[发明专利]变刚度虚拟车身

说明书

技术领域

本发明涉及一种变刚度虚拟车身，尤其是一种应用于悬架试验过程中以模拟不同车身刚度的车身。

背景技术

为了实现车身与悬架的合理匹配，除了进行理论研究外，还需要进行大量试验。在试验方面可分为实车试验及台架试验，实车试验结果准确，但需要试制样车，且需要较大的样本量，试验成本很高；台架试验则可以有效地降低试验成本，并增加试验样本量，良好的试验平台甚至提供了零部件与整车同步开发的条件。现有悬架试验台多集中于悬架系统内部测试，尚未见到能够模拟悬架安装点车身刚度的试验装置，大多将悬架上连接点与试验台架刚性固定，不考虑车身的柔性，这与悬架使用过程中的真实情况不符，从而造成试验过程中冲击载荷过大，台架上匹配指标良好的悬架在实车上性能与要求相差较远，进而限制了零部件与整车同步开发。

为了解决这种矛盾，需要设计一种结构用以实现对车身柔性的模拟，使得在悬架试验过程中能够真实反应悬架的使用载荷。这种能够模拟车身刚度的结构称为虚拟车身。在进行试验前调解弹性元件达到指定的刚度，该弹性元件的刚度即为虚拟车身的刚度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有悬架试验台的缺陷，提供一种变刚度虚拟车身，该虚拟车身将悬架通过特定的弹性元件安装到理想的刚性支架上，为了使该虚拟车身能够模拟不同刚度的车身，将其设计为刚度可变，即变刚度虚拟车身。

为了实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种变刚度虚拟车身，包括上压板、下压板、碟形弹簧、螺栓、螺母，其特点是：上压板与下压板之间连接有碟形弹簧，并通过螺栓、螺母连接；螺母上设有用于螺母旋转角度来确定碟形弹簧变形量的角度标记。

螺栓为细牙螺栓。上压板与试验台支架相连，下压板与悬架相连。

本发明具有的有益效果是：（1）应用本发明的悬架试验台在试验过程中能够真实反映悬架的使用载荷；（2）本发明选用的碟形弹簧作为弹性元件，实现了虚拟车身的刚度可变，且变化范围广，单一产品可适用于不同的车身刚度，适用范围广；（3）碟形弹簧具有刚度大变形小的特点，因此虚拟车身的结构紧凑。

附图说明

图1是本发明的变刚度虚拟车身结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种变刚度虚拟车身，包括上压板1、下压板3、碟形弹簧2、螺栓4、螺母5。

上压板1、碟形弹簧2、下压板3依次安装，并通过螺栓4螺母5连接固定；在螺母5上加工出特殊的角度标记，在使用过程中通过调节螺母5的旋转角度，改变上压板1及下压板3之间的距离，从而改变碟形弹簧2的初始变形量，每一个变形量对应于一个固定的刚度，该刚度即虚拟车身刚度。螺栓4选择细牙螺栓，以保证较小的螺距，在使用过程中便于细微调整碟形弹簧2的变形量，以此实现对不同刚度车身的模拟。一般情况下，上压板1与试验台支架相连，下压板3与悬架相连。在连接过程中注意虚拟车身应与支架刚性连接，并且保证支架在使用过中可视为刚体。

考虑到虚拟车身机构应该能够对不同车身刚度进行模拟，需要具有一定程度的刚度变化范围，因此考虑选用可变刚度的弹簧来模拟车身刚度。考虑结构形式简单，符合线刚度要求的具有变刚度特性的弹簧：变刚度螺旋弹簧及碟形弹簧。对碟形弹簧和变刚度螺旋弹簧进行比较，变刚度螺旋弹簧刚度较小，轴向尺寸较大，对安装空间提出较高要求；碟形弹簧轴向尺寸较小，刚度变化范围大，而且已实现标准化，设计过程中可根据其载荷及刚度要求选择较为合适型号的碟形弹簧，减小工作量。

在设计碟形弹簧时应遵循以下原则：

1）保证合理的刚度变化范围；

2）在可利用的刚度变化范围内，其对应的载荷要处于一个合理的范围；

3）有一定的变形空间；

4）刚度变化平缓。