CN106996879A - 车辆悬架性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车辆悬架性能测试装置，其包括安装支架、液压缸、平板、悬架、悬架支撑、旋转装置、路面工况模拟装置、连接装置、驱动***、测试***，安装支架与液压缸固定连接，液压缸与平板固定连接，悬架通过螺纹与悬架支撑连接，悬架支撑通过轴承安装于连接装置上且通过连接件与安装支架连接，旋转装置安装于有滚轮的路面工况模拟装置上，固定于路面上的路面工况模拟装置可根据不同激励模拟不同路况，旋转装置通过连接装置与驱动***连接；本发明采用1/2车辆模型进行模拟，配合液压缸施加一定载荷，当驱动***带动车轮在路面工况模拟装置的滚轮上转动时，悬架的运动更加接近实际行驶状态，便于实现悬架前期性能测试，从而降低开发成本。

Description

车辆悬架性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种辅助实验装置，具体涉及一种车辆悬架性能测试装置。
背景技术
悬架是现代汽车上的重要组成构件之一，它能够传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，能缓和路面冲击、衰减振动。悬架的性能影响着整车的操控性能，其作用是保证行车的平顺性和安全性。目前常见车辆悬架性能测试装置多采用整车模型，用振动台或电液伺服缸作为激励源给予轮胎激励输入，测试时轮胎处于非行驶状态，与实际路况有一定的偏差，降低了实验结果的可靠性。因此，设计开发出一套测试范围大，结果可靠的悬架测试装置，对缩短汽车悬架开发周期，具有重要意义。
发明内容
本发明旨在提供一种车辆悬架性能测试装置，通过采用1/2车辆模型进行模拟，配合液压缸施加一定载荷于悬架，当车轮在路面工况模拟装置上转动时，悬架的运动更接近实际工况，从而可以达到提高实验可靠性的目的。
本发明目的通过下述技术方案来实现：一种车辆悬架性能测试装置，其包括安装支架、液压缸、平板、悬架、悬架支撑、旋转装置、路面工况模拟装置、连接装置、驱动***、测试***，安装支架通过螺栓固定于地面，液压缸一端通过螺栓固定连接于安装支架横梁下侧、另一端通过螺栓与平板固定连接，液压缸用于将不同载荷施加于平板，悬架一端安装于平板下侧与连接件通过螺栓构成可转动连接、另一端通过螺纹与悬架支撑固定连接，连接装置用于连接悬架支撑和安装支架，并用于连接驱动***和旋转装置，驱动***用于驱动旋转装置，旋转装置可与路面工况模拟装置滚动接触，固定于路面上的路面工况模拟装置可根据不同激励模拟不同路况。
四个液压缸对称安装于安装支架横梁下侧，四个液压缸可同时施加与1/2车体重量相当的载荷于平板。
两个悬架对称布置，对于被动悬架，阻尼器可以是液压阻尼器，对于半主动悬架，阻尼器可以是可调液压阻尼器、磁流变阻尼器等半主动阻尼器件，对于主动悬架，阻尼器为作动器等主动控制器件。
两个悬架支撑对称布置，其包括盖、球头、支撑体、轴承，球头的凸起端与悬架螺纹连接，悬架支撑通过安装于其上的轴承与连接装置连接，且球头与支撑体以及盖构成球头铰链。
两个路面工况模拟装置对称布置，其包括滚轮、具有六自由度的并联机构，具有六个自由度的并联机构固定于地面。
两个旋转装置对称布置，其包括轮毂和轮胎总成，轮毂与轮胎总成固定连接，轮胎总成的车轮与滚轮接触且能在滚轮上滚动；两个连接装置对称布置，其包括轮连接、垫片、螺母、万向节、传动轴、开口夹、下连接，轮连接通过螺母与旋转装置固定连接，垫片和螺母用于固定悬架支撑，万向节和传动轴用于传递运动，下连接上端连接悬架支撑、下端连接安装支架，开口夹用于连接万向节和传动轴。
两个驱动***对称布置，驱动***通过万向节及传动轴来驱动旋转装置运动，其包括减速电机、变频器，减速电机通过平键与开口夹固定连接，变频器根据自带编码器所设置的输出方式驱动减速电机旋转。
测试***包括传感器、信号线、信号采集分析仪，传感器包括加速度传感器，位移传感器，阻尼力传感器，信号采集分析仪通过信号线与传感器连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过改变液压缸施加于悬架的载荷，可以模拟不同车体的1/2重量，因而扩大了悬架的测试范围；旋转装置由两套独立驱动***分别驱动，悬架既可单独安装也可成对安装，且安装方式简单，易于更换不同参数或性能的悬架，可根据实际需要对悬架或进行成对测试，或进行单独测试；当驱动***带动车轮在滚轮上转动时，配合路面工况模拟装置可以模拟车辆在不同路况运行时悬架的受力状况；当车轮在运动的路面工况模拟装置上转动时，悬架的运动更加接近实际行驶状态，便于实现悬架前期性能测试，从而降低开发成本。
附图说明
图1为车辆悬架性能测试装置结构示意图；
图2为图1所示装置的安装支架和液压缸结构示意图；
图3为图1所示装置的悬架结构示意图；
图4为图1所示装置的悬架支撑结构示意图；
图5为图1所示装置的路面工况模拟装置结构示意图；
图6为图1所示装置的连接装置结构示意图。
图中：1、安装支架；2、液压缸；3、平板；4、主动悬架；41、连接件；5、悬架支撑；51、盖；52、球头；53、支撑体；54、轴承；6、旋转***；7、路面工况模拟装置；71、滚轮；72、具有六自由度的并联机构；8、连接装置；81、轮连接；82、垫片；83、螺母；84、万向节；85、传动轴；86、开口夹；87、下连接；9、驱动***；10、测试***。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明实施例的悬架性能测试装置，包括安装支架1、液压缸2、平板3、悬架4、悬架支撑5、旋转装置6、路面工况模拟装置7、连接装置8、驱动***9、测试***10；安装支架1通过螺栓固定于地面，液压缸2一端通过螺钉固定于安装支架1横梁下侧、一端与平板3通过螺栓构成固定连接，四个液压缸2同时施加与1/2车体重量相当的载荷于平板3上，悬架4通过螺栓固定于平板下侧与连接件41构成可转动连接、且其下部通过螺纹与球头52固定连接，悬架支撑5通过轴承54安装于连接装置8上，连接装置8用于连接驱动***9与旋转装置6、且用于连接悬架支撑5与安装支架1，旋转装置6设于路面工况模拟装置7上，驱动***9驱动旋转装置6转动，测试***10完成车辆悬架性能的数据采集及分析任务。
如图2所示，安装支架1通过螺栓固定于地面，且有与下连接87配合安装的孔，液压缸2通过螺纹固定于安装支架1下侧，且液压缸通过螺栓与平板3固接，上述结构拆装方便，可以根据不同需要施加不同载荷于平板，完成不同载重的悬架的性能测试。
如图3所示，悬架4包括连接件41，悬架的两端分别通过螺栓与连接件41连接和通过螺纹与球头52连接，本实施例中，其悬架为主动悬架，因此，其阻尼器采用作动器。成对安装的悬架安装方式简单，易于更换不同参数或性能的悬架，扩大了测试装置的适用范围。
如图4所示，悬架支撑5包括盖51、球头52、支撑体53、轴承54，球头52通过螺纹与上述悬架4连接，且球头52、盖51、支撑体53共同构成球头铰链，上述悬架支撑可以配合车轮适应不同姿态。
如图5所示，路面工况模拟装置7包括滚轮71、具有六自由度的并联机构72，滚轮71与车轮接触，且车轮能在滚轮71上转动，具有六个自由度的并联机构72固定于地面，且能模拟不同路况。
如图6所示，连接装置8包括轮连接81、垫片82、螺母83、万向节84、传动轴85、开口夹86、下连接87，轮连接81通过螺母83与旋转装置6连接，垫片82和螺母83用于固定悬架支撑5，两个万向节84和传动轴85用于传递运动，下连接87用于连接悬架支撑5和安装支架1，开口夹86用于连接万向节84和驱动***9的传动轴85，万向节84作为连接件具有更大的灵活性。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其设计构思等同的替换或改变，都应该涵盖在本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆悬架性能测试装置，其特征在于：包括安装支架(1)、液压缸(2)、平板(3)、悬架(4)、悬架支撑(5)、旋转装置(6)、路面工况模拟装置(7)、连接装置(8)、驱动***(9)、测试***(10)，所述安装支架(1)通过螺栓固定于地面，所述液压缸(2)一端通过螺栓固定连接于安装支架(1)横梁下侧、另一端通过螺栓与平板(3)固定连接，液压缸用于将不同载荷施加于平板，所述悬架(4)一端安装于平板(3)下侧与连接件(41)通过螺栓构成可转动连接、另一端通过螺纹与悬架支撑(5)固定连接，所述连接装置(8)用于连接悬架支撑(5)和安装支架(1)，并用于连接驱动***(9)和旋转装置(6)，所述驱动***(9)用于驱动旋转装置(6)，所述旋转装置(6)可与路面工况模拟装置(7)滚动接触，固定于路面上的路面工况模拟装置(7)可根据不同激励模拟不同路况。
2.根据权利要求1所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：四个所述液压缸(2)对称安装于所述安装支架(1)横梁下侧，四个液压缸可同时施加与1/2车体重量相当的载荷于平板(3)。
3.根据权利要求2所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：两个所述悬架(4)对称布置，其阻尼器可为液压阻尼器、磁流变阻尼器、可调液压阻尼器或主动作动器。
4.根据权利要求3所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：两个所述悬架支撑(5)对称布置，其包括盖(51)、球头(52)、支撑体(53)、轴承(54)，所述球头(52)的凸起端与所述悬架(4)螺纹连接，所述悬架支撑(5)通过安装于其上的轴承(54)与所述连接装置(8)连接，且所述球头(52)与所述支撑体(53)以及所述盖(51)构成球头铰链。
5.根据权利要求4所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：两个所述路面工况模拟装置(7)对称布置，其包括滚轮(71)、具有六自由度的并联机构(72)，具有六个自由度的并联机构(72)固定于地面。
6.根据权利要求5所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：两个所述旋转装置对称布置，其包括轮毂和轮胎总成，轮毂与轮胎总成固定连接，轮胎总成的车轮与所述滚轮(71)接触且能在滚轮(71)上滚动。
7.根据权利要求6所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：两个所述连接装置(8)对称布置，其包括轮连接(81)、垫片(82)、螺母(83)、万向节(84)、传动轴(85)、开口夹(86)、下连接(87)，所述轮连接(81)通过螺母与旋转装置(6)固定连接，所述垫片(82)和螺母(83)用于固定悬架支撑(5)，万向节(84)和传动轴(85)用于传递运动，下连接(87)上端连接所述悬架支撑(5)、下端连接所述安装支架(1)，开口夹(86)用于连接所述万向节(84)和传动轴(85)。
8.根据权利要求7所述的车辆悬架性能测试装置,其特征在于：两个所述驱动***(9)对称布置，驱动***(9)通过万向节(84)及传动轴(85)来驱动旋转装置(6)运动，其包括减速电机、变频器，减速电机通过平键与开口夹(86)固定连接，变频器根据自带编码器所设置的输出方式驱动减速电机旋转。
9.根据权利要求8所述的车辆悬架性能测试装置，其特征在于：所述测试***(10)包括传感器、信号线、信号采集分析仪，传感器包括加速度传感器，位移传感器，阻尼力传感器，信号采集分析仪通过信号线与传感器连接。
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