专利名称：复合四连杆轮胎力学特性试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种室内轮胎力学特性试验装置，具体的说是一种通过复合四连杆及弧形导轨机构实现各种轮胎运行工况的试验机，它能同时测定轮胎高速或低速运行工况下的力学特性。
背景技术：
轮胎力学特性是汽车性能分析与设计的基础，并且对汽车的安全性、操纵稳定性、 平顺性及NVH等性能有着重要的影响。轮胎力学特性试验机是轮胎特性建模以及整车性能集成、调校与开发的关键测试设备之一，它可实现轮胎的各种运行工况，并测定六个自由度的运动参数及其与地面六分力的关系，它是汽车动力学仿真设计关键数据的来源。拖车式的室外轮胎试验机可以模仿多种路况的轮胎运行，但是由于室外环境的随机性，以及路面的不平整等因素的影响，得到的试验数据并不准确，离散性较大。而室内轮胎试验机则消除了室外环境对轮胎试验数据的影响，这种试验机除了模仿路面与车轮的相对运动外，通常能实现轮胎侧偏与侧倾运动，但因机构原理不完善普遍存在侧倾侧偏运动时轮胎印迹中心移动的问题，引发不能消除的侧偏侧倾运动耦合边际效应，如被广泛使用的美国MTS公司生产的所有平带式高速轮胎力学特性试验机就存在这种问题，导致测试轮胎的运动输入参数难以控制，以致测试数据不准确。此外，目前可实现轮胎复合工况特性测试的试验机，结构复杂，庞大，造价昂贵。

发明内容
本发明的目的是要提供一种结构简单合理、价格低廉、能够实现轮胎各种运行工况，在复合工况下轮胎印迹中心不变，并且能够精确控制轮胎六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系的复合四连杆式轮胎试验机。本发明的目的是这样实现的，该试验机包括由基座液压缸和弧形导轨构成的弧形导轨装置，由基座、四根连杆、大摆杆机构、小摆杆机构构成的复合四连杆机构总成，由箱体、导轨、滑板、液压缸、液压缸连接台、上过渡台构成的垂直加载滑板部分总成，由六分力传感器、驱动制动装置构成的六分力传感器及驱动制动装置总成，模拟路面装置；
a、所述的基座设置在弧形导轨上，基座液压缸固连在基座上，所述的大摆杆机构，小摆杆机构分别由对称设置的两个底座通过短杆固连在基座上，四根连杆分别通过短杆连接在大摆杆机构、小摆杆机构和箱体上，构成复合四连杆机构总成；
b、在基座的后缘两端通过锁紧装置支座固连有左右对称的侧倾锁紧装置，侧倾锁紧装置固定在大摆杆机构上。在基座的后缘中部固连有中液压缸，中液压缸通过支座固定在小摆杆机构上；
C、所述的箱体前端两侧固定有平行导轨，滑板装配在导轨上，六分力传感器及驱动制动装置总成通过法兰盘固定在滑板上；箱体的上端固定有上过渡台，上过渡台上固定有液压缸连接台，液压缸固定在液压缸连接台上，上套筒穿过液压缸连接台，并通过滑板限位轴固定在滑板上。液压缸和滑板通过滑板连接台相连接；
d、所述的六分力传感器及驱动制动装置总成包括轮辋适配器、六分力传感器、法兰盘、 驱动制动装置固定罩、端盖、驱动制动装置、皮带及皮带轮，其中六分力传感器前端固定有轮辋适配器，通过轮辋适配器与轮胎固定。六分力传感器固定在法兰盘上，驱动制动装置与六分力传感器同轴相连，并通过驱动制动装置固定罩和端盖固定，六分力传感器后轴外接皮带及皮带轮，皮带轮外接转速传感器。本发明有以下优点和有益效果
1、本发明采用上述结构，结构简单合理，易于制造。2、具有侧偏、侧倾、纵滑及垂直载荷的稳态与非稳态输入，可进行各种高速或低速的复合工况试验。3、能够进行六分力测定，获取全面的力学特性。4、能够保持轮胎接地印迹中心的恒定，保证试验结果的精确性。


图1是模拟路面采用转鼓式结构的复合四连杆式轮胎试座財几的整体结构示意图。
图2是本发明图1中A向投影示意图。
图3是本发明图1中B向投影示意图。
图4是本发明大摆杆机构结构示意图。
图5是本发明小摆杆机构结构示意图。
图6是本发明垂直加载滑板部分总成的结构示意图。
图7是本发明六分力传感器及驱动制动总成结构示意图。
图8是模拟路面采用平带式结构的复合四连杆式轮胎试座財几的整体结构示意图。
图9是模拟路面采用平板式结构的复合四连杆式轮胎试座財几的整体结构示意图。
图10是本发明涉及到的轴线与平面的示意图。
具体实施例方式由附图1、2、3所示该试验机包括由基座液压缸1和弧形导轨2构成的弧形导轨装置，由基座3、四根连杆8、9、11、24、大摆杆机构6、小摆杆机构7构成的复合四连杆机构总成，由箱体18、导轨19、滑板17、液压缸13、液压缸推出杆14、液压缸连接台15、上过渡台 12构成的垂直加载滑板部分总成，由六分力传感器31、驱动制动装置35构成的六分力传感器及驱动制动装置总成，由转鼓式试验台20或平带式试验台观或平板式试验台四构成的模拟路面装置。所述的基座3设置在弧形导轨2上，基座液压缸1固连在基座3上，基座液压缸1 推动基座3在弧形导轨2上做绕轮胎21侧偏运动轴线Z的弧形运动，实现轮胎21的侧偏运动。所述的大摆杆机构6 (附图4所示)，小摆杆机构7 (附图5所示)分别由对称设置的两个底座23通过短杆10固连在基座3上，四根连杆8，9，11，24分别通过短杆10连接在大摆杆机构6、小摆杆机构7和箱体18上，构成复合四连杆机构总成。在基座3的后缘两端通过锁紧装置支座4固连有左右对称的侧倾锁紧装置5，侧倾锁紧装置5固定在大摆杆机构6上。在基座3的后缘中部固连有中液压缸27，中液压缸27 通过支座固定在小摆杆机构7上。中液压缸27推动小摆杆7做前后往复运动，并带动大摆杆6、复合四连杆机构总成和箱体18实现轮胎21的绕虚拟侧倾运动轴线X的侧倾运动。由附图1、6所示所述的箱体18前端两侧固定有平行导轨19，滑板17装配在导轨19上，六分力传感器及驱动制动装置总成通过法兰盘32固定在滑板17上。所述的箱体18的上端固定有上过渡台12，上过渡台12上固定有液压缸连接台 15，液压缸13固定在液压缸连接台15上，上套筒沈穿过液压缸连接台，并通过滑板限位轴 25固定在滑板17上。液压缸13和滑板17通过滑板连接台16相连接。所述的液压缸13推动滑板17做垂直运动，滑板17带动轮胎21，从而实现对轮胎 21的垂直加载。从而整个机构实现对轮胎的侧偏，侧倾，垂直加载模拟。由附图7所示，所述的六分力传感器及驱动制动装置总成包括轮辋适配器30、六分力传感器31、法兰盘32、驱动制动装置固定罩33、端盖34、驱动制动装置35、皮带及皮带轮36，其中六分力传感器31前端固定有轮辋适配器30，通过轮辋适配器30与轮胎21固定。 六分力传感器31固定在法兰盘32上，驱动制动装置35与六分力传感器31同轴相连，并通过驱动制动装置固定罩33和端盖34固定，六分力传感器31后轴外接皮带及皮带轮36，皮带轮外接转速传感器。所述驱动制动装置35通过正向旋转实现轮胎21的驱动，通过反向旋转可以实现轮胎21的制动，从而实现轮胎21的驱动和制动控制。所述的路面模拟装置采用三种形式，包括转鼓式高速试验台20 (图1所示)、平带式高速试验台四(图8所示)或平板式低速试验台28 (图9所示)。由附图10所示，弧形导轨装置确定的轮胎侧偏运动轴线Z与复合四连杆机构总成确定的轮胎侧倾运动轴线X交于一点P，路面模拟装置确定的路面(或路面切平面)α经过点P，试验轮胎通过轮辋适配器30厚度的调节保证胎宽方向的轮辋中分面β也经过点 P，使点P与测试轮胎的印迹中心重合，保证在轮胎侧偏侧倾复合运动测试时印迹中心P不变动。
权利要求
1.一种复合四连杆轮胎力学特性试验机，其特征在于该试验机包括由基座液压缸和弧形导轨构成的弧形导轨装置，由基座、四根连杆、大摆杆机构、小摆杆机构构成的复合四连杆机构总成，由箱体、导轨、滑板、液压缸、液压缸连接台、上过渡台构成的垂直加载滑板部分总成，由六分力传感器、驱动制动装置构成的六分力传感器及驱动制动装置总成，模拟路面装置；a、所述的基座设置在弧形导轨上，基座液压缸固连在基座上，所述的大摆杆机构，小摆杆机构分别由对称设置的两个底座通过短杆固连在基座上，四根连杆分别通过短杆连接在大摆杆机构、小摆杆机构和箱体上，构成复合四连杆机构总成；b、在基座的后缘两端通过锁紧装置支座固连有左右对称的侧倾锁紧装置，侧倾锁紧装置固定在大摆杆机构上，在基座的后缘中部固连有中液压缸，中液压缸通过支座固定在小摆杆机构上；C、所述的箱体前端两侧固定有平行导轨，滑板装配在导轨上，六分力传感器及驱动制动装置总成通过法兰盘固定在滑板上；箱体的上端固定有上过渡台，上过渡台上固定有液压缸连接台，液压缸固定在液压缸连接台上，上套筒穿过液压缸连接台，并通过滑板限位轴固定在滑板上，液压缸和滑板通过滑板连接台相连接；d、所述的六分力传感器及驱动制动装置总成包括轮辋适配器、六分力传感器、法兰盘、 驱动制动装置固定罩、端盖、驱动制动装置、皮带及皮带轮，其中六分力传感器前端固定有轮辋适配器，通过轮辋适配器与轮胎固定；六分力传感器固定在法兰盘上，驱动制动装置与六分力传感器同轴相连，并通过驱动制动装置固定罩和端盖固定，六分力传感器后轴外接皮带及皮带轮，皮带轮外接转速传感器。
2.根据权利要求1所述的一种复合四连杆轮胎力学特性试验机，其特征在于所述弧形导轨装置确定的轮胎侧偏运动轴线Z与复合四连杆机构总成确定的轮胎侧倾运动轴线X 交于一点P，路面模拟装置确定的路面或路面切平面α经过点P，试验轮胎通过轮辋适配器厚度的调节保证胎宽方向的轮辋中分面β也经过点P，使点P与测试轮胎的印迹中心重合， 保证在轮胎侧偏侧倾复合运动测试时印迹中心P不变动。
3.根据权利要求1所述的一种复合四连杆轮胎力学特性试验机，其特征在于所述的路面模拟装置采用三种形式，包括转鼓式高速试验台、平带式高速试验台或平板式低速试验台ο
全文摘要
本发明涉及一种复合四连杆轮胎力学特性试验机，该试验机包括由基座液压缸和弧形导轨构成的弧形导轨装置，由基座、四根连杆、大摆杆机构、小摆杆机构构成的复合四连杆机构总成，由箱体、导轨、滑板、液压缸、液压缸连接台、上过渡台构成的垂直加载滑板部分总成，由六分力传感器、驱动制动装置构成的六分力传感器及驱动制动装置总成，模拟路面装置；本发明结构简单合理、价格低廉、能够实现轮胎各种运行工况，在复合工况下轮胎印迹中心不变，并且能够精确控制轮胎六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系。
文档编号G01M17/02GK102435449SQ20111025428
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者付民政, 卢荡, 潘乙山, 王大伟, 郭孔辉, 颜亮 申请人:吉林大学