專利名稱：用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車白車身性能檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置。
背景技術(shù)：
汽車車身進(jìn)行強(qiáng)度和剛度等性能測(cè)試時(shí)，必須將車身支撐起來(lái)，支撐位置有四點(diǎn)，分布在車身的四個(gè)輪胎安裝位置附近，支撐裝置與車身采用何種方式連接，是全約束還是部分約束，對(duì)車身試驗(yàn)結(jié)果是影響很大的，約束方式不當(dāng)，甚至可以使試驗(yàn)結(jié)果完全失真，因此，對(duì)支撐點(diǎn)的約束方式設(shè)計(jì)是非常重要的。根據(jù)力學(xué)原理，白車身在縱向和橫向都應(yīng)采用一端為固定鉸接支座、另一端為活動(dòng)鉸接支座的"簡(jiǎn)支梁"形式，這樣做的原因是必須在白車身內(nèi)施加載荷時(shí)，白車身在載荷力的作用下，在縱向和橫向都能自由地彎曲，產(chǎn)生撓度和轉(zhuǎn)角，而不至因?yàn)榧s束過(guò)度使車身產(chǎn)生抵抗這種變形的附加力。據(jù)調(diào)査了解，現(xiàn)有具有車身性能試驗(yàn)條件的單位，在對(duì)車進(jìn)行支撐時(shí)，很多是采用各種現(xiàn)場(chǎng)能找到的器具臨時(shí)搭建，未從滿足約束原理上考慮周全，多數(shù)是采用近似的方法，基于"車身長(zhǎng)且寬、四個(gè)點(diǎn)完全固定，在對(duì)車身施加載荷時(shí)，縱向和橫向的變形量可由薄壁的車身自身補(bǔ)償，從而不影響整個(gè)車身宏觀上的彎曲產(chǎn)生撓度和轉(zhuǎn)角"這樣一種思路，用簡(jiǎn)便的夾持裝置將車身固定，安裝時(shí)將四個(gè)支撐點(diǎn)在調(diào)整到位后即完全固定，這種方式在測(cè)試時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加的誤差，是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模⑶也荒苓m用于多種車型，在安裝、試驗(yàn)過(guò)程中調(diào)整難度很大。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種符合力學(xué)原理、便于安裝調(diào)整、適用范圍廣、可提高測(cè)試精度的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
一種用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，包括一件全約束支座、 一件雙自由度約束支座和兩件單自由度約束支座，四件支座呈矩形布置于白車身底部，所述全約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)和雙自由度約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)的連線與兩件單自由度約束支座對(duì)白車
身的兩支點(diǎn)的連線平行，所述單自由度約束支座約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，所述雙自由度約束支座約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，并約束垂直于雙自由度約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)與全約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)的連線方向的移動(dòng)自由度。
所述雙自由度約束支座包括上支座、下支座和滾動(dòng)體，所述上支座設(shè)有一可與白車身上的安裝基面形成面接觸的頂面，上支座和下支座上均設(shè)有一圓柱槽，兩圓柱槽相對(duì)布置，滾動(dòng)體置于兩圓柱槽之間。
所述單自由度約束支座包括球頭支撐桿和可固定于白車身上的隔套，所述隔套設(shè)有與球頭支撐桿的球頭接觸的凹球面，該凹球面的曲面半徑大于球頭的曲面半徑。
所述全約束支座上設(shè)有可與白車身上的安裝基面形成面接觸的頂面，還設(shè)有便于與白車身固定連接的全約束安裝孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 符合對(duì)車身實(shí)施支撐和約束的力學(xué)原理要求，使白車身在外載荷力的作用下，在縱向和橫向都能自由地彎曲，產(chǎn)生撓度和轉(zhuǎn)角，而不至因?yàn)榧s束過(guò)度使車身產(chǎn)生抵抗這種變形的附加力，減少了在測(cè)試過(guò)程中的白車身變形誤差，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果更為嚴(yán)謹(jǐn);同時(shí)該套裝置適合于任何車型的試驗(yàn)，適用范圍廣。
2、 巧妙地設(shè)計(jì)雙自由度約束支座，既能保證與全約束支座之間構(gòu)成"簡(jiǎn)支梁"，又能保證與單自由度約束支座之間構(gòu)成"簡(jiǎn)支梁"，互不妨礙；同時(shí)滾動(dòng)體可選圓球體或圓柱體，兩種滾動(dòng)體均不影響約束要求，且各有特色。
3、 通過(guò)將支座與白車身之間的接觸設(shè)計(jì)為面接觸等局部補(bǔ)強(qiáng)措施，防止由薄壁構(gòu)件組成的白車身因局部受力過(guò)大產(chǎn)生嚴(yán)重變形，以此保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4、 單自由度約束支座的隔套設(shè)有與球頭支撐桿的球頭接觸的凹球面，便于安裝時(shí)白車身的落位，穩(wěn)定性好，比采用球頭直接頂住白車身的安裝平面有更多優(yōu)勢(shì)。
5、 本裝置結(jié)構(gòu)合理，連接可靠，適應(yīng)性廣，安裝、拆卸、調(diào)整都很方便，便于擴(kuò)充其它附件構(gòu)成其它的約束裝置，經(jīng)過(guò)多次試用，能很好地適用各種狀況下的車身測(cè)試要求。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型雙自由度約束支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型單自由度約束支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型全約束支座的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中各標(biāo)號(hào)表示
I、 全約束支座
3、單自由度約束支座
II、 全約束安裝孔
22、下支座24、圓柱槽
2、雙自由度約束支座4、白車身21、上支座23、滾動(dòng)體31、球頭支32、隔套具體實(shí)施方式
如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，包括一件全約束支座l、 一件雙自由度約束支座2和兩件單自由度約束支座3，四件支座呈矩形布置于白車身4底部，其中全約束支座1和雙自由度約束支座2位于白車身4后端，兩件單自由度約束支座3均位于白車身4前端，全約束支座1對(duì)白車身4的支點(diǎn)和雙自由度約束支座2對(duì)白車身4的支點(diǎn)的連線Ll與兩件單自由度約束支座3對(duì)白車身4的兩支點(diǎn)的連線L2平行。全約束支座1下端與支撐架臺(tái)面連接，上端通過(guò)三個(gè)全約束安裝孔11與白車身4固定連接，將該支點(diǎn)處的三個(gè)移動(dòng)自由度和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度完全約束，并且全約束支座l的頂面與白車身4上的安裝基面形成面接觸，局部補(bǔ)強(qiáng)，防止白車身4因局部受力過(guò)大產(chǎn)生嚴(yán)重變形。單自由度約束支座3包括球頭支撐桿31和隔套32，隔套32通過(guò)緊固件固定于白車身4上，球頭支撐桿31的球頭支撐于隔套32的凹球面內(nèi)，對(duì)該支點(diǎn)垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度形成約束。該凹球面的曲面半徑大于球頭的曲面半徑，便于安裝時(shí)白車身4的落位，且穩(wěn)定性好，比采用球頭直接頂住白車身4的安裝平面有更多優(yōu)勢(shì)。雙自由度約束支座2包括上支座21、下支座22和滾動(dòng)體23，上支座21與白車身4固定連接，約束了該支點(diǎn)垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，并且上支座21的頂面與白車身4上的安裝基面形成面接觸，同樣，此處也是為了局部補(bǔ)強(qiáng)，防止白車身4因局部受力過(guò)大產(chǎn)生嚴(yán)重變形，以此保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。上支座21和下支座22上均設(shè)有一圓柱槽24，兩圓柱槽24相對(duì)布置，并且圓柱槽24的中心軸線沿白車身4橫向設(shè)置，滾動(dòng)體23置于兩圓柱槽24之間，本實(shí)施例中，該滾動(dòng)體23為一圓球體，兩圓柱槽24與滾動(dòng)體23的配合約束了該支點(diǎn)沿白車身4縱向的移動(dòng)自由度(即約束垂直于雙自由度約束支座2對(duì)白車身4的支點(diǎn)與全約束支座1對(duì)白車身4的支點(diǎn)的連線Ll方向的移動(dòng)自由度)。本實(shí)用新型中的滾動(dòng)體23還可選用圓柱體，選用圓柱體時(shí)，約束了該支點(diǎn)垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度以及繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，同時(shí)還約束了該支點(diǎn)沿白車身4縱向的移動(dòng)自由度以及繞該縱向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。實(shí)際上，相對(duì)白車身4的橫向?qū)挾榷裕瑘A柱體的長(zhǎng)度很小，在試驗(yàn)中仍可視為一個(gè)點(diǎn)，所以也可認(rèn)為其不妨礙白車身4繞縱向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，而繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度被限制對(duì)試驗(yàn)無(wú)影響，因此，選用圓柱體與選用圓球體是基本相同的，選用圓柱的好處是與上支座21和下支座22的接觸為線接觸，支撐剛性更好；白車身4吊裝落位時(shí)容易入位，繞垂直軸偏轉(zhuǎn)的可能性和偏轉(zhuǎn)范圍小，便于安裝調(diào)整。
本實(shí)用新型的用于汽車白車身4性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，巧妙地設(shè)計(jì)雙自由度約
5束支座2，既能保證與全約束支座1之間構(gòu)成"簡(jiǎn)支梁"，又能保證與單自由度約束支座3之間構(gòu)成"簡(jiǎn)支梁"，且互不妨礙，符合對(duì)白車身4實(shí)施支撐和約束的力學(xué)原理要求，使白車身4既能自由的橫向彎曲，又能自由的縱向彎曲，減少了在測(cè)試過(guò)程中的白車身4變形誤差，測(cè)得的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果更為嚴(yán)謹(jǐn)；整體結(jié)構(gòu)合理，連接可靠，安裝、拆卸、調(diào)整都很方便，便于擴(kuò)充其它附件構(gòu)成更復(fù)雜的約束裝置，同時(shí)該套裝置適合于任何車型的試驗(yàn)，適用范圍廣，經(jīng)過(guò)多次試用，能很好地適用各種狀況下的車身測(cè)試要求。
權(quán)利要求1、一種用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，其特征在于包括一件全約束支座(1)、一件雙自由度約束支座(2)和兩件單自由度約束支座(3)，四件支座呈矩形布置于白車身(4)底部，所述全約束支座(1)對(duì)白車身(4)的支點(diǎn)和雙自由度約束支座(2)對(duì)白車身(4)的支點(diǎn)的連線與兩件單自由度約束支座(3)對(duì)白車身(4)的兩支點(diǎn)的連線平行，所述單自由度約束支座(3)約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，所述雙自由度約束支座(2)約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，并約束垂直于雙自由度約束支座(2)對(duì)白車身(4)的支點(diǎn)與全約束支座(1)對(duì)白車身(4)的支點(diǎn)的連線方向的移動(dòng)自由度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，其特征在于 所述雙自由度約束支座(2)包括上支座(21)、下支座(22)和滾動(dòng)體(23)，所述上支座(21) 設(shè)有一可與白車身(4)上的安裝基面形成面接觸的頂面，上支座(21)和下支座(22)上均 設(shè)有一圓柱槽(24)，兩圓柱槽(24)相對(duì)布置，滾動(dòng)體(23)置于兩圓柱槽(24)之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，其特征在 于所述單自由度約束支座(3)包括球頭支撐桿(31)和可固定于白車身(4)上的隔套(32)， 所述隔套(32)設(shè)有與球頭支撐桿(31)的球頭接觸的凹球面，該凹球面的曲面半徑大于球 頭的曲面半徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，其特征在于 所述全約束支座(1)上設(shè)有可與白車身(4)上的安裝基面形成面接觸的頂面，還設(shè)有 便于與白車身固定連接的全約束安裝孔(11)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，其特征在于 所述全約束支座(1)上設(shè)有可與白車身(4)上的安裝基面形成面接觸的頂面，還設(shè)有便于 與白車身固定連接的全約束安裝孔(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置，包括一件全約束支座、一件雙自由度約束支座和兩件單自由度約束支座，四件支座呈矩形布置于白車身底部，所述全約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)和雙自由度約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)的連線與兩件單自由度約束支座對(duì)白車身的兩支點(diǎn)的連線平行，所述單自由度約束支座約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，所述雙自由度約束支座約束垂直于水平面方向的移動(dòng)自由度，并約束垂直于雙自由度約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)與全約束支座對(duì)白車身的支點(diǎn)的連線方向的移動(dòng)自由度。該用于汽車白車身性能檢測(cè)的四點(diǎn)支撐約束裝置具有符合力學(xué)原理、便于安裝調(diào)整、適用范圍廣、可提高測(cè)試精度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M5/00GK201311345SQ200820159098
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者吳長(zhǎng)德, 白影春, 謝小平, 飛 雷 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)