車輛懸架性能實驗臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛設計輔助實驗裝置技術領域，尤其是一種車輛懸架性能實驗臺。
【背景技術】
[0002]被動懸架的參數優化、半主動與主動懸架的參數優化及控制策略的選取是提高車輛懸架性能的關鍵技術，這方面的研究已取得大量理論成果，各種理論分析結果是否可行，需要實驗驗證。車輛懸架性能實驗臺是實驗驗證車輛懸架性能的必要裝置，常見車輛懸架性能實驗臺多采用1/4車輛模型，用振動臺或電液伺服缸作為激勵源給予輪胎激勵輸入，測試時輪胎處于非行駛狀態，通過測試車體的加速度、懸架的動行程、激勵力等指標評價懸架模型的性能。常規的車輛懸架性能實驗臺雖然結構簡單，但輪胎不行駛，用振動臺或電液伺服缸給出的隨機、沖擊、正弦、掃頻等激勵模擬路面，與實際的路況有一定的偏差，降低了實驗結果的可靠性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種車輛懸架性能實驗臺，采用1/2車輛模型，并且配套安裝環形模擬路面，在測試過程中，懸架和走行裝置處于行駛狀態，更加接近實際路況，提高實驗可靠性。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種車輛懸架性能實驗臺，包括走行裝置、下橫梁、上橫梁、減振懸架、回轉裝置、驅動裝置、底座、振動測試系統、環形模擬路面及底座安裝法蘭；所述底座安裝法蘭設于環形模擬路面內側，底座借助于螺栓與底座安裝法蘭連接，所述下橫梁借助于兩端安裝的走行裝置支撐于環形模擬路面，所述回轉裝置豎向設于環形模擬路面內側、且其軸線與環形模擬路面的回轉軸線重合，所述上橫梁位于下橫梁上部、且上橫梁下表面兩端安裝減振懸架，所述減振懸架下端與下橫梁上表面連接，所述上橫梁中部和下橫梁中部與回轉裝置借助于可上下滑動的結構連接，所述回轉裝置下端支撐在底座上表面上、且借助于齒輪傳動與驅動裝置動力輸出端連接。
[0005]所述走行裝置包括輪胎總成、輪胎轉軸、滾動軸承、外殼和連接段一，所述輪胎總成與外殼的法蘭通過螺栓固定連接，所述輪胎轉軸與所述滾動軸承的內孔配合，所述滾動軸承外圈與所述外殼內孔配合，所述輪胎轉軸與連接段一固定連接，連接段一開放端與下橫梁端部固定連接。
[0006]所述下橫梁包括中心回轉結構一、對稱設于中心回轉結構一兩側的兩根連接段二和安裝在兩根連接段二上表面上的兩套懸架下安裝座，所述中心回轉結構一為矩形截面梁焊接形成的中空結構，兩根連接段二通過螺栓對稱安裝于中心回轉結構一的兩側法蘭上；兩根連接段二的開放端與對應端走行裝置的連接段一法蘭連接。
[0007]所述上橫梁包括中心回轉結構二、固定設于中心回轉結構二兩側的兩根連接段三、配重底盤、配重盤和兩套懸架上安裝座，中心回轉結構二為矩形截面梁焊接形成的中空結構，兩根連接段三通過螺栓對稱安裝于中心回轉結構二的兩側，懸架上安裝座固定設于連接段三的開放端上表面，配重底盤中心設置圓孔，與中心回轉結構二的頂面對稱焊接，配重盤中心設置圓孔，配重盤與配重底盤通過螺栓連接。
[0008]所述減振懸架包括上座、下座、減振彈簧和阻尼器，減振彈簧通過定位結構安裝于上座、下座之間，阻尼器的兩端分別通過銷軸與懸架上安裝座和懸架下安裝座相連，下座與懸架下安裝座通過螺栓連接，上座通過螺栓與懸架上安裝座連接，兩個減振懸架對稱安裝；所述阻尼器為液壓阻尼器、可調液壓阻尼器、磁流變阻尼器或主動作動器。
[0009]所述回轉裝置包括兩個滾珠花鍵、兩個方塊、中空花鍵軸、四個銷軸、花鍵軸座和回轉支承，中空花鍵軸與花鍵軸座和兩個滾珠花鍵所設置的內花鍵槽配合安裝，兩個滾珠花鍵通過平鍵與兩個方塊的內孔配合連接，位于下部的方塊與下橫梁的中心回轉結構一的中空部分配合連接，并通過兩個銷軸定位，位于上部的方塊與上橫梁的中心回轉結構二的中空部分配合連接，并通過兩個銷軸定位，花鍵軸座通過螺栓安裝于回轉支承的外圈。
[0010]所述驅動裝置包括減速電機、變頻器、小齒輪，小齒輪通過平鍵與減速電機的輸出軸固定連接，并與回轉支承的外圈齒輪嚙合，變頻器根據自帶編碼器所設置的輸出方式驅動減速電機旋轉。
[0011]所述底座為箱型結構，包括頂板、底板及兩塊腹板，底板與兩塊腹板焊接，頂板與兩塊腹板的凸緣通過螺栓連接，減速電機的法蘭及回轉支承的內圈通過螺栓連接固定在頂板上，底板通過螺栓連接固定在底座安裝法蘭上。
[0012]所述振動測試系統包括電器旋轉接頭、至少一個傳感器、信號線、信號采集分析儀及安裝板，旋轉接頭通過螺釘固定于安裝板上，安裝板通過螺栓固定于底座的頂板上，旋轉接頭的中心與中空花鍵軸的中心重合，與傳感器連接的信號線穿過配重盤、配重底盤及中空花鍵軸的中心孔與電器旋轉接頭的各轉子輸入端相連，電器旋轉接頭輸出端通過信號線穿過底座的腹板上所設置的方孔與信號采集分析儀器相連。
[0013]本實用新型采用上述技術方案所產生的有益效果在于:通過采用1/2車輛模型進行模擬，并且配套設置環形模擬路面，通過改變環形模擬路面表面形狀來模擬不同的路況，同時在實驗過程中，驅動裝置通過回轉裝置驅動通過輪胎和減振懸架支撐在環形模擬路面上的上橫梁和下橫梁旋轉，更加接近實際行駛狀態；上橫梁和下橫梁與回轉裝置之間通過滾珠花鍵形成的滑動連接結構其上下相對運動為滾動摩擦，阻力很小，因而對懸架的性能測試影響很小；上橫梁的中心回轉結構二、下橫梁的中心回轉結構一通過銷軸回轉裝置的方塊形成的連接，使得上橫梁、下橫梁可以在豎向平面內自由擺動，避免了兩側路面高度不一致所產生的單胎著地或兩個減振懸架振動不一致時對回轉裝置產生的附加彎矩，改善了回轉裝置的受力，提高了實驗的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖2是走行裝置結構示意圖；
[0016]圖3是下橫梁結構示意圖；
[0017]圖4是圖3的俯視圖；
[0018]圖5是上橫梁結構示意圖；
[0019]圖6是圖5的俯視圖；
[0020]圖7是減振懸架裝置結構示意圖；
[0021]圖8是回轉裝置結構示意圖；
[0022]圖9是回轉裝置上部結構的局部示意圖；
[0023]圖10是驅動裝置結構示意圖；
[0024]圖11是底座結構示意圖；
[0025]圖12是圖11的左視圖；
[0026]圖13是圖11的俯視圖；
[0027]圖14是振動測試系統示意圖；
[0028]其中:1、走行裝置；11、輪胎總成；12、輪胎轉軸；13、滾動軸承；14、外殼；15、連接段一 ；2、下橫梁；21、連接段二 ；22、中心回轉結構一 ；23、懸架下安裝座；3、上橫梁；31、連接段三；32、中心回轉結構二 ；33、配重底盤；34、配重盤；35、懸架上安裝座；4、減振懸架；41、上座；42、下座；43、減振彈簧；44、阻尼器；5、回轉裝置；51、滾珠花鍵；52、方塊；53、中空花鍵軸；54、銷軸；55、花鍵軸座；56、回轉支承；6、驅動裝置；61、減速電機；62、變頻器；63、小齒輪；7、底座；71、頂板；72、底板；73、腹板；8、振動測試系統；81、電器旋轉接頭；82、傳感器；83、信號線；84、信號采集分析儀；85、安裝板；9、環形模擬路面；10、底座安裝法蘭。
【具體實施方式】
[0029]下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述:
[0030]為了解決現有懸架性能實驗裝置可靠性差的問題，本實用新型提供一種如圖1所示的車輛懸架性能實驗臺，包括走行裝置1、下橫梁2、上橫梁3、減振懸架4、回轉裝置5、驅動裝置6、底座7、振動測試系統8、環形模擬路面9及底座安裝法蘭10 ;所述底座安裝法蘭10設于環形模擬路面9內側，底座7借助于螺栓與底座安裝法蘭10連接，所述下橫梁2借助于兩端安裝的走行裝置I支撐于環形模擬路面9，所述回轉裝置5豎向設于環形模擬路面9內側、且其軸線與環形模擬路面9的回轉軸線重合，所述上橫梁3位于下橫梁2上部、且上橫梁3下表面兩端安裝減振懸架4，所述減振懸架4下端與下橫梁2上表面連接，所述上橫梁3中部和下橫梁2中部與回轉裝置5借助于上下滑動的結構連接，所述回轉裝置5下端支撐于底座7、底座7為箱型結構，其底板72通過螺栓固定于預埋在基礎上的底座安裝法蘭10，環形模擬路面9也設于基礎之上，底座安裝法蘭10設于環形模擬路面9內側，底座7的頂板71上安裝回轉裝置5和驅動裝置6，驅動裝置6通過齒輪傳動裝置帶動回轉裝置5旋轉，回轉裝置5帶動上橫梁3和下橫梁2同步轉動，下橫梁2帶動走行裝置I在環形模擬路面9上行駛，模擬行駛路況，振動測試系統8完成車輛懸架性能實驗臺的振動測試及數據采集分析任務，所述走行裝置1、下橫梁2、上橫梁3、減振懸架4、回轉裝置5為對稱裝置，質心位于回轉中心，回轉裝置5不承受回轉離心力。
[0031]如圖2所示，所述走行裝置I包括輪胎總成11、輪胎轉軸12、滾動軸承13、外殼14和連接段一 15，所述輪胎總成11與外殼14的一端法蘭通過螺栓固定連接，所述輪胎轉軸12與所述滾動軸承13的內孔配合，所述滾動軸承13外圈與所述外殼14內孔配合，所述輪胎轉軸12與連接段一 15焊接。上述結構使得走行裝置I拆裝方便，可以安裝不同載重的輪胎總成11，實驗臺的適用范圍擴大。
[0032]如圖3和圖4所示，所述下橫梁2包括連接段二 21、中心回轉結構一 22和懸架下安裝座23，所述中心回轉結構一 22為由矩形截面梁焊接形成的中空結構，兩個連接段二 21通過螺栓對稱安裝于中心回轉機構一 22的兩側；兩個連接段二 21的另一端通過螺栓與兩個走行裝置I的連接段一 15的開放端連接，懸架下安裝座23與連接段二 21焊接，連接段二 21和中心回轉結構一 22采用螺栓連接，給實驗臺的制造、運輸、安裝帶來方便。
[0033]如圖5和圖6所示，所述上橫梁3包括連接段三31、中心回轉結構二 32、配重底盤33、配重盤34和懸架上安裝座35，中心回轉結構二 32為由矩形截面梁焊接形成的中空結構，兩個連接段三31通過螺栓對稱安裝于中心回轉結構二 32的兩側，懸架上安裝座35與連接段三31端部焊接，配重底盤33中心設置圓孔，與中心回轉結構二 32的頂面對稱焊接，配重盤34為中心設置圓孔的多片結構，根據需要可以通過增減片數調整配重盤重量，配重盤與配重底盤通過螺栓連接，連接段三31和中心回轉結構二 32采用螺栓連接，給實驗臺的制造、運輸、安裝帶來方便，通過增減配重盤重量可以完成不同載重的懸架的性能實驗。
[0034]如圖7所示，所述減振懸架4包括上座41、下座42、減振彈簧43和阻尼器44，減振彈簧43通過定位結構安裝于上座41和下座42之間，阻尼器44的兩端通過銷軸或螺栓連接等方式分別與懸架上安裝座35和懸