本實用新型涉及一種車軸軸頭多軸向加載試驗裝置，它主要用于模擬汽車懸架在軸頭位置受到的垂向載荷、縱向載荷以及輪胎著地點處的側向載荷，配合六分力傳感器，可以實現(xiàn)汽車道路模擬試驗，屬于汽車工業(yè)工程試驗裝置領域。

背景技術：

懸架和車架是汽車上比較重要的組成部分，汽車在行駛過程中，道路的不平整帶來的沖擊載荷會通過懸架和車架傳遞到車身，車身的支撐也通過車架和懸架與車輪建立聯(lián)系。其機構耐久性能直接關系到整車可靠性和成員安全等問題，通過該試驗裝置可以考核懸架和車架的結構耐久性能。懸架和車架在試驗室進行結構耐久性考核是整車開發(fā)中一個必不可少試驗環(huán)節(jié)。通常試驗采用分時單方向正弦載荷進行結構耐久考核，但因多方向的載荷不是同一時間加載，丟失了實車狀態(tài)下，多方向載荷的相位關系，導致力的傳遞路徑和應力分布完全改變。之前的試驗裝置無法滿足多載荷同時加載的汽車道路模擬試驗。進行汽車道路模擬試驗可以比較準確的反應汽車生命周期的結構耐久性能，為整車開發(fā)的結構耐久性能和輕量化設計提供技術支撐。

一般情況下，涉及到道路模擬試驗，試驗裝置的強度、力傳遞路徑的部件間隙和試驗裝置的模態(tài)要求都非常高，因此，特別設計一個能滿足上述要求的試驗裝置，實現(xiàn)可靠試驗載荷加載，滿足高頻響應要求，試驗裝置的模塊化，也為高效試驗提供便利。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種對懸架軸頭施加載荷試驗裝置，它主要用于模擬汽車懸架在軸頭位置受到的垂向載荷、縱向載荷以及輪胎著地點處的側向載荷，配合六分力傳感器，可以實現(xiàn)汽車道路模擬試驗。通過多套該試驗裝置可以考核汽車的懸架和車架的結構耐久性能，為整車的機構耐久性開發(fā)和輕量化設計提供支持。

本實新型的目的采用技術方案，有縱向加載支架、橫向加載三角臂、縱向加載三角臂、垂向加載三角臂、橫向加載伺服油缸、垂向加載伺服油缸、縱向加載伺服油缸、橫向加載桿、縱向加載桿、縱向加載力傳感器、球鉸a、加載輪轂、垂向加載桿、垂向加載臂、垂向加載力傳感器、球鉸b、輪轂安裝法蘭、球鉸c、垂向橫向加載支架，其垂向橫向加載支架固定在試驗臺平板上，垂直于地面的橫向加載伺服油缸通過兩端球鉸分別連接下面的垂向橫向加載支架和上面的橫向加載三角臂，橫向加載三角臂與垂向橫向加載支架上右方通過軸承連接，橫向加載三角臂依次通過橫向加載力傳感器、橫向加載桿、球鉸c連接加載輪轂的輪胎著地點；水平方向的垂向加載伺服油缸通過兩端另外球鉸連接右端的垂向橫向加載支架和左端的垂向加載三角臂，垂向加載三角臂與垂向橫向加載支架下左方通過另一軸承連接，垂向加載三角臂依次通過球鉸b、垂向加載力傳感器、垂向加載臂、兩根垂向加載桿、兩個球鉸c與加載輪轂兩邊連接，加載輪轂通過安裝法蘭與輪轂連接；縱向加載支架固定在地面上，處于傾斜方向的縱向加載伺服油缸通過兩端其它球鉸連接下面的縱向加載支架和上面的縱向加載三角臂，縱向加載三角臂與縱向加載支架通過軸承連接，縱向加載三角臂依次通過球鉸a、縱向加載力傳感器、縱向加載桿、左邊的球鉸c與加載輪轂連接。

還有，所述縱向加載支架和垂向橫向加載支架固定于地面，相互呈90°布置，用于支撐整個試驗裝置；縱向加載支架和垂向橫向加載是封閉框式支架，可有效提高整個試驗裝置的固有頻率和承載能力；垂向橫向加載支架是封閉框式支架內(nèi)可以同時容納兩個作動缸。

還有，所述橫向加載三角臂與垂向橫向加載支架通過兩個軸承連接，橫向加載三角臂具有封閉框式結構，可有效提高固有頻離和承載能力。

進一步，所述的垂向加載三角臂與垂向橫向加載支架通過兩個另一軸承連接。

進一步，所述的縱向架載三角臂與縱向加載支架通過兩個軸承連接。

本實用新型工作流程如下：

試驗前分別連接好橫向、垂向、縱向加載伺服油缸控制油路，同時對縱向、垂向、橫向加載力傳感器與控制中心連接好，將懸架的輪轂與輪轂安裝法蘭連接，垂向加載伺服油缸通過垂向加載三角臂、球鉸b、垂向加載力傳感器、垂向加載臂、垂向加載桿和加載輪轂對輪轂的垂向施加載荷Fz；橫向加載伺服油缸通過橫向加載三角臂、橫向加載力傳感器、橫向加載桿、球鉸c和加載輪轂對輪轂的橫向施加載荷Fy；縱向加載伺服油缸通過縱向加載三角臂、球鉸a，縱向加載力傳感器、縱向加載桿、球鉸和加載輪轂對輪轂的縱向施加載荷Fx；從而實現(xiàn)對懸架輪轂三個方向同時、獨立施加載荷。

本實用新型的優(yōu)點：

（1）該試驗裝置適用于各類商用車和乘用車，應用范圍較廣。

（2）該試驗裝置為獨立的模塊化試驗裝置，可以根據(jù)試驗車輛的輪胎個數(shù)匹配相應的該試驗裝置，實現(xiàn)多輪同時施加Fz、Fy、Fx的載荷。

（3）該試驗裝置從機械結構上實現(xiàn)載荷解耦，可以較容易實現(xiàn)多軸道路模擬。

附圖說明

下面結合附圖進一步說明本實用新型。

圖1是本實用新型立體結構示意圖。

圖中：1-縱向加載支架；2-橫向加載三角臂；3-縱向加載三角臂；4-垂向加載三角臂；5-橫向加載伺服油缸；6-垂向加載伺服油缸；7-縱向加載伺服油缸；8-橫向加載桿；9-縱向加載桿；10-縱向加載力傳感器；11-球鉸a；12-加載輪轂；13-垂向加載桿；14-垂向加載臂；15-垂向加載力傳感器；16-球鉸b；17-輪轂安裝法蘭；18-球鉸c；19-垂向橫向加載支架。

具體實施方式

下面結合圖1對本實用新型進一步詳細描述：

見圖1，有縱向加載支架1、橫向加載三角臂2、縱向加載三角臂3、垂向加載三角臂4、橫向加載伺服油缸5、垂向加載伺服油缸6、縱向加載伺服油缸7、橫向加載桿8、縱向加載桿9、縱向加載力傳感器10、球鉸a11、加載輪轂12、垂向加載桿13、垂向加載臂14、垂向加載力傳感器15、球鉸b16、輪轂安裝法蘭17、球鉸c18、垂向橫向加載支架19，其垂向橫向加載支架19固定在試驗臺平板上，垂直于地面的橫向加載伺服油缸5通過兩端球鉸分別連接下面的垂向橫向加載支架19和上面的橫向加載三角臂2，橫向加載三角臂2與垂向橫向加載支架19上右方通過軸承連接， 橫向加載三角臂2依次通過橫向加載力傳感器、橫向加載桿8、球鉸c18連接加載輪轂12的輪胎著地點；水平方向的垂向加載伺服油缸6通過兩端另外球鉸連接右端的垂向橫向加載支架19和左端的垂向加載三角臂4，垂向加載三角臂4與垂向橫向加載支架19通過另一軸承連接，垂向加載三角臂4依次通過球鉸b16、垂向加載力傳感器15、垂向加載臂14、兩根垂向加載桿13、兩個球鉸c18與加載輪轂12兩邊連接，加載輪轂12通過輪轂安裝法蘭17與輪轂連接；縱向加載支架1固定在試驗臺平板上，處于傾斜方向的縱向加載伺服油缸7通過兩端其它球鉸連接下面的縱向加載支架1和上面的縱向加載三角臂3，縱向加載三角臂3與縱向加載支架1通過軸承連接，縱向加載三角臂3依次通過球鉸a11、縱向加載力傳感器10、縱向加載桿9、左邊的球鉸c18與加載輪轂12連接。

還有，所述縱向加載支架1和垂向橫向加載支架19，固定于試驗臺平板上，相互呈90°布置，用于支撐整個試驗裝置；縱向加載支架1和垂向橫向加載支架19是封閉框式支架，可有效提高整個試驗裝置的固有頻率和承載能力；垂向橫向加載支架19是封閉框式支架可以同時容納兩個作動缸。

還有，所述橫向加載三角臂2與垂向橫向加載支架19通過兩個軸承連接，橫向加載三角臂2具有封閉框式結構，可有效提高固有頻率和承載能力。

進一步，所述的垂向加載三角臂4與垂向橫向加載支架19通過兩個另一軸承連接。

進一步，所述的垂向加載三角臂4、球鉸b16、垂向加載力傳感器15、垂向加載臂14、兩根垂向加載桿13、兩個球鉸c18、加載輪轂12兩邊依次通過螺紋連接在一起。

進一步，所述的縱向加載三角臂3與縱向加載支架1通過兩個軸承連接。

進一步，所述的縱向加載三角臂3、球鉸a11、縱向加載力傳感器10、縱向加載桿9、左邊的球鉸c18與加載輪轂12依次采用螺紋連接在一起。

進一步，所述的橫向加載三角臂2、橫向加載力傳感器、橫向加載桿8、球鉸c18依次通過螺紋連接在加載輪轂12的輪胎著地點。

所述橫向加載三角臂2在保證結構強度和較高固有頻率的前提下，對橫向加載三角臂2的結構進行適度挖空或鏤空，以減小橫向加載三角臂2的質(zhì)量，已到過提高試驗裝置的高頻晌應能力；橫向加載伺服油缸5與橫向加載三角臂2通過有預緊力的另外球鉸連接。

所述的縱向加載力傳感器10均被安裝在與加載輪轂12連接的縱向加載桿9遠端，可以有效測量縱向加載桿9軸向上的載荷，同時最大幅度減小垂直于縱向加載桿9的振動帶來的干擾。

所述的垂向載荷通過垂向加載臂14連接的兩個平行的垂向加載桿13加載到加載輪轂12上，可以有效保證垂向在在加載時，不會產(chǎn)生對加載輪轂12的額外扭轉(zhuǎn)力矩。

所述試驗裝置采用的球鉸a11和球鉸c18均為有預緊力的關節(jié)軸承，可以保證試驗過程中，關節(jié)軸承無間隙，有效保障試驗裝置的高頻響應能力，有效保障加載至加載輪轂12上載荷的確定性。

所述加載輪轂12在垂向連接點處，可以通過調(diào)節(jié)一邊的球鉸縱c18的位置適應不同試驗對象對偏心距的要求；加載輪轂12在側向連接點處，可以通過調(diào)節(jié)另一邊的球鉸c18的位置適應不同試驗對象對輪胎滾動半徑的要求。

所述加載輪轂12的縱向連接點在縱向加載桿9對輪心的連線上。

所述加載輪轂12與輪轂安裝法蘭17通過螺栓連接，可以通過更換輪轂安裝法蘭17以滿足不同試驗對象的裝配要求。

所述橫向加載三角臂2，可以根據(jù)試驗對象對加載速度和載荷的要求，更換相應杠桿比的橫向加載三角臂2，以滿足多變的試驗要求。