CN2527992Y - 汽车动力总成质心及惯量矩测试台 - Google Patents

汽车动力总成质心及惯量矩测试台 Download PDF

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Abstract

汽车动力总成质心及惯量矩测试台根据复摆原理和动力总成的具体结构特点专门设计的。汽车动力总成质心及惯量矩测试台有以下几个部分组成：支撑架、承载轨道、摆台、立柱、限幅器、附加质量库、光学投影***、周期仪、基座。转轴水平且为刀口形式，结构简单，承载力强，阻力小，并增设了天地轴，这样就可以实现通过动力总成任意点，任何一方向的轴变成水平且与两刀口连线(摆轴)平行。两支承架连接孔中心线即动力总成曲轴中心线定为天轴，承载轨道与摆台间为立轴即地轴，本实用新型结构简单，操作方便，测量简便。

Description

汽车动力总成质心及惯量矩测试台
(一)技术领域
本实用新型是一种汽车动力总成质心及惯量矩测试台，是用于测试汽车各零部件、各大总成参数的。
(二)背景技术
汽车工业发展到今天，它的设计和试验已经进入了量化阶段，数字计算是不可避免的，因此汽车各零部件甚至各大总成的多种参数的精确测量已提到日程上来，而象动力总成这样重要部件的惯性参数就更为重要。然而由于它重量大，结构复杂，怕磕怕碰，即使一般的起吊、置放都要小心翼翼，何况为了满足测量需要摆出各种“姿势”，还要进行适当的扭摆运动，因此它的参数测量就更难了。
汽车动力总成的惯性参数通常有十项：质量M、质心C的坐标(Xc，Yc，Zc)，惯量矩I(Ixx，Iyy，Izz，Ixy，Iyz，Ixz)。质量求法很多也不难。质心求法也很多如磅秤法、悬吊法等，难度不是很大，但很麻烦。如悬吊法测动力总成质心，构思巧妙，方法简单，精度也高。但需要一定的起重设备，而且测试人员要在动力总成悬吊的情况下工作，人、机都经历着相当的危险，测量的周期也嫌长。至于惯量矩的测量，理论上讲方法很多，如扭摆法、复摆法等，但实践起来却难度很大。如扭摆法，结构简单。一个吊架，三根绳(指三线摆)，一个吊盘，但测试时要求被测物体质心通过吊盘中心垂直线，而且要摆出六种姿势，可以想见，要实现被测物体在六种姿势中均要稳坐在由三根线吊起来的吊盘上，还要保证它的质心与扭摆中心轴重合，特别是象动力总成这样结构复杂，怕磕怕碰，重量大的物体，不但实现精确的测量很难，而且也十分危险。
(三)发明内容
本实用新型的目的就是针对上述测量台的不足，根据实际情况及需要，利用复摆原理和动力总成的具体结构研究设计的汽车动力总成质心及惯量矩测试台。本实用新型的特点是动力总成一次吊装上台九项惯量参数可以一次测出。
本实用新型结构简单，操作方便，测量简便。
本实用新型有以下几个部分组成：支撑架、承载轨道、摆台、立柱、限幅器、附加质量库、光学投影***、周期仪、基座。附加质量库是几何尺寸、质量大小、质心位置和惯量矩已知的便于计算的质量块，光学投影***是由瞄准仪、垂直移动器、垂直移动器手柄、水平移动器、水平移动器手柄和支架组成。该***通过支架由定位块安装在基座上一侧立柱上，瞄准仪具有十字坐标，能在近距离(0.5M)聚焦，它安装在垂直移动器上，垂直移动器手柄可带动瞄准仪在垂直方向上升降，垂直移动器与水平移动器连体，水平移动器手柄使其又可沿水平移动器移动和转动，周期仪是可移动的，周期仪可放在基座的任一端角，周期仪上有一光电感应器，摆台与光电感应器对应的位置上安装有一指针，摆台摆动时，光电感应器监测指针的位置，周期仪纪录其摆动周期，输出测试数据，其特征为：摆台安装固定在基座上，在摆台与基座之间有一限幅器，它固定在基座上，摆台的摆臂上设有凹型刀口座，与立柱上的凸型刀口合为复摆摆轴，立柱经调整后用压板紧固在基座上，基座是带有多道T型槽的铁底板，以便实现测试台灵活的移动调整和紧固，立柱上刻有刻度盘，摆臂上有指针，用以显示测试台平衡的程度，在摆台的中心位置上安装有滚轮，在滚轮上安装有承载轨道，在承载轨道上的两端安装有支承架；
汽车动力总成质心及惯量矩测试台的限幅器，其特征为它是由齿轮、齿条、阶梯块、上底座、下底座组成，两齿条借助齿轮可使两端的阶梯块同步反向移动，由于阶梯块位置的不同可在摆台间形成大小不一的间隙，限制了摆台因偏载发生倾倒，又可使摆台在给定的安全间隙里自由摆动；
汽车动力总成质心及惯量矩测试台的滚轮，其特征是滚轮是由滚珠、圆型轨道、立柱、定位锁组成，以45°角的倍数定位。
(四)附图说明
图1为汽车动力总成质心及惯量矩测试台立体图。
图2为汽车动力总成质心及惯量矩测试台限幅器立体分解图。
图3为汽车动力总成质心及惯量矩测试台滚轮立体面图。
图4为汽车动力总成质心及惯量矩测试台光学投影***图。
(五)具体实施方案
下面结合附图详细说明汽车动力总成质心及惯量矩测试台的工作过程。
汽车动力总成质心及惯量矩测试台充分利用汽车动力总成的曲轴与变速器轴是同一轴线的原理，在其两伸出端作连接件连接在支承架1上，经紧固后，动力总成便可绕该轴线(天轴)作任意角度的旋转。动力总成与两支承架1连成一体后，借助支承架1下的滚轮10，可在承载轨道2自由移动，以便变动质心位置，调整平衡，然后锁定。承载轨道2司承载和轨道两个作用。它与摆台3之间有立轴18、圆形轨道17、滚珠16和定位锁19相连接。承载轨道2可以携带汽车动力总成轻松的绕立轴18(承载轨道2与摆台3间的立轴，即地轴)，作任意角度的水平旋转，根据本实用新型的实际需要，只需要实现45°倍数的转动定位即可。摆台3不但承载承载轨道2以上部分的载荷，而且在其摆臂上设有凹型刀口座27与在立柱4上的凸型刀口28合为复摆摆轴。立柱4经调整后用压板29紧固在基座9上。基座9通常是带有多道T型槽的铁底板，以便能实现汽车动力总成质心及惯量矩测试台灵活的移动调整和紧固。立柱4与摆台3间分别设有指针30和刻度盘，用以显示***的平衡程度。为了限制汽车动力总成质心及惯量矩测试台由于过分偏载造成翻倒又专门设计了限幅器5，限幅器5固定在基座9上，它由齿轮12、齿条13、阶梯块11、上底板15和下底板14组成。两齿条13借助齿轮12可使两端的阶梯块11同步反向移动，限幅器5工作位置在摆台3和基座9之间，由阶梯块11的位置不同，可在摆台3间形成大小不一的间隙，即限制了摆台3因偏载发生倾倒造成事故，又可使摆台3在给定的安全间隙里自由摆动，以利调整。为了快速实现***的平衡调整，又专门设计了附加质量库6，它们不但便于搬运，而且它们的几何尺寸、质量大小、质心位置和惯量矩都是已知的又便于计算。这样就可以通过附加质量块的多少和位置及使用光学投影***7将汽车动力总成的质心求算出。光学投影***7由瞄准仪20、垂直移动器22、垂直移动器手柄25、水平移动器21、水平移动器手柄24和支架23组成。该***通过支架23由定位块26安装在基座9一侧立柱4上。瞄准仪20具有十字坐标，能在近距离(0.5M)聚焦，它安装在垂直移动器22上，垂直移动器22可带动瞄准仪20在垂直方向上升降，垂直移动器25与水平移动器21连体又可沿水平移动器21移动和转动，光学投影***7的工作程序是：通过水平移动器21和垂直移动器25先将瞄准仪20置于适当的空间位置；瞄准仪20调到水平零点，即瞄准仪20中垂直坐标线恰好通过两刀口连线；将各部旋紧，此时瞄准仪20的垂直坐标线也刚好通过汽车动力总成质心及惯量矩测试台的轴线，再调整水平移动器21就可将用附加质量法得到的质心向动力总成任何一特征面投影，从而将质心位置记录下来。
当一切调整就绪后，给整个***一扰动，是其沿刀口轴线发生微幅摆动，然后用周期仪8将各状态下的摆动周期记录下来，再通过相应的计算就可以得到所需惯量矩。

Claims (3)

1、汽车动力总成质心及惯量矩测试台由以下几个部分组成：支撑架(1)、承载轨道(2)、摆台(3)、立柱(4)、限幅器(5)、附加质量库(6)、光学投影***(7)、周期仪(8)、基座(9)，附加质量库(6)是几何尺寸、质量大小、质心位置和惯量矩已知的便于计算的质量块，光学投影***(7)是由瞄准仪(20)、垂直移动器(22)、垂直移动器手柄(25)、水平移动器(21)、水平移动器手柄(24)和支架(23)组成。该***通过支架(23)由定位块(26)安装在基座(9)上一侧立柱(4)上，瞄准仪(20)具有十字坐标，能在近距离(0.5M)聚焦，它安装在垂直移动器(22)上，垂直移动器手柄(25)可带动瞄准仪(20)在垂直方向上升降，垂直移动器(22)与水平移动器(21)连体，水平移动器手柄(24)使其又可沿水平移动器(21)移动和转动，周期仪(8)为可移动的，可放在基座(9)的任一端角，周期仪(8)上有一光电感应器，摆台(3)与光电感应器对应的位置上安装有一指针(30)，摆台(3)摆动时，光电感应器监测指针(30)的位置，周期仪(8)纪录其摆动周期，输出测试数据，其特征为：摆台(3)安装固定在基座(9)上，在摆台(3)与基座(9)之间有一限幅器(5)，它固定在基座(9)上，摆台(3)的摆臂上设有凹型刀口座(27)，与立柱(4)上的凸型刀口(28)合为复摆摆轴，立柱(4)经调整后用压板(29)紧固在基座(9)上，基座(9)是带有多道T型槽的铁底板，立柱(4)上刻有刻度盘，摆臂上有指针(30)，在摆台(3)的中心位置上安装有滚轮(10)，在滚轮(10)上安装有承载轨道(2)，在承载轨道(2)上的两端安装有支承架(1)；
2、根据权利要求1所述的汽车动力总成质心及惯量矩测试台的限幅器(5)，其特征为它是由齿轮(12)、齿条(13)、阶梯块(11)、上底座(15)、下底座(14)组成，两齿条(13)借助齿轮(12)可使两端的阶梯块(11)同步反向移动，阶梯块(11)位置的不同可在摆台(3)间形成间隙，摆台(3)在安全间隙里自由摆动；
3、根据权利要求1所述的汽车动力总成质心及惯量矩测试台的滚轮(10)，其特征是滚轮(10)是由滚珠(16)、圆型轨道(17)、立轴(18)、定位锁(19)组成，以45°角的倍数定位。
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