專利名稱：轎車動力總成質心、轉動慣量測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及轎車動力總成質心、轉動慣量測量裝置，屬于動 力總成固有靜態參數測量裝置。
技術背景-轎車發動機動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 置系統的合理匹配和布置都是動力總成設計中必須考慮和處理好的 問題，而發動機動力總成的質心、轉動慣量是進行動力總成懸置匹配 和系統動力學計算與仿真所必須和最基本的物理量。測量動力總成質心、轉動慣量有很多方法，如三線擺法、扭擺法 和復擺法。三線擺法測量動力總成轉動慣量具有設備簡單的優點，但 缺點是其測量精度較低，被試件的安裝費時費力，試驗周期長。扭擺 法和復擺法的原理基本相同，但利用扭擺法測量的試驗臺，動力總成 在試驗臺上各種擺放姿態的調整和各相對位置的測量不易得到好的 控制，會給最終測量精度帶來很大影響，不易得到好的測試精度，并 且試驗周期也比較長。現階段越來越多地利用復擺法測量動力總成轉動慣量，也有相應 的試驗臺，但是利用復擺原理設計試驗臺有幾個重要的環節必須把握 的很好，其一是回擺軸線與試驗臺和動力總成組成的組合體的質心之間的垂直距離要合適，其二是試驗臺本身的質量和轉動慣量不能太大，其三是試驗臺自身的剛度要足夠大。這些問題處理不好的話，要么會形不成復擺原理，要么會失穩，要么會因為自身轉動慣量太大，導致誤差太大而根本達不到試驗精度的要求。一汽集團技術中心以前設計的轉動慣量試驗臺(該試驗臺己申請專利)，針對250Kg以上的發動機具有較好的測試精度和穩定性，試 驗的可重復性較好，但是針對250Kg以下的發動機測試精度就比較 低，對于100Kg以下的根本達不到試驗精度的要求。這主要是由于該 試驗臺自身質量(其自身質量達400多公斤)和繞擺軸的轉動慣量太 大，另外相對于小型發動機及動力總成，擺線與回轉軸之間的距離也 相對較大。因此，迫切需要一套專門測量轎車、輕微型車發動機動力總成質 心、轉動慣量的試驗臺，以滿足越來越高的測試精度要求，從而為此 類車進一步的懸置匹配和NVH性能控制提供必要的參數準備。發明內容本實用新型的目的在于提供一種轎車動力總成質心、轉動慣量測量裝置，其專門測量80 300Kg轎車、輕微型車發動機及動力總成質 心、轉動慣量的試驗臺，具有小的質量、小的轉動慣量和較高的測試 精度、方便安裝和測試，試驗周期短等諸多優點。本實用新型的技術方案是這樣實現的轎車動力總成質心、轉動 慣量測量裝置，由基座、側立柱、回擺架、中心旋轉機構，長度調整 導軌、動力總成安裝臂、周期測量儀、角度儀、配重塊庫及試驗臺標 定箱組成；其特征在于兩邊側立柱固定在基座上，側立柱上固定有4凸刀口，其與回擺架上的凹刀口配合，形成擺動軸，回擺架由側架和 底架組成，之間用八塊鋁合金加強板聯接，中心旋轉機構由兩個帶有圓形滑軌的圓盤組成，兩者之間可以相互旋轉，兩個圓盤上有45。均布的定位孔，兩圓盤之間設計有特制的螺栓和螺母，用于將兩圓盤 固定緊，以避免試驗過程中試驗裝置本身部件之間發生晃動，上部圓 盤上安裝有定位銷機構，用于將長度調整導軌定位到不同的位置，動 力總成安裝臂采用硬質鋁合金材料制作，上面有安裝孔和固定上蓋 板，用于試驗時固定動力總成的聯接夾具。本實用新型的積極效果是專門針對80~300Kg的轎車、輕微型車 發動機或動力總成，最大的特點是質量小，自身轉動慣量小，可實現 發動機在試驗臺上一次安裝，同時測量出質心(&，尺，z》和轉動慣量(/n，；，乙，；，；，4)等九個靜態參數，具有試驗周期 短，測試精度高的特點。
圖1為本實用新型的裝配結構示意圖；圖2為本實用新型的中心旋轉機構；圖3為本實用新型的試驗臺的刀口配合示意圖；圖4為本實用新型的試驗臺的動力總成安裝臂局部組裝圖；具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖l-4所示，轎 車動力總成質心、轉動慣量測量裝置，由基座l、側立柱2、回擺架、中心旋轉機構，長度調整導軌8、動力總成安裝臂9、周期測量儀、角度儀、配重塊庫13及試驗臺標定箱組成；其特征在于兩邊側立 柱2固定在基座1上，側立柱2上固定有凸刀口 10，其與回擺架上的凹刀口ll配合，形成擺動軸，回擺架由側架3和底架5組成，之 間用八塊鋁合金加強板4聯接，中心旋轉機構由上下兩個帶有圓形滑 軌的圓盤6、 7組成，兩個圓盤6、 7上有45°均布的定位孔，兩圓 盤之間設計有特制的螺栓15和螺母16，圓盤7上安裝有定位銷機構 14，動力總成安裝臂9采用硬質鋁合金材料制作，上端有安裝孔和固 定蓋板12，試驗時，用卡具聯接發動機曲軸兩端，然后落在安裝臂9 上，再用固定蓋板12鎖死即可。使用時兩邊側立柱2固定在基座1上，用來支承整個試驗臺的擺 動部分和被試件，側立柱2上固定有凸刀口 10，其與回擺架上的凹 刀口ll配合，形成擺動軸，這種刀口配合擺動形式具有極小阻尼的 特點，使得擺動周期在測試期間內比較穩定。回擺架由側架3和底架 5組成，之間用八塊鋁合金加強板4聯接，具有很高的垂向剛度，用 來支承中心旋轉圓盤6、 7、長度調整導軌8、動力總成安裝臂9及被 試件。中心旋轉機構由上下兩個帶有圓形滑軌的圓盤6、 7組成，兩 者之間可以相互轉動，兩個圓盤上有45。均布的定位孔，兩圓盤之 間通過特制的螺栓15和螺母16進行緊固，以避免試驗臺在試驗過程 中其部件之間發生相對晃動，在圓盤7上安裝定位銷機構14,用于 將長度調整導軌8定位到不同的位置，以實現被試件不同方向慣性參 數的測量。動力總成安裝臂9采用硬質鋁合金材料，并在結構形式上 進行了大量優化，使其具有很高的剛度和很小的質量，該結構用于裝用卡具聯接發動機曲軸兩端，然后落在安裝臂9上，這樣發動機還可以實現繞自身曲軸線在試驗臺上翻轉，以實現多 個慣性參數的測量。周期測量儀用于測量試驗臺的復擺周期，采用光電原理測脈沖周期，測試精度能達到0.002s。角度儀用來測量發動 機缸體所處的空間角度，以準確定位測試姿態，其測試精度能達到o. or ，為準確測量被試件的慣性參數提供了有力的保障。配重質量庫是幾何尺寸、質量、質心位置和慣性參數都己知的便于計算的質量塊，用于放置在試驗臺上以保證試驗臺放置被試件后依然處于水平狀態，以測試動力總成的質心位置和慣性參數。 標定箱的形狀類似發動機，但其質心位置、慣性矩和慣性積都已知，用于初期標定試驗臺的各項參數以及日后檢驗試驗臺，確保試驗臺自身的各種參數的準確性。
權利要求1、轎車動力總成質心、轉動慣量測量裝置，由基座(1)、側立柱(2)、回擺架、中心旋轉機構，長度調整導軌(8)、動力總成安裝臂(9)組成；其特征在于兩邊側立柱(2)固定在基座(1)上，側立柱(2)上固定有凸刀口(10)，其與回擺架上的凹刀口(11)配合，形成擺動軸，回擺架由側架(3)和底架(5)組成，之間用八塊鋁合金加強板(4)聯接，中心旋轉機構由上下兩個帶有圓形滑軌的圓盤(6)、(7)組成，兩個圓盤上有45°均布的定位孔，兩圓盤之間設計有特制的螺栓(15)和螺母(16)，以進行緊固；圓盤(7)上安裝定位銷機構(14)進行定位，動力總成安裝臂(9)采用硬質鋁合金材料制作，上面有安裝孔和固定上蓋板(12)。
專利摘要本實用新型涉及一種轎車動力總成質心、轉動慣量測量裝置，其特征在于兩邊側立柱固定在基座上，側立柱上固定有凸刀口，其與回擺架上的凹刀口配合，形成擺動軸，回擺架由側架和底架組成，之間用八塊鋁合金加強板聯接，中心旋轉機構由兩個帶有圓形滑軌的圓盤組成，兩者之間可以相互轉動，兩個圓盤上有45°均布的定位孔，兩圓盤之間通過特制螺栓和螺母進行緊固；圓盤上安裝定位銷機構進行定位，動力總成安裝臂采用硬質鋁合金材料制作，上面有安裝孔和固定上蓋板，用于試驗時固定動力總成的聯接夾具。其具有小的質量、小的轉動慣量、較高的測試精度、方便安裝和測試、試驗周期短等諸多優點。
文檔編號G01M1/00GK201331416SQ20082007283
公開日2009年10月21日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者劉祖斌, 盧炳武 申請人:中國第一汽車集團公司