专利名称：一种汽车悬架模拟试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可模拟汽车悬架在真实路况工作情况的汽车四分之一悬拟试验机。
背景技术：
悬架是汽车上的重要总成之一，它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架的主要 作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且 缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物 和车辆本身的动载荷。悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，悬架系统必须能 满足这些性能的要求首先，悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性，对以载人为主要目 的的轿车来讲，乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值；其次，悬架要保 证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快；再次，要能保证汽车有良好的操纵稳定性， 一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减小车轮的 动载荷和车轮跳动量；还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和 侧倾；最后要保证悬架系统的可靠性，有足够的刚度、强度和寿命。目前，由于国内汽车产业的大力发展，为提高汽车的减振性能，需要对汽车悬架进 行测试，以达到上述性能要求。专利号为200610049616. 3的中国发明专利说明书公开了 一种多功能汽车减振器及四分之一悬架模拟工况试验台，该模拟工况试验台包括用于安装 固定汽车悬架的机械台架，该机械台驾包括一个安装有液压激振缸的底座，底座的两侧设 有立柱，立柱上滑动装配有横梁，立柱的顶端固定有顶板，在横梁底面及底座上分别设有用 于固定汽车悬架的连接件，其中，在横梁上部与顶板之间以及横梁下部与底座之间设有拉 线式位移传感器，在横梁上设有加速度传感器，横梁下部用于固定汽车悬架的连接件上设 有力传感器。试验时，通过计算机控制液压激振缸对安装在试验台上的汽车悬架施加一个 轴向的往复作用力，以模拟汽车悬架的工况，同时，试验台上的各传感器的传感信号通过计 算机进行实时采集，观察汽车悬架的各项性能指标。但由于汽车在行驶中会频繁的调整转 向，一部分的汽车在转向时其前悬架也会随车轮而转动，因而在悬架上安装有轴承，该轴承 在行驶中不仅需要承受车身施加的轴向载荷，而且还需要承受车辆颠簸时产生的冲击作用 力，因而悬架轴承的工况较为恶劣，其使用寿命受到很大的影响。要测试悬架的整体性能就 需要对悬架轴承进行实际工况模拟试验，但现有的汽车悬架的试验装置功能单一，其只能 对汽车悬架在轴向方向上受到地面及车身作用力时的工况进行试验，而不能对汽车悬架上 的轴承在汽车行驶中及转向时的工况进行试验，因而现有的悬架实验台的最终试验数据不 能全面、真实的反应出汽车悬架的整体性能指标。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种汽车悬架模拟试验机，该模拟试验机不仅可以对汽 车悬架在轴向方向上受力的实际工况进行模拟试验，而且能够对汽车悬架轴承的实际工况进行模拟试验，以全面、真实的反映汽车悬架的各项性能指标。本实用新型的技术方案是一种汽车悬架模拟试验机，包括机架，机架上滑动装配有一横梁，在横梁的一侧传动连接有驱动其沿立柱作轴向往复运动的振动装置，在横梁的 另一侧与机架之间设置有两个用于安装汽车悬架的固定连接件，其中一个为第一固定连接 件，该第一固定连接件固定在横梁上，另一个固定连接件为第二固定连接件，所述第二固定 连接件上固连有一往复旋转驱动装置，该往复旋转驱动装置固定安装在机架上，在机架上 还设有用于监测往复旋转驱动装置扭矩的扭矩传感器。所述往复旋转驱动装置包括一电机驱动机构，该电机驱动机构通过一传动连杆机 构传动连接有一转动装配在机架上的连接短轴，该连接短轴与所述第二固定连接件同轴固 连。所述的扭矩传感器设置在连接短轴与传动连杆机构之间。所述机架主要由底座、竖立在底座上的立柱及固定在立柱顶部的顶板围成的框架 结构构成，所述横梁滑动装配在立柱上，所述振动装置包括竖直固定在顶板上端面的液压 激振缸，该液压激振缸的活塞杆穿过顶板连接在所述横梁上。所述液压激振缸的活塞杆与横梁之间设置有一连接杆，该连接杆的一端与液压激 振缸的活塞杆同轴连接，在连接杆的另一端与横梁之间设置有力传感器。本实用新型采用上述技术方案，其在机架上增设了一个用于传动连接汽车悬架的 往复旋转驱动装置，使该模拟试验机不仅可以对汽车悬架的实际工况进行试验，还可以同 时对汽车悬架轴承的实际工况进行试验，其模拟效果能够真实、全面的反应出汽车悬架的 整体性能指标，为设计人员改进汽车悬架提供了有力、可靠的技术支持。
图1为本实用新型的结构示意图，图中已安装有汽车四分之一悬架。
具体实施方式
由于现在的车辆大部分到采用的是独立悬架结构，各悬架在行驶中受到的力矩基 本相似，因此本实用新型的模拟试验机为简化结构采用了对汽车的其中一个悬架进行试验 的方式。如图1所示，本实用新型的汽车悬架模拟试验机包括由底座15、竖直固定在底座 15上的两根立柱8、固定在两立柱8顶端的顶板12围成的机架，底座15包括一个底架，底 架的上端面设有一安装平台14，两根立柱8间隔树立在安装平台14上，在两立柱8的中部 滑动装配有一横梁9。在顶板12的上端面中心竖直设置有一液压激振缸13，该液压激振缸 13的活塞杆向下穿过顶板12，液压激振缸的活塞杆通过一连接杆11传动连接在横梁9上， 在横梁9与连接杆11之间设置有力传感器10。汽车的四分之一悬架7安装在底座15与 横梁9之间，横梁9的下部固定有用于安装汽车悬架的第一固定连接件，在安装平台14的 中心通过一固定在安装平台上的轴承座5竖直转动装配有一连接短轴，该连接短轴的一端 向上穿过安装平台14，在该端部固连有用于安装汽车悬架的第二固定连接件6，连接短轴 的另一端通过一传动连杆机构3传动连接在电机驱动装置上，在连接短轴与传动连杆机构 3之间设置有扭力传感器4。电机驱动装置包括固定在底座的底架内的变频电机1，在变频 电机1的输出轴上同轴连接有减速箱2，传动连杆机构3的一端与减速箱连接，另一端与连接短轴连接。为保证模拟工况较为准确，两固定连接件与连接短轴及液压激振缸13均位于 同一轴线上。试验时，如图1所示，将汽车悬架7上活塞杆的一端固定在横梁9下部的第一固定连接件上，悬架7的活塞缸一端固定在连接短轴上的第二固定连接件6上，启动液压激振缸 13及变频电机1，液压激振缸13的活塞杆做上下的往复运动来模拟汽车悬架7在实际工况 下受到的轴向载荷，同时，变频电机1通过传动连杆机构3驱使连接短轴作圆周方向的往复 转动，连接短轴通过第二固定连接件6带动汽车悬架7模拟汽车转向时悬架轴承受到的转 动扭矩，传动连杆机构3中的各连杆的长度根据汽车的转向角度经计算确定。试验中，根据 采集力传感器10的信号数据可以通过减压阀控制液压激振缸13施加的载荷大小，通过采 集扭矩传感器4的信号可以监测悬架轴承在试验过程中受到的摩擦力矩，计算机显示判断 结果，变频电机1可以调速控制悬架的摆动。在本实用新型中，通过更换第二固定连接件6， 可以实现不同型号悬架的试验。本实用新型采用简单、可靠的机械结构，应用先进的试验测控技术，可同时模拟 汽车悬架在车辆行驶中受到的轴向压力和转向时受到的扭力，可以真实、全面的反应汽车 悬架在车辆行驶中受到的各种力矩数据，为国内的汽车悬架试验研究提供了可靠的技术支 持，满足了行业对此项技术的需求，对提高汽车悬架研究水平、进一步改进悬架质量提供了 一种完善的试验手段，为我国的汽车行业走向世界奠定了坚实的基础。
权利要求一种汽车悬架模拟试验机，包括机架，机架上滑动装配有一横梁，在横梁的一侧传动连接有驱动其沿立柱作轴向往复运动的振动装置，在横梁的另一侧与机架之间设置有两个用于安装汽车悬架的固定连接件，其中一个为第一固定连接件，该第一固定连接件固定在横梁上，另一个固定连接件为第二固定连接件，其特征在于，所述第二固定连接件上固连有一往复旋转驱动装置，该往复旋转驱动装置固定安装在机架上，在机架上还设有用于监测往复旋转驱动装置扭矩的扭矩传感器。
2.根据权利要求1所述的汽车悬架模拟试验机，其特征在于，所述往复旋转驱动装置 包括一电机驱动机构，该电机驱动机构通过一传动连杆机构传动连接有一转动装配在机架 上的连接短轴，该连接短轴与所述第二固定连接件同轴固连。
3.根据权利要求2所述的汽车悬架模拟试验机，其特征在于，所述的扭矩传感器设置 在连接短轴与传动连杆机构之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的汽车悬架模拟试验机，其特征在于，所述机架主要由 底座、竖立在底座上的立柱及固定在立柱顶部的顶板围成的框架结构构成，所述横梁滑动 装配在立柱上，所述振动装置包括竖直固定在顶板上端面的液压激振缸，该液压激振缸的 活塞杆穿过顶板连接在所述横梁上。
5.根据权利要求4所述的汽车悬架模拟试验机，其特征在于，所述液压激振缸的活塞 杆与横梁之间设置有一连接杆，该连接杆的一端与液压激振缸的活塞杆同轴连接，在连接 杆的另一端与横梁之间设置有力传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车悬架模拟试验机，该试验机上不仅设有用于模拟悬架受到地面及车身的轴向力矩的振动装置，而且还设有与悬架传动连接的往复旋转驱动装置。本实用新型采用上述技术方案，其在机架上增设了一个用于传动连接汽车悬架的往复旋转驱动装置，使该模拟试验机不仅可以对汽车悬架的实际工况进行试验，还可以同时对汽车悬架轴承的实际工况进行试验，其模拟效果能够真实、全面的反应出汽车悬架的整体性能指标，为设计人员改进汽车悬架提供了有力、可靠的技术支持。
文档编号G01M17/04GK201600249SQ20092031592
公开日2010年10月6日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者张同贺, 张金焕, 王健, 申志新, 程旭彦, 陈后清 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司