專利名稱：汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車測試裝置，更具體地說，涉及一種汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置，它能夠再現(xiàn)汽車底盤在汽車中實(shí)際的裝車狀態(tài)，滿足其空間的裝配關(guān)系，實(shí)現(xiàn)汽車底盤在汽車道路行駛中實(shí)際的受載關(guān)系。
背景技術(shù)：
目前，對汽車底盤強(qiáng)度和行駛特性評價(jià)的一個(gè)重要方法就是在試驗(yàn)室進(jìn)行道路模擬試驗(yàn)。為此，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的試驗(yàn)裝置將底盤總成安裝到試驗(yàn)臺上去。然而由于汽車廠商主要關(guān)心自己開發(fā)的底盤系統(tǒng)，因而設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置并不適用于其它的底盤系統(tǒng)，不具有通用性。這就造成了測試的成本提高，于是，在領(lǐng)域中就需要一種具有通用性的模擬試驗(yàn)裝置，其能夠適用于各種類型的汽車底盤，模擬各種道路工況，從而降低測試的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置，其具有通用性，可適用于各種類型的汽車底盤，在做到降低測試成本的同時(shí)又保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置，包括基座，基座包括上平板、下平板以及連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)；固定機(jī)械裝置，固定機(jī)械裝置為弧形中空結(jié)構(gòu)，連接于所述基座，所述固定機(jī)械裝置上具有懸掛系統(tǒng)裝配面、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面、第一車架系統(tǒng)裝配面、第二車架系統(tǒng)裝配面、第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面；試驗(yàn)夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的裝配面上，包括懸掛試驗(yàn)夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的懸掛系統(tǒng)裝配面上；車架前裝配夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第二車架系統(tǒng)裝配面上；車架后裝配夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第一車架系統(tǒng)裝配面上；轉(zhuǎn)向柱固定夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面上；以及，轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)夾具，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面上。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述基座中連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)為數(shù)根可升降的支撐柱。且該基座還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿、可左右調(diào)節(jié)的手動(dòng)絲桿以及可前后調(diào)節(jié)的液壓桿。其中，所述基座中上平板上還開銑有多條梯形槽。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述固定機(jī)械裝置中的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面用于轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)固定在車身上的底盤。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述固定機(jī)械裝置中的第二車架裝配面和第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面用于緊湊型車架系統(tǒng)的底盤。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述固定機(jī)械裝置上還具有固定制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)管路和轉(zhuǎn)向助力管路和轉(zhuǎn)向助力器的固定孔。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述固定機(jī)械裝置沿車輛行駛方向前端提供發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)支架加載通道的弧形中空結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案解決了傳統(tǒng)汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置不可互換，通用性差的問題，提出一種可用于絕大多數(shù)的底盤系統(tǒng)的通用的試驗(yàn)裝置，使得對于不同的底盤系統(tǒng)，通過最少的改動(dòng)，就可以真實(shí)再現(xiàn)底盤系統(tǒng)在整車中的實(shí)際裝配關(guān)系，保證試驗(yàn)結(jié)果最大程度的模擬底盤系統(tǒng)在實(shí)際道路上的使用情況，在對底盤系統(tǒng)的使用強(qiáng)度進(jìn)行正確的評價(jià)的同時(shí)大大降低了測試的成本。


本實(shí)用新型的上述以及其他的特征和優(yōu)勢將在下列結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述之后變得更加明顯，在附圖中相同的標(biāo)記表示相同的特征，其中圖1是本實(shí)用新型的汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置的分解結(jié)構(gòu)圖；圖3A和3B是本實(shí)用新型的汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置中固定機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本實(shí)用新型的汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置中試驗(yàn)夾具的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實(shí)用新型的汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置中基座承載能力曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的目的是為了解決目前汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置的不可互換性問題。本實(shí)用新型能夠針對絕大多數(shù)的底盤系統(tǒng)提出一個(gè)通用的試驗(yàn)裝置。為此，本實(shí)用新型采用了具有如下結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)裝置，參考圖1可見，該裝置包括三個(gè)主要的部件基座100，基座100包括上平板102、下平板104以及連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)106。
固定機(jī)械裝置200，固定機(jī)械裝置200為弧形中空結(jié)構(gòu)，連接于所述基座100，固定機(jī)械裝置200上具有懸掛系統(tǒng)裝配面202、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面204、第一車架系統(tǒng)裝配面206、第二車架系統(tǒng)裝配面208、第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面212；如圖所示的，固定機(jī)械裝置200沿車輛行駛方向前端提供發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)支架加載通道的弧形中空結(jié)構(gòu)214。
試驗(yàn)夾具300，安裝在固定機(jī)械裝置200的裝配面上，包括懸掛試驗(yàn)夾具302，安裝在固定機(jī)械裝置的懸掛系統(tǒng)裝配面202上；車架前裝配夾具304，安裝在固定機(jī)械裝置的第二車架系統(tǒng)裝配面208上；車架后裝配夾具306，安裝在固定機(jī)械裝置的第一車架系統(tǒng)裝配面206上；轉(zhuǎn)向柱固定夾具308，安裝在固定機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面204上；以及，轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)夾具310，安裝在固定機(jī)械裝置的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210上。
其中，按照圖1所示的實(shí)施例，基座100中連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)1 06為數(shù)根可升降的支撐柱108，在該實(shí)施例中為4根(108a、108b、108c和108d)。該實(shí)施例中的基座100還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿110、可左右調(diào)節(jié)的手動(dòng)絲桿(圖中未示出)以及可前后調(diào)節(jié)的液壓桿(圖中未示出)?；?00通過渦輪蝸桿110及上下可移動(dòng)的支撐柱108可在±200mm之間光滑調(diào)節(jié)。左右可通過手動(dòng)絲桿在±20mm調(diào)節(jié)，而前后可通過外界液壓動(dòng)力推拉在約20mm的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。通過這些不同方向的調(diào)節(jié)，就可以適應(yīng)多種車型的底盤系統(tǒng)。同時(shí)，在該實(shí)施例中，上平板102的長度為2200mm，寬度為960mm；下平板104長度為1900mm，寬度為600mm。上平板102磨光并且開銑有多條梯形槽112，梯形槽112的作用是為了安裝座落在基座100上的固定機(jī)械裝置200。上、下平板102、104的底面也是磨光的，可使基座100平整地放置在試驗(yàn)場所提供的大型平臺上，并與之利用專用壓板壓牢。上下平板之間的平行度在0.25mm以內(nèi)。對于基座來說，其強(qiáng)度是一個(gè)重要的參數(shù)，本實(shí)用新型的基座強(qiáng)度設(shè)計(jì)上為了考慮不同級別的車型，其承載能力達(dá)到20Hz以下Fx、Fy、Fz三個(gè)方向上分別為±45KN，20-50HZ之間遞減至20KN，具體的基座承載能力曲線可如圖5所示。
本實(shí)用新型中的固定機(jī)械裝置200的基本結(jié)構(gòu)采用了弧形設(shè)計(jì)的方法；從加工角度出發(fā)，它以鋼板焊接件為主體，其中間為空殼狀，形成一弧形中空結(jié)構(gòu)。而在主體受力的關(guān)鍵部位，焊接厚度為8毫米的鋼板來作為加強(qiáng)筋，保證主體結(jié)構(gòu)的使用強(qiáng)度。另一方面，在固定機(jī)械裝置200的外形設(shè)計(jì)上要兼顧各種不同的底盤形式，在底盤系統(tǒng)的空間裝配上要保證車架、懸掛、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間滿足實(shí)際的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，不能在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)任何干涉和耦合情況。附圖3A和3B示出了固定機(jī)械裝置200的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中圖3A是一側(cè)前方的視圖而圖3B是一側(cè)后方的視圖。如圖示，固定機(jī)械裝置200包括以下的各裝配面懸掛系統(tǒng)裝配面202，它采用“肩挑”式裝配方式，這是與大多數(shù)底盤懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一致的。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面204，它是一種“疊加式”裝配面，在裝配面204上可以疊加固定轉(zhuǎn)向節(jié)柱的立柱(此為試驗(yàn)夾具的一部分，后面會(huì)詳細(xì)說明)，另外由于其對稱性，它同時(shí)適用于左置式方向盤和右置式方向盤。第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面212，對于不同的轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)有兩種固定方式，一種是直接固定在車架上，這種情況不需要使用在固定機(jī)械裝置200上設(shè)置的裝配面；另一種是直接規(guī)定在車身上，對于這種情況，可以利用第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面212。第一車架系統(tǒng)裝配面206、第二車架系統(tǒng)裝配面208，車架系統(tǒng)的裝配關(guān)系主要通過第一車架系統(tǒng)裝配面206、第二車架系統(tǒng)裝配面208來實(shí)現(xiàn)，對于那些大跨度的車架系統(tǒng)，適于使用裝配面206和208，這種車架系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱是垂直放置的，這種車架系統(tǒng)的裝配是通過“跨越式”方式固定在車身上的。然而對于某些底盤的車架系統(tǒng)是緊湊型的，其發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱是平行放置的(例如大眾(VW)車型)，對于這種車架，它裝配點(diǎn)前后之間的跨度比較小，這時(shí)可以利用第二車架系統(tǒng)裝配面208結(jié)合和第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210來實(shí)現(xiàn)較小的車架裝配跨度。對于制動(dòng)系統(tǒng)來說，由于其主要通過制動(dòng)管路和制動(dòng)盤等實(shí)現(xiàn)，只要在固定機(jī)械裝置200上打孔固定制動(dòng)管路就可以在臺架上模擬制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作。在圖3A和3B中，沒有示出用于固定制動(dòng)系統(tǒng)的固定孔。
具有上述結(jié)構(gòu)固定機(jī)械裝置是用于底盤的前橋系統(tǒng)，對于底盤的后橋系統(tǒng)，其固定機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)原理是一致的。
本實(shí)用新型的上述固定機(jī)械裝置200兼顧了兩種主要的發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤匹配方式，一種為平行式(例如大眾(VW)車型)，一種為垂直式(例如奧迪(Audi)車型)。對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兼顧了左右兩種轉(zhuǎn)向布置方式。懸掛系統(tǒng)采用了“肩挑”式結(jié)構(gòu)，車架采用“跨越式”結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向采用“疊加式”結(jié)構(gòu)，而制動(dòng)采用“附著式”結(jié)構(gòu)。固定機(jī)械裝置200和基座連接，例如可通過梯形壓塊結(jié)合到基座100的上平板102上的梯形槽112中，并通過高強(qiáng)度螺紋連接。在加工上，根據(jù)前述的底盤系統(tǒng)各子系統(tǒng)的不同固定方式加工相應(yīng)的裝配面，并通過銷釘來定位，裝配面的加工精度控制在0.05mm以下。同時(shí)在通用固定機(jī)械裝置上加工出相應(yīng)的定位孔，并將它們作為底盤安裝后三坐標(biāo)測量校核的基本參考坐標(biāo)點(diǎn)。
對于固定機(jī)械裝置200的強(qiáng)度要求，可參考下表列出的動(dòng)態(tài)載荷


本實(shí)用新型的另一個(gè)主要部件就是試驗(yàn)夾具300，試驗(yàn)夾具300包括多個(gè)組件，分別安裝在固定機(jī)械裝置200的相應(yīng)的裝配面上。結(jié)合圖4所示，試驗(yàn)夾具300主要包括懸掛試驗(yàn)夾具302，安裝在固定機(jī)械裝置的懸掛系統(tǒng)裝配面202上；車架前裝配夾具304，安裝在固定機(jī)械裝置的第二車架系統(tǒng)裝配面208上；車架后裝配夾具306，安裝在固定機(jī)械裝置的第一車架系統(tǒng)裝配面206上；轉(zhuǎn)向柱固定夾具308，安裝在固定機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面204上；以及，轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)夾具310，安裝在固定機(jī)械裝置的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面210上。試驗(yàn)夾具一般是通過高強(qiáng)度的螺紋連接而固定在固定機(jī)械裝置200的相應(yīng)裝配面上。
試驗(yàn)夾具300在設(shè)計(jì)是就是以固定機(jī)械裝置200上的相應(yīng)裝配面作為設(shè)計(jì)的參考面，結(jié)合具體的底盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。由于底盤與車身的裝配面往往在空間上與X，Y，Z平面有一定的角度，為了保證底盤安裝的方式與實(shí)際狀態(tài)一致，以保證道路模擬試驗(yàn)的精度盡可能的高，試驗(yàn)夾具300不同組件之間的連接采用高強(qiáng)度螺栓及高精度的定位銷，使得整體的剛度和強(qiáng)度與實(shí)車盡量一致。同時(shí)，給拆裝工作帶來便利，使其重新安裝后的精度保持不便，需要整體上保證底盤安裝誤差與車輛的實(shí)際設(shè)計(jì)值之間的誤差在0.25mm以內(nèi)。
同樣，對于試驗(yàn)夾具300也有強(qiáng)度的要求，例如，對于B級車，載荷的要求如下表


本實(shí)用新型的有益效果是，由于該底盤道路模擬試驗(yàn)試驗(yàn)裝置具有通用性，決定了它的使用成本較低。另外，用它來在試驗(yàn)室進(jìn)行底盤各子系統(tǒng)道路模擬試驗(yàn)，可以在車輛正式批產(chǎn)前正確評價(jià)底盤系統(tǒng)的使用強(qiáng)度，降低因汽車底盤系統(tǒng)零部件缺陷而導(dǎo)致的不必要的汽車召回，同時(shí)保護(hù)了汽車用戶和汽車廠商的權(quán)益。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括基座(100)，基座(100)包括上平板(102)、下平板(104)以及連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)(106)；固定機(jī)械裝置(200)，固定機(jī)械裝置(200)為弧形中空結(jié)構(gòu)，連接于所述基座(100)，所述固定機(jī)械裝置(200)上具有懸掛系統(tǒng)裝配面(202)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面(204)、第一車架系統(tǒng)裝配面(206)、第二車架系統(tǒng)裝配面(208)、第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(210)以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(212)；試驗(yàn)夾具(300)，安裝在所述固定機(jī)械裝置(200)的裝配面上，包括懸掛試驗(yàn)夾具(302)，安裝在所述固定機(jī)械裝置的懸掛系統(tǒng)裝配面(202)上；車架前裝配夾具(304)，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第二車架系統(tǒng)裝配面(208)上；車架后裝配夾具(306)，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第一車架系統(tǒng)裝配面(206)上；轉(zhuǎn)向柱固定夾具(308)，安裝在所述固定機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面(204)上；以及，轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)夾具(310)，安裝在所述固定機(jī)械裝置的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(210)上。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述基座(100)中連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)(106)為數(shù)根可升降的支撐柱(108)。
3.如權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述基座(100)還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿(110)、可左右調(diào)節(jié)的手動(dòng)絲桿以及可前后調(diào)節(jié)的液壓桿。
4.如權(quán)利要求1、2、3中任一項(xiàng)所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述基座(100)中上平板上開銑有多條梯形槽(112)。
5.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定機(jī)械裝置中的第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(210)以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(212)用于轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)固定在車身上的底盤。
6.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定機(jī)械裝置(200)中的第二車架裝配面(208)和第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面(210)用于緊湊型車架系統(tǒng)的底盤。
7.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定機(jī)械裝置(200)上還具有固定制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)管路和轉(zhuǎn)向助力管路和轉(zhuǎn)向助力器的固定孔。
8.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定機(jī)械裝置(200)沿車輛行駛方向前端提供發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)支架加載通道的弧形中空結(jié)構(gòu)(214)。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種汽車底盤道路模擬試驗(yàn)裝置，包括基座，包括上平板、下平板以及連接上下平板的支撐結(jié)構(gòu)；固定機(jī)械裝置，固定機(jī)械裝置為弧形中空結(jié)構(gòu)結(jié)連接于基座，固定機(jī)械裝置上具有懸掛系統(tǒng)裝配面、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱裝配面、第一車架系統(tǒng)裝配面、第二車架系統(tǒng)裝配面、第一轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面以及第二轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)裝配面；試驗(yàn)夾具，安裝在固定機(jī)械裝置的裝配面上，包括懸掛試驗(yàn)夾具、車架前裝配夾具、車架后裝配夾具、轉(zhuǎn)向柱固定夾具、以及轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)夾具。本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置具有通用性，使用成本較低，可用來在試驗(yàn)室進(jìn)行底盤各子系統(tǒng)道路模擬試驗(yàn)，正確評價(jià)底盤系統(tǒng)的使用強(qiáng)度和行駛特性。
文檔編號G01M17/007GK2743819SQ20042011021
公開日2005年11月30日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者何榮國 申請人:上海大眾汽車有限公司