一種懸掛式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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，具體涉及一種懸掛式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置，用于測定輪胎高速運(yùn)行工況下的力學(xué)特性，從而為研宄輪胎在高速時(shí)的力學(xué)特性提供試驗(yàn)支持。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎力特性是汽車性能分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置是輪胎的特性建模以及整車性能集成、調(diào)校和開發(fā)的關(guān)鍵測試設(shè)備之一，它可再現(xiàn)輪胎的各種運(yùn)行工況，并測定六個自由度運(yùn)動參數(shù)及其與地面六分力的關(guān)系，它是汽車動力學(xué)仿真設(shè)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的來源。
[0003]拖車式的室外輪胎試驗(yàn)裝置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)裝置則消除了室外環(huán)境對輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，這種試驗(yàn)裝置除了模仿路面與車輪的相對運(yùn)動外，通常能實(shí)現(xiàn)輪胎側(cè)偏與側(cè)傾運(yùn)動，但因機(jī)構(gòu)原理不完善普遍存在側(cè)傾側(cè)偏運(yùn)動時(shí)輪胎印跡中心移動、姿態(tài)角度耦合的問題，引發(fā)不能消除的側(cè)偏側(cè)傾運(yùn)動耦合邊際效應(yīng)，如被廣泛使用的美國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)就存在這種問題，導(dǎo)致測試輪胎的運(yùn)動輸入?yún)?shù)難以控制，以致測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，(可參考文獻(xiàn):輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)臺的運(yùn)動學(xué)分析，E1:20134616974185)。此外，目前可實(shí)現(xiàn)輪胎復(fù)合工況特性測試的試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，造價(jià)昂貴。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎各種運(yùn)行工況，并且能夠精確控制輪胎六個自由度運(yùn)動參數(shù)，實(shí)現(xiàn)輪胎六分力特性精確測量的懸掛式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置。
[0005]一種懸掛式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置，由路面模擬模塊和懸掛于其正上方的輪胎加載姿態(tài)模塊I組成，其特征在于:
[0006]所述輪胎加載姿態(tài)模塊I主要由輪胎101、輪軸電機(jī)120、框架117、第一直線滑動組件、第二直線滑動組件、擺動組件、弧形滑動組件以及六分力傳感器102組成，所述各滑動組件均包含有滑板、導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑塊和作動缸；
[0007]所述輪胎101與輪軸電機(jī)120連接并通過第二直線滑動組件與框架117滑動連接，使輪胎101沿豎直方向直線滑動；
[0008]所述擺動組件由旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)106和第四作動缸116組成，二者一端相對靜止固定，另一端均與框架117連接，在第四作動缸116的作用下，輪胎101沿旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)106的軸向擺動；
[0009]所述第一直線滑動組件和弧形滑動組件疊加安裝在擺動組件上方，使輪胎101分別沿輪胎101軸向直線滑動和繞豎直方向的軸線擺動。
[0010]所述第一直線滑動組件包括第一滑板110、第一直線導(dǎo)軌滑塊111、第一直線導(dǎo)軌112和第一作動缸113，所述第一直線導(dǎo)軌滑塊111固定在第一滑板110上，與沿輪胎101軸線方向固定的第一直線導(dǎo)軌112配合，所述第一作動缸113—端相對于第一直線導(dǎo)軌112固定，另一端相對于第一直線導(dǎo)軌滑塊111固定，在第一作動缸113的作用下，輪胎101沿第一直線導(dǎo)軌112滑動。
[0011]所述第二直線滑動組件包括第二滑板104、第二直線導(dǎo)軌滑塊119、第二直線導(dǎo)軌118和第二作動缸105，所述輪胎101與輪軸電機(jī)120組件通過輪胎軸外圈支撐121固定在第二滑板104 —面，且輪胎101與輪軸電機(jī)120的輸出軸在輪胎軸外圈支撐121內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)；所述第二直線導(dǎo)軌滑塊119固定在第二滑板104的另一面，并與沿豎直方向固定在框架117的第二直線導(dǎo)軌118配合，所述第二作動缸105 —端相對于第二直線導(dǎo)軌118固定，另一端與第二直線導(dǎo)軌滑塊119相對固定，在第二作動缸105的作用下，輪胎101沿第二直線導(dǎo)軌118滑動。
[0012]所述弧形滑動組件包括第三滑板107、弧形導(dǎo)軌滑塊108、弧形導(dǎo)軌109和第三作動缸115，所述弧形導(dǎo)軌滑塊108固定安裝在第三滑板107上，所述弧形導(dǎo)軌109與第三作動缸115的一端相對靜止固定，第三作動缸115的另一端與弧形導(dǎo)軌滑塊108連接，弧形導(dǎo)軌滑塊108與弧形導(dǎo)軌109相配合，在第三作動缸115的作用在，輪胎101沿弧形導(dǎo)軌109滑動。
[0013]所述導(dǎo)軌和導(dǎo)軌滑塊均成對設(shè)置。
[0014]所述路面模擬模塊為轉(zhuǎn)鼓路面動力模塊2，主要由轉(zhuǎn)鼓架202、轉(zhuǎn)鼓203、傳動皮帶204和轉(zhuǎn)鼓電機(jī)205組成，所述轉(zhuǎn)鼓架202支撐轉(zhuǎn)鼓203固定在鐵地板201上，所述轉(zhuǎn)鼓電機(jī)205通過傳動皮帶204帶動轉(zhuǎn)鼓203旋轉(zhuǎn)。
[0015]所述路面模擬模塊為平帶式路面模塊3。
[0016]本實(shí)用新型有益效果為:
[0017]1、本實(shí)用新型由于采用以上結(jié)構(gòu)，使輪胎的垂直加載運(yùn)動、側(cè)傾運(yùn)動、側(cè)偏運(yùn)動及制動驅(qū)動不產(chǎn)生復(fù)合姿態(tài)耦合，使輪胎測試中更加容易實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動輸入的控制，從而降低試驗(yàn)臺成本。
[0018]2、本實(shí)用新型克服了試驗(yàn)過程中輪胎接地印跡中心改變以及輪胎姿態(tài)角耦合的缺點(diǎn)，保證了試驗(yàn)結(jié)果的精度及可靠性。
[0019]3、本實(shí)用新型充分有效利用上下兩部分空間，使空間布置更加緊湊，結(jié)構(gòu)簡單合理。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的主視圖；
[0022]圖3是圖2的右視圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)鼓路面動力模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型中輪胎加載姿態(tài)模塊的立體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0025]圖6是圖5沿z軸正方向旋轉(zhuǎn)90度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是輪胎垂直加載運(yùn)動總成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是本實(shí)用新型中第一滑板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是本實(shí)用新型采用平帶路面動力模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:
[0030]I輪胎加載姿態(tài)模塊；
[0031]101輪胎；102輪胎六分力傳感器；103六分力傳感器導(dǎo)向桿；104第二滑板；105第二作動缸；106旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；107第三滑板；108弧形導(dǎo)軌滑塊；109弧形導(dǎo)軌；110第一滑板；111第一直線導(dǎo)軌滑塊；112第一直線導(dǎo)軌；113第一作動缸；114頂板；115第三作動缸；116第四作動缸；117框架；118第二直線導(dǎo)軌；119第二直線導(dǎo)軌滑塊；120輪軸電機(jī)；121輪胎軸外圈支撐；
[0032]2轉(zhuǎn)鼓路面動力模塊；
[0033]201鐵地板；202轉(zhuǎn)鼓支架；203轉(zhuǎn)鼓；204傳動皮帶；205轉(zhuǎn)鼓電機(jī)；
[0034]3平帶路面動力模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0036]如附圖1、2、3所示，本實(shí)用新型公開了一種懸掛式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)裝置由輪胎加載姿態(tài)模塊I和路面模擬模塊組成，其中路面模擬模塊采用轉(zhuǎn)鼓路面動力模塊2。
[0037]如附圖4所示，所述轉(zhuǎn)鼓路面動力模塊2主要由鐵地板201、轉(zhuǎn)鼓支架202、轉(zhuǎn)鼓203、傳動皮帶204以及轉(zhuǎn)鼓電機(jī)205組成。轉(zhuǎn)鼓支架202支撐轉(zhuǎn)鼓203，并通過鐵地板201與地面固定，轉(zhuǎn)鼓電機(jī)205通過傳動皮帶204來帶動轉(zhuǎn)鼓203旋轉(zhuǎn)。
[0038]如附圖5、6、7、8所示，所述的輪胎加載姿態(tài)模塊I由輪胎101、輪胎六分力傳感器102、六分力傳感器導(dǎo)向桿103、第二滑板104、第二作動缸105、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)106、第三滑板107、弧形導(dǎo)軌滑塊108、弧形導(dǎo)軌109、第一滑板110、第一直線導(dǎo)軌滑塊111、第二直線導(dǎo)軌112、第一作動缸113、頂板114、第三作動缸115、第四作動缸116、框架117、第二直線導(dǎo)軌118、第二直線導(dǎo)軌滑塊119、輪軸電機(jī)120以及輪胎軸外圈支撐121組成。
[0039]如圖5和圖6所示，該試輪胎加載姿態(tài)模塊I按照運(yùn)動形態(tài)或功能可劃分為若干總成，包括:
[0040]輪胎垂直加載運(yùn)動總成、輪胎側(cè)傾運(yùn)動總成、輪胎側(cè)偏運(yùn)動總成、輪胎軸向進(jìn)給運(yùn)動總成、制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)總成和輪胎與六分力傳感器總成，其中:
[0041]輪胎垂直加載運(yùn)動總成:
[0042]如圖7、8所示，所述的輪胎垂直加載運(yùn)動總成主要由輪胎101、輪軸電機(jī)120、第二滑板104、第二直線導(dǎo)軌118、第二直線導(dǎo)軌滑塊119以及第二作動缸105組成，并通過輪胎軸外圈支撐121固定在第二滑板104上，且輪胎101與輪軸電機(jī)120的輸出軸可以在輪胎軸