雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺，該試驗臺包括由基座、縱向伺服電動缸、橫向伺服電動缸、雙層直線導(dǎo)軌、橫向移動臺、縱向移動臺構(gòu)成的雙層導(dǎo)軌平移基座總成，由路面基座、路面驅(qū)動電機、變速器、回轉(zhuǎn)軸承，圓形路面板構(gòu)成的路面運動裝置總成，輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、價格低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎在轉(zhuǎn)偏運動工況及轉(zhuǎn)偏側(cè)偏復(fù)合運動工況下力學(xué)特性的試驗。
【專利說明】雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輪胎特性測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種車輪在轉(zhuǎn)向運動下的輪胎轉(zhuǎn) 偏力學(xué)特性試驗裝置，具體的說是一種通過雙層導(dǎo)軌平移基座和回轉(zhuǎn)路面實現(xiàn)輪胎轉(zhuǎn)偏工 況及轉(zhuǎn)偏側(cè)偏復(fù)合工況下輪胎力學(xué)特性測試的試驗臺，從而為研究輪胎在轉(zhuǎn)彎時的力學(xué)特 性提供試驗支持。

【背景技術(shù)】
[0002] 輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性是指負載且側(cè)傾的輪胎在模擬轉(zhuǎn)偏運動狀態(tài)下胎面與路面間 相互作用產(chǎn)生的側(cè)向力、回正力矩及翻傾力矩的特性，其與轉(zhuǎn)偏率、側(cè)偏角、側(cè)傾角及垂直 載荷有關(guān)。輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性在轉(zhuǎn)彎行駛工況下對汽車操作穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的影響， 其轉(zhuǎn)偏率直接決定輪胎的力學(xué)特性，是輪胎力學(xué)的一個重要組成部分。因此，獲得可靠的輪 胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性數(shù)據(jù)是對汽車性能分析與設(shè)計的基礎(chǔ)。
[0003] 目前國內(nèi)外還沒有以輪胎轉(zhuǎn)偏運動力學(xué)特性為著手點的試驗臺，例如專利（CN 101975666 A)的輪胎動態(tài)性能試驗臺只能實現(xiàn)輪胎的側(cè)偏運動，側(cè)傾運動和垂直加載運 動，并不能測試輪胎的轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性；專利（CN 102279111 A)的轉(zhuǎn)盤側(cè)偏式可換道輪胎力 學(xué)特性試驗臺，盡管可以通過轉(zhuǎn)盤調(diào)節(jié)側(cè)偏角，但不能反映輪胎轉(zhuǎn)偏這一特殊工況的力學(xué) 特性；專利（CN 102323069 A)的弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗機是通過在模擬路面不 動的情況下改變輪胎與導(dǎo)軌的夾角來實現(xiàn)側(cè)偏角及側(cè)傾角的控制，同樣不能實現(xiàn)輪胎轉(zhuǎn)偏 率輸入的控制。
[0004] 上述專利都不能滿足不同轉(zhuǎn)偏率下的輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性的測試，因此，如何使得 轉(zhuǎn)偏率、轉(zhuǎn)偏半徑等影響輪胎轉(zhuǎn)偏運動力學(xué)特性的因素可變即是完善輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試 驗臺的關(guān)鍵。本發(fā)明通過與回轉(zhuǎn)路面直接相連的雙層垂直導(dǎo)軌相互滑動調(diào)整輪胎與回轉(zhuǎn)路 面接觸點位置來改變輪胎轉(zhuǎn)偏半徑等輸入量，使得所測力學(xué)數(shù)據(jù)更完善，另外也可完成輪 胎的側(cè)偏角的變更，因輪胎只需進一步實現(xiàn)垂直加載和側(cè)傾加載，就大大簡化了輪胎側(cè)傾 定位及垂直加載裝置的復(fù)雜程度，降低了試驗臺的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是要提供一種在轉(zhuǎn)偏運動工況及轉(zhuǎn)偏側(cè)偏復(fù)合運動工況下力學(xué)特 性的雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺，用于測試輪胎的轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，該試驗臺包括輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置，還包 括由基座、縱向伺服電動缸、橫向伺服電動缸、雙層直線導(dǎo)軌、橫向移動臺、縱向移動臺構(gòu)成 的雙層導(dǎo)軌平移基座總成，由路面基座、路面驅(qū)動電機、變速器、回轉(zhuǎn)軸承，圓形路面板構(gòu)成 的路面運動裝置總成；
[0007] a、所述的雙層導(dǎo)軌平移基座總成包括縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)和橫向?qū)к壱苿訖C構(gòu)，其 中：①所述的縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)的縱向直線導(dǎo)軌固定在基座上，縱向直線導(dǎo)軌的滑塊與縱 向移動臺連接，縱向伺服電動缸的一端通過鉸接連接在縱向移動臺上，縱向伺服電動缸的 另一端連接在基座上，推動縱向移動臺沿縱向直線導(dǎo)軌相對基座移動；②所述的橫向?qū)к?移動機構(gòu)的橫向直線導(dǎo)軌與縱向直線導(dǎo)軌方向垂直并固定在縱向移動臺上，橫向直線導(dǎo)軌 的滑塊與橫向移動臺連接，橫向伺服電動缸的一端通過鉸接連接在橫向移動臺上，橫向伺 服電動缸的另一端連接在縱向移動臺上，推動橫向移動臺在沿橫向直線導(dǎo)軌相對于縱向移 動臺移動；
[0008] b、所述的路面運動裝置總成的路面基座連接在橫向移動臺上，路面驅(qū)動電機安裝 在路面基座上，并與安裝在路面基座上的變速器輸入軸相連，變速器輸出軸上的齒輪與回 轉(zhuǎn)軸承內(nèi)齒圈嚙合，回轉(zhuǎn)軸承的外圈連接在路面基座上，回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)齒圈上安裝有圓形路 面板。
[0009] 所述的圓形路面板上設(shè)置有3M砂紙。
[0010] 所述的輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置應(yīng)保證試驗時輪胎以指定的側(cè)傾角及垂直 載荷與圓形路面板接觸。
[0011] 本發(fā)明有以下優(yōu)點和積極效果：
[0012] 1.具有轉(zhuǎn)偏、側(cè)偏、偵_及垂直載荷的輸入，可進行轉(zhuǎn)向運動下輪胎的各種工況的 力學(xué)特性試驗。
[0013] 2.能夠方便控制輪胎與圓形路面板的接觸點，保證輸入的轉(zhuǎn)偏率、側(cè)偏角可控。
[0014] 3.本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)簡單合理，易于制造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明圖1中A向投影示意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明圖1中B向投影示意圖。
[0018] 圖4是本發(fā)明圖雙層導(dǎo)軌平移基座總成示意圖。
[0019] 圖5是本試驗臺雙層導(dǎo)軌平移基座總成的直線導(dǎo)軌移動機構(gòu)示意圖。
[0020] 圖6是本試驗臺路面運動裝置總成示意圖。
[0021] 圖7是本試驗臺路面運動裝置總成剖視圖。
[0022] 圖8是本試驗臺雙層導(dǎo)軌實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)偏率O和側(cè)偏角a改變的原理示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 由圖1、2、3、7所示：該試驗臺包括輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置1,還包括由基座 4、縱向伺服電動缸3、縱向直線導(dǎo)軌11、橫向伺服電動缸10、橫向直線導(dǎo)軌9、橫向移動臺7、 縱向移動臺8構(gòu)成的雙層導(dǎo)軌平移基座總成；由路面基座6、路面驅(qū)動電機14、變速器16、 回轉(zhuǎn)軸承12,圓形路面板5構(gòu)成的路面運動裝置總成。
[0024] 輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置1上安裝有試驗輪胎2,試驗時在輪胎側(cè)傾定位及 垂直加載裝置1作用下，試驗輪胎2能以指定的側(cè)傾角及垂直載荷與圓形路面板5接觸。
[0025] 圖4、圖5所不，雙層導(dǎo)軌平移基座總成包括縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)和橫向?qū)к壱苿訖C 構(gòu)，其中：縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)的縱向直線導(dǎo)軌11固定在基座4上，縱向直線導(dǎo)軌的滑塊與縱 向移動臺8連接，縱向伺服電動缸3的一端通過鉸接連接在縱向移動臺8上，另一端連接在 基座4上，推動縱向移動臺8沿縱向直線導(dǎo)軌11相對基座5移動；橫向?qū)к壱苿訖C構(gòu)的橫 向直線導(dǎo)軌9與縱向直線導(dǎo)軌11方向垂直并固定在縱向移動臺8上，橫向直線導(dǎo)軌9的滑 塊與橫向移動臺7連接，橫向伺服電動缸10的一端通過鉸接連接在橫向移動臺7上，另一 端連接在縱向移動臺8上，推動橫向移動臺7沿橫向直線導(dǎo)軌9相對于縱向移動臺8移動， 從而實現(xiàn)路面基座6在水平面上任意方向的移動，改變輪胎與圓形路面板5的接觸位置。
[0026] 圖6、圖7所示，路面運動裝置總成的路面基座6連接在橫向移動臺7上，路面驅(qū)動 電機14安裝在路面基座6上，路面驅(qū)動電機14與安裝在路面基座6上的變速器16輸入軸 通過聯(lián)軸器15相連，變速器16輸出軸上的齒輪13與回轉(zhuǎn)軸承12的內(nèi)齒圈嚙合，回轉(zhuǎn)軸承 12的外圈連接在路面基座6上，回轉(zhuǎn)軸承12的內(nèi)齒圈上安裝有圓形路面板5。圓形路面板 5上設(shè)置有3M砂紙，用以模擬路面的摩擦系數(shù)。
[0027] 圖8所示，雙層導(dǎo)軌平移基座總成和路面運動裝置總成構(gòu)成試驗輪胎2在圓形路 面板5上的轉(zhuǎn)偏運動，其工作原理是：路面驅(qū)動電機14輸出功率，將旋轉(zhuǎn)運動通過聯(lián)軸器 15傳遞給變速器16,使變速器16輸出軸上的齒輪13運轉(zhuǎn)，齒輪13與回轉(zhuǎn)軸承12的內(nèi)齒 圈嚙合，將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給圓形路面板5。縱向伺服電動缸3推動縱向移動臺8沿縱向直 線導(dǎo)軌移動，橫向伺服電動缸10推動橫向移動臺7沿橫向直線導(dǎo)軌移動，使得路面基座6 在水平面向任意方向移動，輪胎與圓形路面板接觸點P的改變使轉(zhuǎn)偏率〇和側(cè)偏角a改 變。設(shè)在圖8所示的坐標(biāo)系下，輪胎與圓形路面板接觸點p的坐標(biāo)為（x，y)，x、y分別代 表橫向移動臺橫向移動的距離和縱向移動臺縱向移動的距離，則試驗輪胎2此時的轉(zhuǎn)偏率

【權(quán)利要求】
1. 一種雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺，該試驗臺包括輪胎側(cè)傾定位及垂直 加載裝置，其特征在于：該試驗臺還包括由基座、縱向伺服電動缸、橫向伺服電動缸、雙層直 線導(dǎo)軌、橫向移動臺、縱向移動臺構(gòu)成的雙層導(dǎo)軌平移基座總成，由路面基座、路面驅(qū)動電 機、變速器、回轉(zhuǎn)軸承，圓形路面板構(gòu)成的路面運動裝置總成； a、 所述的雙層導(dǎo)軌平移基座總成包括縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)和橫向?qū)к壱苿訖C構(gòu)，其中： ①所述的縱向?qū)к壱苿訖C構(gòu)的縱向直線導(dǎo)軌固定在基座上，縱向直線導(dǎo)軌的滑塊與縱向移 動臺連接，縱向伺服電動缸的一端通過鉸接連接在縱向移動臺上，縱向伺服電動缸的另一 端連接在基座上，推動縱向移動臺沿縱向直線導(dǎo)軌相對基座移動；②所述的橫向?qū)к壱苿?機構(gòu)的橫向直線導(dǎo)軌與縱向直線導(dǎo)軌方向垂直并固定在縱向移動臺上，橫向直線導(dǎo)軌的滑 塊與橫向移動臺連接，橫向伺服電動缸的一端通過鉸接連接在橫向移動臺上，橫向伺服電 動缸的另一端連接在縱向移動臺上，推動橫向移動臺在沿橫向直線導(dǎo)軌相對于縱向移動臺 移動； b、 所述的路面運動裝置總成的路面基座連接在橫向移動臺上，路面驅(qū)動電機安裝在路 面基座上，并與安裝在路面基座上的變速器輸入軸相連，變速器輸出軸上的齒輪與回轉(zhuǎn)軸 承內(nèi)齒圈嚙合，回轉(zhuǎn)軸承的外圈連接在路面基座上，回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)齒圈上安裝有圓形路面板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺，其特征在 于：所述的圓形路面板上設(shè)置有3M砂紙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層垂直導(dǎo)軌式輪胎轉(zhuǎn)偏力學(xué)特性試驗臺，其特征在 于：所述的輪胎側(cè)傾定位及垂直加載裝置應(yīng)保證試驗時輪胎以指定的側(cè)傾角及垂直載荷與 圓形路面板接觸。
【文檔編號】G01M17/02GK104406801SQ201410758241
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】盧蕩, 胡競文, 徐婷, 盧磊, 祝曉龍, 張海濤, 路兵兵 申請人:吉林大學(xué)