[发明专利]悬架运动学与全工况弹性试验机

权利要求书

1.悬架运动学与全工况弹性试验机，其特征在于：其为双轴式或者是单轴式，所述试验机包括加载台(A)、六自由度测量机构(B)、车身挟持系统(C)、轮距调整系统(E)和数据采集与处理系统；被试车辆的被试悬架的车轮支承在加载台(A)上，车身的裙边处由车身挟持系统(C)夹紧，加载台(A)向车轮加力，由六自由度测量机构(B)测量车轮的变形。

2.权利要求1所述的试验机，其特征在于：其为双轴式，并且还具有轴距调整系统(F)。

3.权利要求1所述的试验机，其特征在于：所述加载台(A)具有垂向Z、纵向X、横向Y和绕Z轴转动的θz向这四个方向的运动的生成与测定能力，并具有对纵向力Fx、横向力Fy、回正力矩Mz、垂向力Fz、纵倾力矩My和侧倾力矩Mx的六分力测定能力；四个方向运动中形成垂向Z运动的运动机构是由一个垂向移动平台(A14)、导向柱(A6)、垂直作动缸(A19)、垂直位移传感器(A18)组成；纵向X、横向Y和绕Z轴的转动θz这三个方向的运动机构是由三个重叠的水平运动平台，即第一水平运动平台(A12)、第二水平运动平台(A3)、第三水平运动平台(A1)，设在在三个重叠的水平运动平台间的三个作动缸，即X向作动缸(A4)、Y向作动缸、θz向作动缸(A10)，沿X方向的滚动导轨(A5)、沿Y方向的滚动导轨(A11)、止推滚动轴承和对应于这三方向的位移传感器组成；纵向力Fx、横向力Fy、回正力矩Mz分别由设在X向作动缸(A4)、Y向作动缸和θz向作动缸(A10)端部的拉压传感器(A13、A20)测出；垂向力Fz、纵倾力矩My和侧倾力矩Mx是由紧贴轮胎接地面下的三分力传感器测出，这样的设置方式使所有作动缸的摩擦力都成为内力而不影响轮胎六分力的测量精度。

4.权利要求3所述的试验机，其特征在于：垂向运动平台(A14)与第一水平运动平台(A12)之间沿X向平行设置两个沿X方向的滚动导轨(A5)，该两条沿X方向的滚动导轨(A5)之间的空间设置X向作动缸(A4)；第一水平运动平台(A12)和第二水平运动平台(A3)之间沿Y向平行设置两个沿Y方向的滚动导轨(A11)，该两条沿Y方向的滚动导轨(A11)之间的空间设置Y向作动缸，第二水平运动平台(A3)和第三水平运动平台(A1)之间设置止推滚动轴承，止推滚动轴承的侧面设置θz向作动缸(A10)，θz向作动缸(A10)驱动第三水平运动平台(A1)作绕Z轴的旋转运动。

5.权利要求3所述的试验机，其特征在于：垂直位移传感器(A18)、X向位移传感器和Y向位移传感器是光栅尺位移传感器，θz向位移传感器是光电编码器。

6.权利要求3、4或5所述的试验机，其特征在于：加载台(A)的三个重叠的水平运动平台、垂向作动缸(A19)与垂向运动平台(A14)构成一个加力头总成随导向柱(A6)沿其套筒轴线方向滑动，其间设有导向块(A7)以防止导向柱(A6)转动；套筒与滑座(A8)固结，安置在箱体(A9)上，箱体(A9)上平面制成两条平行导轨面且尽量接近垂向运动平台(A14)，由手轮(A16)和相应丝杆带动垂向运动平台(A14)在箱体导轨面上移动，以调整左右两个加载台(A)的距离，以便适合不同轮距汽车的试验。

7.权利要求1、2或3所述的试验机，其特征在于：六自由度测量机构(B)坐落在垂向运动平台(A14)之上，它测量的垂向位移是车轮的垂直变形；轮心的垂直位移可由车轮的垂直变形与垂向运动平台(A14)的垂直位移相减得到，这样布置六自由度测量机构(B)可以避免在测车轮极限跳动时，因各运动分量间数量相差过大而造成的测量机构设计的困难；六自由度测量机构(B)是由两套相同的两杆，即横杆(B2)和竖杆(B4)，以及三轴，即两横轴(B3)和一竖轴(B7)组成；横杆(B2)的内端用球铰(B1)与车轮铰接，外端通过旋转横轴(B3)与竖杆(B4)的上端连接，其相对转角通过光电编码器(B3S)测定；竖杆(B4)的下端通过旋转横轴(B3)与回转竖轴(B7)铰接，其上的光电编码器(B3S)测量其相对转角；回转竖轴(B7)支撑在一个套筒上，相对转角通过光电编码器(B3S)测量；套筒安装在支座(B6)上，整个结构固接于加载台(A)上的垂向运动平台(A14)；两个测量臂系统可输出六信号中有一个信号是非独立的，添加一个用于测定绕两个球铰(B1)连线的转角的精密倾角传感器(B8)，即可完成车轮六个自由度的精确测定；六自由度测量机构(B)通过连接螺杆(B9)与被测车轮连接。