專利名稱：弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種室內(nèi)輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置，具體的說(shuō)是一種通過(guò)弧形導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輪胎側(cè)偏及側(cè)傾運(yùn)動(dòng)定位的試驗(yàn)機(jī)，它能測(cè)定輪胎高速運(yùn)行工況下的力學(xué)特性。
背景技術(shù)：
輪胎力學(xué)特性是汽車性能分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并且對(duì)汽車的安全性、操縱穩(wěn)定性、 平順性及NVH等性能有著重要的影響。輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)機(jī)是輪胎特性建模以及整車性能集成、調(diào)校與開發(fā)的關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備之一，它可實(shí)現(xiàn)輪胎的各種運(yùn)行工況，并測(cè)定六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其與地面六分力的關(guān)系，它是汽車動(dòng)力學(xué)仿真設(shè)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的來(lái)源。拖車式的室外輪胎試驗(yàn)機(jī)可以模仿多種路況的輪胎運(yùn)行，但是由于室外環(huán)境的隨機(jī)性，以及路面的不平整等因素的影響，得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確，離散性較大。而室內(nèi)輪胎試驗(yàn)機(jī)則消除了室外環(huán)境對(duì)輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，這種試驗(yàn)機(jī)除了模仿路面與車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)外，通常能實(shí)現(xiàn)輪胎側(cè)偏與側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，但因機(jī)構(gòu)原理不完善普遍存在側(cè)傾側(cè)偏運(yùn)動(dòng)時(shí)輪胎印跡中心移動(dòng)的問(wèn)題，引發(fā)不能消除的側(cè)偏側(cè)傾運(yùn)動(dòng)耦合邊際效應(yīng)，如被廣泛使用的美國(guó)MTS公司生產(chǎn)的所有平帶式高速輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)機(jī)就存在這種問(wèn)題，導(dǎo)致測(cè)試輪胎的運(yùn)動(dòng)輸入?yún)?shù)難以控制，以致測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。此外，目前可實(shí)現(xiàn)輪胎復(fù)合工況特性測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，造價(jià)昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、價(jià)格低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎各種運(yùn)行工況，在復(fù)合工況下輪胎印跡中心不變，并且能夠精確控制輪胎六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)輪胎六分力特性精確測(cè)量的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾定位的高速輪胎試驗(yàn)機(jī)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該試驗(yàn)機(jī)包括弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)，弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)，雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)，六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)總成，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓；①、所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)包括側(cè)偏電機(jī)、側(cè)偏蝸桿、側(cè)偏弧形蝸輪、弧形底座、側(cè)偏弧形導(dǎo)軌、基座，其中側(cè)偏弧形導(dǎo)軌固定在弧形底座上，基座設(shè)置在側(cè)偏弧形導(dǎo)軌上，在基座的中間下部固定有側(cè)偏弧形蝸輪，側(cè)偏蝸桿裝配在側(cè)偏電機(jī)上，由側(cè)偏蝸桿和側(cè)偏電機(jī)構(gòu)成的機(jī)構(gòu)設(shè)置在側(cè)偏弧形蝸輪的正下方，并使側(cè)偏蝸桿與側(cè)偏弧形蝸輪相嚙合；②、所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座上，它包括側(cè)傾弧形導(dǎo)軌，支架，側(cè)傾電機(jī)，側(cè)傾齒輪，側(cè)傾弧形齒條，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的側(cè)傾弧形導(dǎo)軌和側(cè)傾弧形齒條分別固定在基座上方，支架設(shè)置在側(cè)傾弧形導(dǎo)軌上，支架下端固定有側(cè)傾電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，側(cè)傾齒輪與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，并與側(cè)傾弧形齒條嚙合；③、所述的雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架上、包括垂直加載電機(jī)、垂直加載齒輪軸、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、平行導(dǎo)軌、平行齒條、滑板，所述的垂直加載電機(jī)連接有垂直加載齒輪軸，垂直加載齒輪軸連接有兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，平行齒條設(shè)置在兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，平行導(dǎo)軌固定在支架上，滑板設(shè)置在平行導(dǎo)軌上，并通過(guò)鉸接支座與平行齒條固連；④、所述的六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置總成包括輪輞適配器、六分力傳感器、法蘭盤、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩、端蓋、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置、皮帶及皮帶輪，其中六分力傳感器前端設(shè)置有與輪胎連接的輪輞適配器，六分力傳感器固定在法蘭盤上，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置與六分力傳感器同軸相連，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩和端蓋固定，六分力傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)軸外接皮帶及皮帶輪，皮帶輪外接角位移傳感器。本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，輪胎側(cè)偏及側(cè)傾運(yùn)動(dòng)只采用弧形導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，易于制造。2.能夠進(jìn)行六分力測(cè)定，獲取全面的力學(xué)特性。3.具有側(cè)偏、側(cè)傾、縱滑及垂直載荷的穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)輸入，可進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)下的各種工況的試驗(yàn)。4.能夠保持輪胎接地印跡中心的恒定，保證試驗(yàn)結(jié)果的精確性。
圖1是弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型定位機(jī)構(gòu)的A向投影示意圖。圖3是本實(shí)用新型定位機(jī)構(gòu)的B向投影示意圖。圖4是本實(shí)用新型弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)的示意圖。圖5是本實(shí)用新型弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)的示意圖。圖6是本實(shí)用新型雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)的示意圖。圖7是本實(shí)用新型六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)總成結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本實(shí)用新型涉及到的軸線與平面的示意圖。
具體實(shí)施方式
由附圖1、2、3所示該試驗(yàn)機(jī)包括弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖4)，弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖5)，雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖6)，六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)總成(見(jiàn)圖7)，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓22。所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖4)包括側(cè)偏電機(jī)1，側(cè)偏蝸桿2，側(cè)偏弧形渦輪8，弧形底座3、5，側(cè)偏弧形導(dǎo)軌4、6，基座7，其中側(cè)偏弧形導(dǎo)軌4、6固定在弧形底座3、5 上，基座7設(shè)置在側(cè)偏弧形導(dǎo)軌4、6上，在基座7的中間下部固定有側(cè)偏弧形渦輪8，側(cè)偏蝸桿2裝配在側(cè)偏電機(jī)1上，由側(cè)偏蝸桿2和側(cè)偏電機(jī)1構(gòu)成的機(jī)構(gòu)設(shè)置在側(cè)偏弧形齒條 8的正下方，并使側(cè)偏蝸桿2與側(cè)偏弧形渦輪8相嚙合。側(cè)偏電機(jī)1，側(cè)偏蝸桿2和側(cè)偏弧形渦輪8構(gòu)成蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，側(cè)偏電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)側(cè)偏蝸桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)偏蝸桿2與側(cè)偏弧形渦輪8嚙合，從而側(cè)偏蝸桿2轉(zhuǎn)動(dòng)使側(cè)偏弧形渦輪8及基座7繞輪胎側(cè)偏軸線X做轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輪胎21的側(cè)偏運(yùn)動(dòng)。所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖5)設(shè)置在基座7上，它包括側(cè)傾弧形導(dǎo)軌11、 20，支架9，側(cè)傾電機(jī)18，側(cè)傾齒輪13，側(cè)傾弧形齒條17，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19 ；所述的側(cè)傾弧形導(dǎo)軌11、20和側(cè)傾弧形齒條17分別固定在基座7上方，支架9設(shè)置在側(cè)傾弧形導(dǎo)軌11、20 上，支架9下端固定有側(cè)傾電機(jī)18和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19，側(cè)傾齒輪13與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19相連，并與側(cè)傾弧形齒條17嚙合。所述的側(cè)傾電機(jī)18，側(cè)傾齒輪13，側(cè)傾弧形齒條17，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19構(gòu)成一個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，側(cè)傾電機(jī)18轉(zhuǎn)動(dòng)將力矩傳遞給機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19再將力矩傳遞給側(cè)傾齒輪13，使側(cè)傾齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)傾齒輪13與側(cè)傾弧形齒條17相嚙合，從而側(cè)傾齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)支架9及輪胎21做繞側(cè)傾運(yùn)動(dòng)軸線X的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輪胎21的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。所述的雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖6)設(shè)置在支架9上，包括垂直加載電機(jī)12， 垂直加載齒輪軸26，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15，平行導(dǎo)軌16，平行齒條25，滑板10。所述的垂直加載電機(jī)12連接有垂直加載齒輪軸沈，垂直加載齒輪軸沈連接有兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15，平行齒條％設(shè)置在兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15上。平行導(dǎo)軌16固定在支架9上，滑板10設(shè)置在平行導(dǎo)軌16上，并通過(guò)鉸接支座與平行齒條25固連。垂直加載電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)垂直加載齒輪軸沈轉(zhuǎn)動(dòng)將力矩傳遞給兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15，兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15再將力矩傳遞給平行齒條25，使平行齒條25做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)滑板10和輪胎21做垂直加載運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輪胎21的垂直加載。由附圖7所示所述的六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置總成包括輪輞適配器27、六分力傳感器觀、法蘭盤四、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩30、端蓋31、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置32、皮帶及皮帶輪33，其中六分力傳感器觀前端設(shè)置有與輪胎21連接的輪輞適配器27，六分力傳感器觀固定在法蘭盤四上，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置30與六分力傳感器觀同軸相連，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩30和端蓋31固定，六分力傳感器觀轉(zhuǎn)動(dòng)軸外接皮帶及皮帶輪33，皮帶輪外接角位移傳感器。所述驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置32通過(guò)正向旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)輪胎21的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)輪胎21的制動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)輪胎21的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)控制。由附圖8所示弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)確定的輪胎側(cè)偏運(yùn)動(dòng)軸線X與弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)確定的輪胎側(cè)傾運(yùn)動(dòng)軸線Z交于一點(diǎn)P，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓確定的路面切平面α經(jīng)過(guò)點(diǎn) P，試驗(yàn)輪胎通過(guò)輪輞適配器27厚度的調(diào)節(jié)保證胎寬方向的輪輞中分面β也經(jīng)過(guò)點(diǎn)P，使點(diǎn) P與測(cè)試輪胎的印跡中心重合，保證在輪胎側(cè)偏側(cè)傾復(fù)合運(yùn)動(dòng)測(cè)試時(shí)印跡中心P不變動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī)，其特征在于該試驗(yàn)機(jī)包括弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)，弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)，雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)，六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)總成，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓；①、所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)包括側(cè)偏電機(jī)、側(cè)偏蝸桿、側(cè)偏弧形渦輪、弧形底座、 側(cè)偏弧形導(dǎo)軌、基座，其中側(cè)偏弧形導(dǎo)軌固定在弧形底座上，基座設(shè)置在側(cè)偏弧形導(dǎo)軌上， 在基座的中間下部固定有側(cè)偏弧形渦輪，側(cè)偏蝸桿裝配在側(cè)偏電機(jī)上，由側(cè)偏蝸桿和側(cè)偏電機(jī)構(gòu)成的機(jī)構(gòu)設(shè)置在側(cè)偏弧形渦輪的正下方，并使側(cè)偏蝸桿與側(cè)偏弧形渦輪相嚙合；②、所述的弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座上，它包括側(cè)傾弧形導(dǎo)軌，支架，側(cè)傾電機(jī)，側(cè)傾齒輪，側(cè)傾弧形齒條，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的側(cè)傾弧形導(dǎo)軌和側(cè)傾弧形齒條分別固定在基座上方，支架設(shè)置在側(cè)傾弧形導(dǎo)軌上，支架下端固定有側(cè)傾電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，側(cè)傾齒輪與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，并與側(cè)傾弧形齒條嚙合；③、所述的雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架上、包括垂直加載電機(jī)、垂直加載齒輪軸、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、平行導(dǎo)軌、平行齒條、滑板，所述的垂直加載電機(jī)連接有垂直加載齒輪軸，垂直加載齒輪軸連接有兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，平行齒條設(shè)置在兩個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，平行導(dǎo)軌固定在支架上，滑板設(shè)置在平行導(dǎo)軌上，并通過(guò)鉸接支座與平行齒條固連；④、所述的六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置總成包括輪輞適配器、六分力傳感器、法蘭盤、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩、端蓋、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置、皮帶及皮帶輪，其中六分力傳感器前端設(shè)置有與輪胎固定的輪輞適配器，六分力傳感器固定在法蘭盤上，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置與六分力傳感器同軸相連，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置固定罩和端蓋固定，六分力傳感器后軸外接皮帶及皮帶輪，皮帶輪外接角位移傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所示的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)確定的輪胎側(cè)偏運(yùn)動(dòng)軸線X與弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)確定的輪胎側(cè)傾運(yùn)動(dòng)軸線Z交于一點(diǎn)P，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓確定的路面切平面α經(jīng)過(guò)點(diǎn)P，試驗(yàn)輪胎通過(guò)輪輞適配器厚度的調(diào)節(jié)保證胎寬方向的輪輞中分面β也經(jīng)過(guò)點(diǎn)P，使點(diǎn)P與測(cè)試輪胎的印跡中心重合，保證在輪胎側(cè)偏側(cè)傾復(fù)合運(yùn)動(dòng)測(cè)試時(shí)印跡中心P不變動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)包括弧形導(dǎo)軌側(cè)偏定位機(jī)構(gòu)，弧形導(dǎo)軌側(cè)傾定位機(jī)構(gòu)，雙導(dǎo)軌垂直加載定位機(jī)構(gòu)，六分力傳感器及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)總成，試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、價(jià)格低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎各種運(yùn)行工況，在復(fù)合工況下輪胎印跡中心不變，并且能夠精確控制輪胎六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)輪胎六分力特性精確測(cè)量。
文檔編號(hào)G01M17/02GK202171533SQ201120323229
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者盧蕩, 潘乙山, 王大偉, 白帆, 郭孔輝, 顏亮 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)