專利名稱：擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種不同車輪運動定位與速度下的輪胎力學特性試驗裝置，具體的說一種擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，它可實現輪胎在垂直加載、側偏運動、側傾運動、驅動制動及復合條件下輪胎定位，模擬輪胎在高速運轉時的各種工況，從而為研究輪胎在高速時的力學特性提供試驗支持。
背景技術：
輪胎力學特性是汽車性能分析和設計的基礎，輪胎力學特性試驗機是輪胎的特性建模以及整車性能集成、調校和開發的關鍵測試設備之一，它可再現輪胎的各種運行工況， 并測定六個自由度運動參數及其與地面六分力的關系，它是汽車動力學仿真設計關鍵數據的來源。當前的多功能輪胎試驗機雖然能進行涉及速度、垂直載荷輸入的側向力和扭矩等多方面測試，但存在的一個主要缺點就是在輪胎運動加載過程中無法保證輪胎與測試臺面接觸印跡中心的恒定，即使能通過一定方式修正因印跡中心移動對測試得到的輪胎六分力精度的影響，但印跡中心變動造成的對輪胎運動輸入的影響是無法消除的，這將導致最終采集的試驗數據無法準確的體現輪胎力學特性，給試驗結論的分析和相關設計造成不必要的麻煩。
發明內容
本發明的目的是提供一種實現輪胎在垂直加載、側偏運動、側傾運動、驅動制動及復合條件下的輪胎精確定位，模擬輪胎在高速運轉時的各種工況的擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，用于測試輪胎的力學特性。本發明的目的是這樣實現的，該試驗機包括輪胎垂直加載運動總成、輪胎側傾運動總成、輪胎側偏運動總成、輪胎驅動制動總成、模擬路面總成、基座、輪胎與六分力傳感器總成，其中
a、所述的輪胎垂直加載運動總成包括加載固定板，直線導軌，通過直線導軌安裝在加載固定板上的加載滑板，一端與加載固定板連接、另一端與加載滑板相連的第一電缸，加載固定板上帶有可使固定于加載滑板上的輪胎與六分力傳感器總成及制動驅動機構總成穿過的同時避免加載運動中發生接觸的挖空部分；
b、所述的輪胎側傾運動總成包括加載固定板，固定在加載固定板上的電機，由電機帶動的蝸輪和蝸桿，蝸輪轉動軸線與側傾軸線Y重合；
C、所述的輪胎側偏運動總成包括第二電缸，由兩個豎向擺桿和兩個橫向擺桿構成的四連擺桿機構，第一基座，第二基座，兩個側偏連接塊，其中第二電缸一端鉸接在第一基座上， 另一端連接于四連擺桿機構的豎向擺桿的下端，兩個豎向擺桿通過軸承與第二基座相連， 四連擺桿機構的兩個橫向擺桿末端分別與兩個側偏連接塊通過軸承相連，側偏運動總成使被測試輪胎可繞側偏軸線X轉動；d、所述的輪胎與六分力傳感器總成包括被測試輪胎，連接被測試輪胎與六分力傳感器的適配器，六分力傳感器；
e、所述的制動驅動機構總成包括液壓馬達，設置在液壓馬達上的帶有角位移傳感器的皮帶傳動機構，連接液壓馬達與六分力傳感器轉動軸的聯軸器；
f、所述的模擬路面總成采用轉鼓式路面結構，設置在測試輪胎一側。本發明具有以下積極效果和優點
1、本發明由于采用以上結構，使輪胎的垂直加載運動、側傾運動、側偏運動及制動驅動不產生耦合，使輪胎測試中運動輸入的控制更加容易實現，降低試驗臺成本。2、本發明克服了試驗過程中輪胎接地印跡中心改變的缺點，保證了試驗結果的精度及可靠性。
圖1是擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機的整體結構示意圖。圖2是本發明圖1中A向投影結構示意圖。圖3是本發明圖1中B向投影結構示意圖。圖4是本發明圖1中C向投影結構示意圖。圖5是本發明垂直加載運動總成及側傾運動總成結構示意圖。圖6是本發明輪胎側偏運動總成結構示意圖。圖7是本發明輪胎驅動制動總成與輪胎與六分力傳感器總成結構示意圖。圖8是本發明所涉及到的相關運動軸線及平面示意圖。
具體實施例方式
由附圖1、2、3該試驗機包括輪胎垂直加載運動總成、輪胎側傾運動總成、輪胎側偏運動總成、輪胎驅動制動總成、模擬路面總成、基座、輪胎與六分力傳感器總成，其中
a、圖5所示所述的輪胎垂直加載運動總成包括加載固定板8，通過直線導軌16安裝在加載固定板8上的加載滑板13，一端固定在連接件5上、另一端與加載滑板13相連的第一電缸6，連接件5與加載固定板8連接，通過電缸6推動裝在直線導軌16上的加載滑板 13實現往復直線運動，加載固定板8上有挖空部分，可使固定于加載滑板13上的輪胎與六分力傳感器總成及制動驅動機構總成穿過，并在加載運動中不發生接觸。b、所述的輪胎側傾運動總成包括設置在固定在加載固定板8上電機11，蝸輪9和蝸桿10，加載固定板8，電機11設置在加載固定板8上，蝸輪9轉動軸線與側傾軸線Y重合， 通過電機11帶動蝸輪9和蝸桿10構成的蝸輪蝸桿機構實現輪胎繞側傾軸線Y的轉動。c、圖6所示所述的輪胎側偏運動總成包括第二電缸2，由兩個豎向擺桿3和兩個橫向擺桿4構成四連擺桿機構，第一基座1，第二基座15，兩個側偏連接塊7，其中第二電缸 2 一端鉸接在第一基座1上，另一端連接于四連擺桿機構的豎向擺桿3的下端，兩個豎向擺桿3通過軸承與基座15相連，四連擺桿機構的兩個橫向擺桿4末端分別與兩個側偏連接塊 7通過軸承相連，第二電缸2推動豎向擺桿3的下端使其繞中間軸承22轉動，從而促使兩個橫向擺桿4完成平行的相對直線運動，兩個橫向擺桿4帶動上下兩個側偏連接塊7相對擺動，通過橫向擺桿4的相對平行直線運動帶動垂直加載運動總成、側傾機構總成、制動驅動總成及輪胎與六分力傳感器總成繞軸線X擺動，進而實現輪胎的側偏運動。
d、圖7所示所述的輪胎與六分力傳感器總成包括測試輪胎12，六分力傳感器17 及適配器21，調整適配器21的厚度可保證側傾軸線Y位于輪胎12在胎寬方向的中分面α 內，以保證輪胎側傾測試時印跡中心P不變。輪胎與六分力傳感器總成與輪胎垂直加載運動總成的加載滑板13連接。e、所述的制動驅動機構總成由液壓馬達19及聯軸器20組成，經由聯軸器20與六分力傳感器17的轉動軸連接，液壓馬達19正轉實現輪胎的驅動，反轉實現輪胎的制動，通過皮帶傳動用角位移傳感器18測量輪胎滾動速度。制動驅動機構總成通過殼體與六分力傳感器17連接。f、圖1所示所述的模擬路面總成采用轉鼓式路面結構，設置在測試輪胎12—側。如附圖8所示，側傾軸線Y位于轉鼓豎直切平面β內，側傾軸線Y與側偏軸線X 的相交于一點P，調整適配器21的厚度可保證輪胎12在胎寬方向的中分面α通過P點，使輪胎接地印跡中心與P點重合，確保輪胎測試中印跡中心恒定。
權利要求
1.一種擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，其特征在于該試驗機包括輪胎垂直加載運動總成、輪胎側傾運動總成、輪胎側偏運動總成、輪胎驅動制動總成、模擬路面總成、基座、 輪胎與六分力傳感器總成，其中a、所述的輪胎垂直加載運動總成包括加載固定板，直線導軌，通過直線導軌安裝在加載固定板上的加載滑板，一端固定在加載固定板上、另一端與加載滑板相連的第一電缸，加載固定板上帶有可使固定于加載滑板上的輪胎與六分力傳感器總成及制動驅動機構總成穿過的同時避免加載運動中發生接觸的挖空部分；b、所述的輪胎側傾運動總成包括加載固定板，固定在加載固定板上的電機、由電機帶動的蝸輪和蝸桿，蝸輪轉動軸線與側傾軸線Y重合；C、所述的輪胎側偏運動總成包括第二電缸，由兩個豎向擺桿和兩個橫向擺桿構成的四連擺桿機構，第一基座，第二基座，兩個側偏連接塊，其中第二電缸一端鉸接在第一基座上， 另一端連接于四連擺桿機構的豎向擺桿的下端，兩個豎向擺桿通過軸承與第二基座相連， 四連擺桿機構的兩個橫向擺桿末端分別與兩個側偏連接塊通過軸承相連，側偏運動總成使被測試輪胎可繞側偏軸線X轉動；d、所述的輪胎與六分力傳感器總成包括被測試輪胎，連接被測試輪胎與六分力傳感器的適配器，六分力傳感器；e、所述的制動驅動機構總成包括液壓馬達，設置在液壓馬達上的帶有角位移傳感器的皮帶傳動機構，連接液壓馬達與六分力傳感器轉動軸的聯軸器，輪胎滾動速度可通過角位移傳感器測量；f、所述的模擬路面總成采用轉鼓式路面結構，設置在測試輪胎的一側。
2.根據權利要求1所述的一種擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，其特征在于所述的輪胎驅動制動總成通過六分力傳感器的轉動軸和輪胎與六分力傳感器總成連接。
3.根據權利要求1所述的一種擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，其特征在于所述的輪胎側傾運動總成的側傾軸線Y位于轉鼓豎直切平面β內，輪胎側傾運動總成的側傾軸線 Y與輪胎側偏運動總成的側偏軸線X交于印跡中心P點，調整適配器的厚度可保證側傾軸線 Y位于輪胎在胎寬方向的中分面α內，以保證輪胎側傾側偏復合工況測試時印跡中心P點位置不變。
全文摘要
本發明涉及一種擺桿側偏式輪胎力學特性試驗機，該試驗機包括輪胎垂直加載運動總成、輪胎側傾運動總成、輪胎側偏運動總成、輪胎驅動制動總成、模擬路面總成、基座、輪胎與六分力傳感器總成；本發明實現輪胎在垂直加載、側偏運動、側傾運動、驅動制動及復合條件下的輪胎精確定位，模擬輪胎在高速運轉時的各種工況，用于測試輪胎的力學特性。
文檔編號G01M17/02GK102313652SQ20111025420
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者盧蕩, 潘乙山, 王大偉, 郭孔輝, 陳平, 顏亮 申請人:吉林大學