一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車NVH試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù) 測(cè)試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)汽車產(chǎn)量和汽車保有量的增加，我國(guó)汽車法規(guī)對(duì)汽車安全性能提出了更 嚴(yán)格的要求，同時(shí)顧客對(duì)汽車的品質(zhì)越來越關(guān)注，NVH(N-noi se，V-vibration，H-Harshness)噪聲振動(dòng)舒適性逐漸成為決定汽車品質(zhì)感最重要的指標(biāo)。為了準(zhǔn)確地定義與描 述車輛NVH性能，汽車NVH試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 車輪系統(tǒng)最主要的功能是傳遞作用在路面與懸架之間的力，并緩和汽車行駛過程 中來自路面不平度產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)，衰減由此引起的振動(dòng)，以保證汽車的行駛平順性及車 內(nèi)NVH性能。
[0004] 自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試方法，以輪胎系統(tǒng)自身為研究對(duì)象，對(duì)于分析輪 胎結(jié)構(gòu)特征、材料、工藝、輪轂因素等對(duì)輪胎力傳遞函數(shù)特性的影響提供了依據(jù)，為以提升 整車NVH水平最優(yōu)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)與車身的最佳匹配，實(shí)現(xiàn)整車NVH最優(yōu)目標(biāo)。
[0005] 現(xiàn)有的測(cè)試車輪力傳遞函數(shù)過程中存在兩個(gè)難題:一是無法直接獲取車輪近輪心 位置處振動(dòng)數(shù)值，二是力觸發(fā)裝置無法直接激振車輪近輪心位置處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試方法及裝置，以 實(shí)現(xiàn)觸發(fā)一次即可獲得近輪心位置處振動(dòng)加速度與胎頂振動(dòng)加速度數(shù)值，從而獲得車輪力 傳遞函數(shù)。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試方法，包括以下步驟：
[0009] (1)被測(cè)輪胎與測(cè)試設(shè)備安裝:將輪胎懸掛于可調(diào)支架上，在車輪的輪轂處安裝車 輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置包括與輪心同軸的圓盤以及設(shè)置在圓盤 中心位置處的偏心凸臺(tái)，偏心凸臺(tái)包括偏心面、水平面、豎直面和圓弧面，在偏心凸臺(tái)的偏 心面上布置輪心加速度計(jì)，在輪胎頂部布置胎頂加速度計(jì)，將輪心加速度計(jì)和胎頂加速度 計(jì)通過連接線連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入端，同時(shí)將力觸發(fā)裝置連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入 端，數(shù)據(jù)采集器的輸出端通過連接線連接至計(jì)算機(jī)；
[0010] (2)計(jì)算輪心加速度計(jì)信號(hào)對(duì)力觸發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)的傳遞函數(shù)HX1Q/HY1Q/HZ1Q以及 胎頂加速度計(jì)信號(hào)對(duì)力觸發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)的傳遞函數(shù)HX2Q/HY2Q/HZ20:
[0011]用力觸發(fā)裝置分別錘擊圓盤的偏心凸臺(tái)的偏心面、水平面、豎直面三個(gè)方向，獲得 力觸發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)，同時(shí)利用數(shù)據(jù)采集器采集得到三個(gè)方向的力觸發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)Ηχο/ Hyo/Hzo,以及輪心加速度計(jì)響應(yīng)信號(hào)ΗΧ1/ΗΥ1/ΗΖ1，以及輪胎頂部加速度計(jì)響應(yīng)信號(hào)Η Χ2/ΗΥ2/ ΗΖ2，傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)處理，用輪心加速度計(jì)響應(yīng)信號(hào)與力觸發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)的比值表示輪 心點(diǎn)對(duì)力觸發(fā)裝置激勵(lì)源信號(hào)的傳遞函數(shù)Hno/Hno/Hno,用胎面加速度計(jì)響應(yīng)信號(hào)與力觸 發(fā)裝置激勵(lì)信號(hào)的比值表示輪胎頂部加速度計(jì)信號(hào)對(duì)力觸發(fā)裝置激勵(lì)源信號(hào)的傳遞函數(shù) Hx2〇/Hy2〇/Hz20 ；
[0012] (3)按照下式計(jì)算得到車輪輪心到輪胎頂部胎面的力傳遞函數(shù)，即車輪力傳遞函 數(shù)：
[0013]
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中偏心凸臺(tái)的偏心面平行于圓盤主平面，水平面平行于地 面，豎直面垂直于地面。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟(1)中輪心加速度計(jì)安裝在偏心凸臺(tái)的偏心面上，并且輪心加 速度計(jì)的幾何中心與所述圓盤的圓心共軸，胎頂加速度計(jì)位于車輪胎頂與胎皮相切位置。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中偏心凸臺(tái)的水平面沿豎直向上方向偏離圓盤圓心10mm， 偏心凸臺(tái)的豎直面沿水平向右方向偏離圓盤圓心1 Omm。
[0017] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試方法具有以下 優(yōu)勢(shì)：
[0018] (1)車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置使得力觸發(fā)位置與輪心加速度計(jì)盡可能靠近地輪 心，僅需要布置2個(gè)振動(dòng)加速度計(jì)，力觸發(fā)裝置僅需作用1次即可獲得輪心加速度響應(yīng)、胎頂 加速度響應(yīng)，從而得到車輪力傳遞函數(shù)；
[0019] (2)考慮到車輪輪轂結(jié)構(gòu)形狀的差異性，該方法可以確保每次激勵(lì)位置為車輪輪 心所在軸與激勵(lì)位置處加速度計(jì)位置的一致性；
[0020] (3)設(shè)計(jì)了一套與車輪連接的力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，該裝置主要解決了車輪隔振 測(cè)試的兩個(gè)關(guān)鍵問題，其一可以一次性地獲得車輪輪心位置處的三個(gè)方向激勵(lì)力響應(yīng);其 二，盡可能地實(shí)現(xiàn)了通過激勵(lì)車輪輪心來獲得胎皮振動(dòng)響應(yīng)的目的，更加真實(shí)地模擬了車 輪實(shí)際的受力方式;使得整個(gè)試驗(yàn)更加方便、接近實(shí)際；
[0021] (4)圓盤偏心凸臺(tái)的設(shè)計(jì)能夠盡降低車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置質(zhì)量，以降低附加 質(zhì)量對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的影響，并且能夠確保每次測(cè)試都能獲取輪心位置處振動(dòng)數(shù)值以及降低力 傳函試驗(yàn)測(cè)試難度，保證每次測(cè)試結(jié)果的一致性；
[0022] (5)采用高度調(diào)節(jié)支架裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同尺寸大小車輪進(jìn)行測(cè)試的目的，解決了 測(cè)試的通用性問題。
[0023] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，以實(shí)現(xiàn)觸 發(fā)一次即可獲得近輪心位置處振動(dòng)加速度與胎頂振動(dòng)加速度數(shù)值，從而獲得車輪力傳遞函 數(shù)。
[0024] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0025] -種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置，包括可調(diào)支架、安裝在車輪輪轂處的 車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置、安裝在車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置上的輪心加速度計(jì)、安裝在車 輪胎頂處的胎頂加速度計(jì)、力觸發(fā)裝置、數(shù)據(jù)采集器以及計(jì)算機(jī);所述車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試 裝置包括圓盤以及安裝在圓盤上的偏心凸臺(tái)，偏心凸臺(tái)的偏心面平行于圓盤主平面，偏心 凸臺(tái)的水平面平行于地面，偏心凸臺(tái)的豎直面垂直于地面;所述輪心加速度計(jì)、胎頂加速度 計(jì)通過連接線連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入端;所述力觸發(fā)裝置連接至數(shù)據(jù)采集器的輸入端； 所述數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接所述計(jì)算機(jī)。
[0026] 進(jìn)一步的，所述圓盤通過內(nèi)六角緊固螺栓與輪轂裝配一起，所述圓盤上還設(shè)有微 調(diào)連接孔，用于微調(diào)圓盤。
[0027] 進(jìn)一步的，所述輪心加速度計(jì)安裝在偏心凸臺(tái)的偏心面上，并且輪心加速度計(jì)的 幾何中心與所述圓盤的圓心共軸，胎頂加速度計(jì)位于車輪胎頂與胎皮相切位置。
[0028] 進(jìn)一步的，所述偏心凸臺(tái)的水平面沿豎直向上方向偏離圓盤圓心10mm，偏心凸臺(tái) 的豎直面沿水平向右方向偏離圓盤圓心1 〇mm。
[0029]進(jìn)一步的，所述輪心加速度計(jì)為三軸加速度傳感器。
[0030]進(jìn)一步的，所述胎頂加速度計(jì)為三軸加速度傳感器。
[0031] 所述一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置與上述一種自由狀態(tài)下車輪力傳 遞函數(shù)測(cè)試方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0032] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0033] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種自由狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置的主視圖；
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置的側(cè)視圖。
[0036] 附圖標(biāo)記說明：
[0037] 1-可調(diào)支架;2-車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置;3-輪心加速度計(jì);4-胎頂加速度計(jì);5-力觸發(fā)裝置;6-數(shù)據(jù)采集器;7-計(jì)算機(jī);21-內(nèi)六角緊固螺栓;22-螺母;23-墊圈；24-圓盤； 25-偏心凸臺(tái)；26-微調(diào)連接孔;251-偏心面;252-水平面;253-豎直面;254-圓弧面。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。
[0039] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗 示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì) 本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相 對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"等的特征可 以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個(gè)" 的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0040] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相 連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可 以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語 在本發(fā)明中的具體含義。
[0041] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0042] 如圖1所示的一種整車狀態(tài)下車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置圖，測(cè)試方法包括以下步 驟：
[0043] (1)確定車輪位置：
[0044]如圖1所示，通過橡皮繩將車輪吊起并脫離地面，通過可調(diào)支架1調(diào)節(jié)車輪高度到 離地面10cm高度，在輪胎臺(tái)面上端最中央防止水平儀，通過水平儀來調(diào)節(jié)并控制輪胎表面 的水平度，以調(diào)整車輪相對(duì)位置使其胎側(cè)面垂直于地面，以保證輪轂與制動(dòng)盤連接面垂直 于地面。
[0045] (2)安裝車輪力傳遞函數(shù)測(cè)試裝置