[发明专利]一种弹性车轮的径向和轴向刚度测试方法及工装

说明书

一种弹性车轮的径向和轴向刚度测试方法及工装，包括对车轮进行径向刚度的测试和对车轮进行轴向刚度的测试两个方面：首先将垂直方向重力加载装置固定在试验台，车轮固定在测试底座；然后根据测试要求将测试底座、径向测试垂直限位装置或轴向测试垂直限位装置和水平方向重力加载装置固定在试验台上，对车轮进行重力加载以测量车轮的径向刚度或轴向刚度，且径向刚度测试时测试底座在试验台上的放置方式与轴向刚度测试时测试底座在试验台上放置的方式呈垂直状态。本发明利用一套工装分别对弹性车轮进行径向和轴向的刚度测试，减少了安装时间，降低了整个试验的成本，提高了试验效率。

技术领域

本发明涉及一种车轮的刚度测试方法及工装，尤其是一种弹性车轮的径向和轴向刚度测试方法及工装。

背景技术

车轮的径向刚度决定着车轮的径向变形，影响着列车的平顺性和操稳性等；轴向刚度决定着车轮的轴向变形，影响着车轮沿轴中心线方向上抵抗变形的能力，尤其是抵抗拉压变形的能力。为了使列车既能安全运行，又不过于振动，弹性车轮的刚度必须保持在一个合理的范围内。因此，在投入使用之前，需要对弹性车轮进行刚度的测试，以对车轮的设计验证及批量生产过程中进行质量控制。当前国内此方面公开的专利技术较少，举例如下：

1. 专利申请号CN201410493672.0，名称为“轮胎垂向刚度测试中的轮胎固定装置” 的发明专利公开了一种轮胎垂向刚度测试中的轮胎固定装置，其特征在于，包含顶板、移动板、液压缸、两个侧板、底板和四根支撑柱；顶板、移动板、两个侧板、底板均呈长方形；顶板的四个角和所述底板的四个角通过所述所述四根支撑柱固定连接；移动板的四角设有四个供支撑柱穿过的通孔，能够在四根支撑柱上滑动；液压缸的底座固定在移动板上、顶部固定在顶板上；两个侧板的顶部分别固定在移动板的两侧，与移动板呈90度；两个侧板的底部对应设有用于固定轮胎轮轴的凹槽。本发明结构简单，便于运输，与测试设备分离成本较低，且通过不同方向的加载能测试出轮胎垂向上的两种刚度，是轮胎力学特性测试的重要数据来源。

2. 专利申请号CN201510120774.2，名称为“一种轮胎刚度测试装置”的发明专利公开了一种对轮胎的垂直刚度、纵向刚度、侧向刚度进行测量，完成对耦合刚度测量的轮胎刚度测试装置，包括垂直加载装置、侧向加载装置、纵向加载装置、底座、机架、侧倾轴、连接件、胀紧连接套、通过纵向导轨与底座连接的第一平面、通过横向导轨与第一平面连接的第二平面；所述连接件、第一平面、第二平面均设有直线位移传感器；所述倾侧轴与连接件通过两个胀紧连接套连接；所述连接件上设有六分力传感器；所述连接件上设有配合机架两根导轨的通孔。本发明结构简单、设计合理，可以测得轮胎的各个方向的作用力；各加载装置的直线位移传感器可以测得轮胎在各个方向上的位移大小，可以计算得出轮胎的各向刚度和耦合刚度。

专利1中的的固定装置由于上面有顶板，轮胎只能从侧面进入装置，因此较困难；而且此装置只能用于轮胎径向刚度时的测试，作用单一。专利2中对轮胎的固定和作用力加载都是通过一点进行，会使轮胎受力不均，影响测试精度，不适合弹性车轮这种受力很大的轮胎的测试。因此需要改进。

发明内容

本发明为解决当前弹性车轮刚度测试中存在的问题提出了一种弹性车轮的径向和轴向刚度测试方法及工装，可在一套工装上面分别对弹性车轮进行径向和轴向刚度的测试。

本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种弹性车轮的径向和轴向刚度测试方法，包括对车轮进行径向刚度的测试和对车轮进行轴向刚度的测试两个方面：首先将垂直方向重力加载装置固定在试验台，车轮固定在测试底座；然后根据测试要求将测试底座、径向测试垂直限位装置或轴向测试垂直限位装置和水平方向重力加载装置固定在试验台上，对车轮进行重力加载以测量车轮的径向刚度或轴向刚度。

进一步地，将垂直方向重力加载装置固定在试验台即将龙门架固定在试验台，油缸固定在龙门架上，利用油缸提供垂直方向的加载力。

进一步地，将车轮固定在测试底座即用假轴穿过测试底座两个侧板中间上部的轴孔和车轮的中心孔，通过假轴将车轮固定在测试底座的凹槽内。