球笼等速万向四轮定位仪检验台

本发明涉及交通运输领域一种汽车保修检测设备的检定装置，具体的说，它涉及一种球笼等速万向四轮定位仪检验台。

背景技术：

四轮定位仪是检验车轮定位参数最主要的检测设备，广泛应用在汽车生产企业和汽车后市场。然而不论是其生产过程还是使用过程，目前都难以对各种四轮定位仪进行精确校准，无法保证其量值传递的准确性。最重要的四个车轮定位参数是前束角、车轮外倾角、主销内倾角和主销后倾角。其中前束角和车轮外倾角可以直接测量，校准也相对简单。主销内倾角和主销后倾角不能由四轮定位仪的传感器直接测量，而是通过间接测量由相应的数学模型计算得到的。这个表达空间关系的数学模型极其复杂，无法化成直接关系的数学表达式，需要忽略很多影响相对小的参数才能实际应用。这样造成表达式多种多样，对检测数据的准确性影响很大，可见这两个参数的校准非常重要。目前，四轮定位仪的便携式检验装置主要有以下四种：

1、长春市吉尔科技有限公司研究开发的整体型车载数显式四轮定位仪的检定装置发明专利号：zl200710055868.1，实用新型专利号：zl200720094051.0，该装置在使用中存在以下问题：

(1)采用弧形导轨调整主销内倾角和主销后倾角，该弧形导轨加工精度高，增加了加工成本；

(2)通过丝杠螺母调整主销倾角角度，该套传动机构增加了设备重量和加工成本；

(3)模拟主销下端与主销十字轴连接，是非等速万向节，即测量主销倾角时水平转角和主销绕其自身转过的角度不相等。

2、长春市吉尔科技有限公司研究开发的便携型数显式汽车四轮定位仪的检定装置

发明专利号：zl200710055875.1，实用新型专利号：zl200720094093.4

该装置在使用中存在以下问题：

(1)整体设备体积大，不便于运输；

(2)在零点检验过程中，传感器易出现示数不稳或无示数现象，影响四轮定位仪的检定质量；

(3)也存在测量主销倾角时水平转角和主销绕其自身转过的角度不相等问题。

3、直驱机械臂式单轮主销内倾角和主销后倾角校准装置

发明专利号：zl201510166595.2，实用新型专利号：zl201520212208.x

该装置存在测量主销倾角时水平转角和主销绕其自身转过的角度不相等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有的四轮定位仪检定装置，水平转动机构和主销之间通过十字万向节连接。在测量主销倾角时，不是点点相等。本发明采用了简化的球笼等速万向节连接，可以保证两者转过角度点点相等，提高测量结果精确性。

参阅图1至图19本发明所采用的技术方案是：

本发明所述的球笼等速万向四轮定位仪检验台是由底座，直驱电机a，定子a，转子a，球笼式等速万向节装配，弧形半轴，半轴，弧形槽，内侧滑动面，内球面，锁紧手柄，短摇臂装配，长摇臂装配组成。

本发明所述的球笼式等速万向节装配是由钟形罩，外滚道，星形轴，内滚道，半轴定位孔，主销轴，传动钢球，球笼，钟形罩环，环外滚道组成。底座下板四个螺纹孔旋入螺钉，螺钉端面置于地面之上。直驱电机a的定子a下端定位面贴合底座的上面，螺钉锁紧。钟形罩下部为连接法兰，上部为内球面，内球面上均布三个部分园环形凹槽也就是外滚道，环形中心与内球面不重合；钟形罩下端法兰面贴合转子a定位面，螺钉锁紧；传动钢球球面与外滚道内面相切；球笼内外面皆为球面，圆周方向均布三个长方形孔；三个传动钢球分别置于球笼的三个长方形孔内；星形轴一端为部分球形，外球面上均布三个部分园环形凹槽也就是内滚道，环形中心与内球面不重合；球笼内球面贴合星形轴外球面，滑动配合，内滚道与传动钢球外球面相切；钟形罩环内部为球面，球面上均布三个部分园环形凹槽也就是环外滚道，环形中心与内球面不重合；钟形罩环下端面与钟形罩上端面贴合，螺钉锁紧；环外滚道与传动钢球球面相切。弧形半轴的内球面贴合星形轴外球面，内侧滑动面贴合半轴定位孔两侧端面，锁紧手柄插入弧形槽和半轴定位孔，对侧螺母锁紧。

本发明所述的短摇臂装配是由摇臂底座，中心轴孔，大板内侧面，摇臂轴，中心轴，短摇臂，直外侧面，直驱电机b，定子b组成。摇臂底座下端面贴合底座的上面，螺钉锁紧；中心轴插入中心轴孔和直外侧面上的孔内，短摇臂与中心轴锥销刚性定位；中心轴孔的内侧面贴合直外侧面；定子b下端面贴合大板内侧面，螺钉锁紧；直驱电机b转子定位面贴合摇臂轴法兰外端面，螺钉锁紧；短摇臂长方形槽口两长侧面与主销轴外圆相切。

本发明所述的长摇臂装配，另一摇臂底座，另一中心轴孔，另一大板内侧面，另一摇臂轴，另一中心轴，长摇臂，立外侧面，另一直驱电机b，另一定子b组成。另一摇臂底座下端面贴合底座的上面，螺钉锁紧；另一中心轴插入另一中心轴孔和立外侧面上的孔内，长摇臂与另一中心轴锥销刚性定位，另一中心轴孔内侧面贴合立外侧面；另一定子b下端面贴合另一大板内侧面，螺钉锁紧；另一直驱电机b转子定位面贴合另一摇臂轴法兰外端面，螺钉锁紧；长摇臂长方形槽口两长侧面与另一主销轴外圆相切。

本发明与现有技术相比优点在于：

现有的四轮定位仪检定装置，水平转动机构和主销之间通过十字万向节连接。在测量主销倾角时，水平转角机构通过万向节带动主销主销绕其轴线旋转，虽然转过一周，两者转动角度相等。但在旋转一周内不是点点相等，如果水平转角是匀速的，则主销绕其中心角速度是非匀速的，这无疑给测量结果带来误差。本发明采用了球笼式等速万向节结构，可以保证两者转过角度点点相等，提高了测量结果精确性。

附图说明

图1是本发明球笼等速万向四轮定位仪检验台立体图；

图2是本发明底座立体图；

图3是本发明直驱电机a立体图；

图4是本发明弧形半轴立体图；

图5是本发明锁紧手柄立体图；

图6是本发明球笼式等速万向节装配的投影图；

图7是本发明图6的d-d剖面图；

图8是本发明钟形罩立体图；

图9是本发明星形轴立体图；

图10是本发明星形轴另一立体图；

图11是本发明球笼立体图；

图12是本发明钟形罩环立体图；

图13是本发明短摇臂装配立体图；

图14是本发明摇臂底座立体图；

图15是本发明摇臂轴立体图；

图16是本发明短摇臂的立体图；

图17是本发明直驱电机b立体图；

图18是本发明长摇臂装配立体图；

图19是本发明长摇臂立体图；

图中：1.底座，2.直驱电机a，201.定子a，202.转子a，3.球笼式等速万向节装配，301.钟形罩，30101.外滚道，302.星形轴，30201.内滚道，30202.半轴定位孔，30203.主销轴，303.传动钢球，304.球笼，305.钟形罩环，30501.环外滚道，4.弧形半轴，401.半轴，402.弧形槽，403.内侧滑动面，404.内球面，5.锁紧手柄，6.短摇臂装配，601.摇臂底座，60101.中心轴孔，60102.大板内侧面，602.摇臂轴，60201.中心轴，603.短摇臂，60301.直外侧面，604.直驱电机b，60401.定子b，7.长摇臂装配，701.长摇臂，70101.立外侧面。

具体实施方式

下面结合附图1-19所示进一步说明本发明的具体内容和工作过程。

参阅图1，本发明所述的球笼等速万向四轮定位仪检验台是由底座1，直驱电机a2，定子a201，转子a202，球笼式等速万向节装配3，弧形半轴4，半轴401，弧形槽402，内侧滑动面403，内球面404，锁紧手柄5，短摇臂装配6，长摇臂装配7组成。其中，短摇臂装配6和长摇臂装配7结构相同，仅是摇臂的高度尺寸不同。

参阅图6和图7，本发明所述的球笼式等速万向节装配3是由钟形罩301，外滚道30101，星形轴302，内滚道30201，半轴定位孔30202，主销轴30203，传动钢球303，球笼304，钟形罩环305，环外滚道30501组成。底座1下板四个螺纹孔旋入螺钉，螺钉端面置于地面之上。直驱电机a2的定子a201下端定位面贴合底座1的上面，螺钉锁紧。钟形罩301下部为连接法兰，上部为内球面，内球面上均布三个部分园环形凹槽也就是外滚道30101，环形中心与内球面不重合；钟形罩301下端法兰面贴合转子a202定位面，螺钉锁紧；传动钢球303球面与外滚道30101内面相切；球笼304内外面皆为球面，圆周方向均布三个长方形孔；三个传动钢球303分别置于球笼304的三个长方形孔内；星形轴302一端为部分球形，外球面上均布三个部分园环形凹槽也就是内滚道30201，环形中心与内球面不重合；球笼304内球面贴合星形轴302外球面，滑动配合，内滚道30201与传动钢球303外球面相切；钟形罩环305内部为球面，球面上均布三个部分园环形凹槽也就是环外滚道30501，环形中心与内球面不重合；钟形罩环305下端面与钟形罩301上端面贴合，螺钉锁紧；环外滚道30501与传动钢球303球面相切。弧形半轴4的内球面404贴合星形轴302外球面，内侧滑动面403贴合半轴定位孔30202两侧端面，锁紧手柄5插入弧形槽402和半轴定位孔30202，对侧螺母锁紧。

参阅图13，本发明所述的短摇臂装配6是由摇臂底座601，中心轴孔60101，大板内侧面60102，摇臂轴602，中心轴60201，短摇臂603，直外侧面60301，直驱电机b604，定子b60401组成。摇臂底座601下端面贴合底座1的上面，螺钉锁紧；中心轴60201插入中心轴孔60101和直外侧面60301上的孔内，短摇臂603与中心轴60201锥销刚性定位；中心轴孔60101的内侧面贴合直外侧面60301；定子b60401下端面贴合大板内侧面60102，螺钉锁紧；直驱电机b604转子定位面贴合摇臂轴602法兰外端面，螺钉锁紧；短摇臂603长方形槽口两长侧面与主销轴30203外圆相切。

参阅图18，本发明所述的长摇臂装配7是由摇臂底座601，中心轴孔60101，大板内侧面60102，摇臂轴602，中心轴60201，长摇臂701，立外侧面70101，直驱电机b604，定子b60401组成。摇臂底座601下端面贴合底座1的上面，螺钉锁紧，长摇臂装配7的直驱电机b604和短摇臂装配6的直驱电机b604的中心线等高且垂直；中心轴60201插入中心轴孔60101和立外侧面70101上的孔内，长摇臂701与中心轴60201锥销刚性定位，中心轴孔60101内侧面贴合立外侧面70101；定子b60401下端面贴合另一大板内侧面60102，螺钉锁紧；直驱电机b604转子定位面贴合摇臂轴602法兰外端面，螺钉锁紧；长摇臂701长方形槽口两长侧面与主销轴30203外圆相切。

球笼等速万向四轮定位仪检验台的工作过程：

球笼等速万向四轮定位仪检验台使用首先要对整机进行调平，调整底座1下部的4个螺钉使底座1的上平面水平。调整主销轴30203角度使其中心线与水平面垂直，松开锁紧手柄5，使半轴401的中心线与水平面平行，锁紧手柄5锁紧。

前束和车轮外倾角检测操作方法

将模拟轮毂或者目标靶板安装在半轴401的轴端，操控直驱电机a201，使其转动到设定角度，对比四轮定位仪读数，即可校准前束角；调整长摇臂装配7的直驱电机b604到预定角度，对比四轮定位仪读数，即可校准车轮外倾角。

主销内倾角、主销后倾角检测操作方法

操控短摇臂装配6的直驱电机b604和长摇臂装配7的直驱电机b604使主销轴30203中心线与水平面垂直；松开锁紧手柄5，使半轴401的中心线与水平面平行，锁紧手柄5锁紧，此时主销后倾和内倾均为零；与四轮定位仪读数对比，完成主销零点校准。操控短摇臂装配6的直驱电机b604和长摇臂装配7的直驱电机b604使主销轴30203中心线与水平面的夹角达到设定主销内倾和主销后倾角度值；操控直驱电机a201按照四轮定位仪指示，完成模拟转向规定动作。四轮定位仪即可获得主销内倾角和主销后倾角测量值，与设定值比较，完成四轮定位仪主销内倾角和主销后倾角校准。