dòng)力總成(15)，固定于托盤(2)上的橫擺動(dòng)力總成(3)和回轉(zhuǎn)支承(5)，與回轉(zhuǎn)支承(5)固定的橫擺轉(zhuǎn)軸(6)，位于橫擺轉(zhuǎn)軸(6)上方且從下至上順次固定的扭矩傳感器(7)、橫擺軸承座(10)、法蘭盤軸(8)、稱重平臺(12)、稱重傳感器(14)、裝夾平臺(13)，固定于橫擺轉(zhuǎn)軸(6)下方的第一編碼器(11)，固定于轉(zhuǎn)軸(16)上的第二編碼器(17);所述橫擺動(dòng)力總成(3)通過齒條齒扇機(jī)構(gòu)(4)與橫擺轉(zhuǎn)軸(6)連接，所述側(cè)傾動(dòng)力總成(15)通過另一齒條齒扇機(jī)構(gòu)(4)與托盤(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，其特征在于:所述稱重傳感器(14)為四個(gè)，均勻設(shè)置于稱重平臺(12)的邊緣位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轎車動(dòng)力總成質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量裝置，其特征在于:所述稱重平臺(12)通過螺栓銷(9)固定于法蘭盤軸(8)上，且該螺栓銷(9)貫穿法蘭盤軸(8)固定于橫擺軸承座(10)上。
【文檔編號】G01M1/12GK203745140SQ201420040654
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】呂濟(jì)明, 郭孔輝, 張志華, 邱宇 申請人:成都孔輝汽車科技有限公司