專利名稱：汽車底盤道路模擬試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車測試裝置，更具體地說，涉及一種汽車底盤道路模擬試驗裝置，它能夠再現汽車底盤在汽車中實際的裝車狀態，滿足其空間的裝配關系，實現汽車底盤在汽車道路行駛中實際的受載關系。
背景技術：
目前，對汽車底盤強度和行駛特性評價的一個重要方法就是在試驗室進行道路模擬試驗。為此，必須設計相應的試驗裝置將底盤總成安裝到試驗臺上去。然而由于汽車廠商主要關心自己開發的底盤系統，因而設計的試驗裝置并不適用于其它的底盤系統，不具有通用性。這就造成了測試的成本提高，于是，在領域中就需要一種具有通用性的模擬試驗裝置，其能夠適用于各種類型的汽車底盤，模擬各種道路工況，從而降低測試的成本。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種汽車底盤道路模擬試驗裝置，其具有通用性，可適用于各種類型的汽車底盤，在做到降低測試成本的同時又保證了測試結果的準確性。
根據本實用新型，提供一種汽車底盤道路模擬試驗裝置，包括基座，基座包括上平板、下平板以及連接上下平板的支撐結構；固定機械裝置，固定機械裝置為弧形中空結構，連接于所述基座，所述固定機械裝置上具有懸掛系統裝配面、轉向系統轉向柱裝配面、第一車架系統裝配面、第二車架系統裝配面、第一轉向機系統裝配面以及第二轉向機系統裝配面；試驗夾具，安裝在所述固定機械裝置的裝配面上，包括懸掛試驗夾具，安裝在所述固定機械裝置的懸掛系統裝配面上；車架前裝配夾具，安裝在所述固定機械裝置的第二車架系統裝配面上；車架后裝配夾具，安裝在所述固定機械裝置的第一車架系統裝配面上；轉向柱固定夾具，安裝在所述固定機械裝置的轉向系統轉向柱裝配面上；以及，轉向機系統試驗夾具，安裝在所述固定機械裝置的第一轉向機系統裝配面上。
根據本實用新型的一實施例，所述基座中連接上下平板的支撐結構為數根可升降的支撐柱。且該基座還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿、可左右調節的手動絲桿以及可前后調節的液壓桿。其中，所述基座中上平板上還開銑有多條梯形槽。
根據本實用新型的一實施例，所述固定機械裝置中的第一轉向機系統裝配面以及第二轉向機系統裝配面用于轉向機系統固定在車身上的底盤。
根據本實用新型的一實施例，所述固定機械裝置中的第二車架裝配面和第一轉向機系統裝配面用于緊湊型車架系統的底盤。
根據本實用新型的一實施例，所述固定機械裝置上還具有固定制動系統制動管路和轉向助力管路和轉向助力器的固定孔。
根據本實用新型的一實施例，所述固定機械裝置沿車輛行駛方向前端提供發動機擺動支架加載通道的弧形中空結構。
本實用新型的技術方案解決了傳統汽車底盤道路模擬試驗裝置不可互換，通用性差的問題，提出一種可用于絕大多數的底盤系統的通用的試驗裝置，使得對于不同的底盤系統，通過最少的改動，就可以真實再現底盤系統在整車中的實際裝配關系，保證試驗結果最大程度的模擬底盤系統在實際道路上的使用情況，在對底盤系統的使用強度進行正確的評價的同時大大降低了測試的成本。
本實用新型的上述以及其他的特征和優勢將在下列結合附圖和實施例的描述之后變得更加明顯，在附圖中相同的標記表示相同的特征，其中圖1是本實用新型的汽車底盤道路模擬試驗裝置的整體結構圖；圖2是本實用新型的汽車底盤道路模擬試驗裝置的分解結構圖；圖3A和3B是本實用新型的汽車底盤道路模擬試驗裝置中固定機械裝置的結構圖；
圖4是本實用新型的汽車底盤道路模擬試驗裝置中試驗夾具的結構圖；圖5是本實用新型的汽車底盤道路模擬試驗裝置中基座承載能力曲線圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例來進一步描述本實用新型的技術方案。
本實用新型的目的是為了解決目前汽車底盤道路模擬試驗裝置的不可互換性問題。本實用新型能夠針對絕大多數的底盤系統提出一個通用的試驗裝置。為此，本實用新型采用了具有如下結構的試驗裝置，參考圖1可見，該裝置包括三個主要的部件基座100，基座100包括上平板102、下平板104以及連接上下平板的支撐結構106。
固定機械裝置200，固定機械裝置200為弧形中空結構，連接于所述基座100，固定機械裝置200上具有懸掛系統裝配面202、轉向系統轉向柱裝配面204、第一車架系統裝配面206、第二車架系統裝配面208、第一轉向機系統裝配面210以及第二轉向機系統裝配面212；如圖所示的，固定機械裝置200沿車輛行駛方向前端提供發動機擺動支架加載通道的弧形中空結構214。
試驗夾具300，安裝在固定機械裝置200的裝配面上，包括懸掛試驗夾具302，安裝在固定機械裝置的懸掛系統裝配面202上；車架前裝配夾具304，安裝在固定機械裝置的第二車架系統裝配面208上；車架后裝配夾具306，安裝在固定機械裝置的第一車架系統裝配面206上；轉向柱固定夾具308，安裝在固定機械裝置的轉向系統轉向柱裝配面204上；以及，轉向機系統試驗夾具310，安裝在固定機械裝置的第一轉向機系統裝配面210上。
其中，按照圖1所示的實施例，基座100中連接上下平板的支撐結構1 06為數根可升降的支撐柱108，在該實施例中為4根(108a、108b、108c和108d)。該實施例中的基座100還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿110、可左右調節的手動絲桿(圖中未示出)以及可前后調節的液壓桿(圖中未示出)。基座100通過渦輪蝸桿110及上下可移動的支撐柱108可在±200mm之間光滑調節。左右可通過手動絲桿在±20mm調節，而前后可通過外界液壓動力推拉在約20mm的范圍內調節。通過這些不同方向的調節，就可以適應多種車型的底盤系統。同時，在該實施例中，上平板102的長度為2200mm，寬度為960mm；下平板104長度為1900mm，寬度為600mm。上平板102磨光并且開銑有多條梯形槽112，梯形槽112的作用是為了安裝座落在基座100上的固定機械裝置200。上、下平板102、104的底面也是磨光的，可使基座100平整地放置在試驗場所提供的大型平臺上，并與之利用專用壓板壓牢。上下平板之間的平行度在0.25mm以內。對于基座來說，其強度是一個重要的參數，本實用新型的基座強度設計上為了考慮不同級別的車型，其承載能力達到20Hz以下Fx、Fy、Fz三個方向上分別為±45KN，20-50HZ之間遞減至20KN，具體的基座承載能力曲線可如圖5所示。
本實用新型中的固定機械裝置200的基本結構采用了弧形設計的方法；從加工角度出發，它以鋼板焊接件為主體，其中間為空殼狀，形成一弧形中空結構。而在主體受力的關鍵部位，焊接厚度為8毫米的鋼板來作為加強筋，保證主體結構的使用強度。另一方面，在固定機械裝置200的外形設計上要兼顧各種不同的底盤形式，在底盤系統的空間裝配上要保證車架、懸掛、制動和轉向系統之間滿足實際的空間運動學關系，不能在試驗過程中出現任何干涉和耦合情況。附圖3A和3B示出了固定機械裝置200的一實施例的結構圖，其中圖3A是一側前方的視圖而圖3B是一側后方的視圖。如圖示，固定機械裝置200包括以下的各裝配面懸掛系統裝配面202，它采用“肩挑”式裝配方式，這是與大多數底盤懸掛系統的結構是一致的。轉向系統轉向柱裝配面204，它是一種“疊加式”裝配面，在裝配面204上可以疊加固定轉向節柱的立柱(此為試驗夾具的一部分，后面會詳細說明)，另外由于其對稱性，它同時適用于左置式方向盤和右置式方向盤。第一轉向機系統裝配面210以及第二轉向機系統裝配面212，對于不同的轉向機系統有兩種固定方式，一種是直接固定在車架上，這種情況不需要使用在固定機械裝置200上設置的裝配面；另一種是直接規定在車身上，對于這種情況，可以利用第一轉向機系統裝配面210以及第二轉向機系統裝配面212。第一車架系統裝配面206、第二車架系統裝配面208，車架系統的裝配關系主要通過第一車架系統裝配面206、第二車架系統裝配面208來實現，對于那些大跨度的車架系統，適于使用裝配面206和208，這種車架系統的發動機和變速箱是垂直放置的，這種車架系統的裝配是通過“跨越式”方式固定在車身上的。然而對于某些底盤的車架系統是緊湊型的，其發動機和變速箱是平行放置的(例如大眾(VW)車型)，對于這種車架，它裝配點前后之間的跨度比較小，這時可以利用第二車架系統裝配面208結合和第一轉向機系統裝配面210來實現較小的車架裝配跨度。對于制動系統來說，由于其主要通過制動管路和制動盤等實現，只要在固定機械裝置200上打孔固定制動管路就可以在臺架上模擬制動系統的動作。在圖3A和3B中，沒有示出用于固定制動系統的固定孔。
具有上述結構固定機械裝置是用于底盤的前橋系統，對于底盤的后橋系統，其固定機械裝置的設計原理是一致的。
本實用新型的上述固定機械裝置200兼顧了兩種主要的發動機和底盤匹配方式，一種為平行式(例如大眾(VW)車型)，一種為垂直式(例如奧迪(Audi)車型)。對于轉向系統兼顧了左右兩種轉向布置方式。懸掛系統采用了“肩挑”式結構，車架采用“跨越式”結構，轉向采用“疊加式”結構，而制動采用“附著式”結構。固定機械裝置200和基座連接，例如可通過梯形壓塊結合到基座100的上平板102上的梯形槽112中，并通過高強度螺紋連接。在加工上，根據前述的底盤系統各子系統的不同固定方式加工相應的裝配面，并通過銷釘來定位，裝配面的加工精度控制在0.05mm以下。同時在通用固定機械裝置上加工出相應的定位孔，并將它們作為底盤安裝后三坐標測量校核的基本參考坐標點。
對于固定機械裝置200的強度要求，可參考下表列出的動態載荷
本實用新型的另一個主要部件就是試驗夾具300，試驗夾具300包括多個組件，分別安裝在固定機械裝置200的相應的裝配面上。結合圖4所示，試驗夾具300主要包括懸掛試驗夾具302，安裝在固定機械裝置的懸掛系統裝配面202上；車架前裝配夾具304，安裝在固定機械裝置的第二車架系統裝配面208上；車架后裝配夾具306，安裝在固定機械裝置的第一車架系統裝配面206上；轉向柱固定夾具308，安裝在固定機械裝置的轉向系統轉向柱裝配面204上；以及，轉向機系統試驗夾具310，安裝在固定機械裝置的第一轉向機系統裝配面210上。試驗夾具一般是通過高強度的螺紋連接而固定在固定機械裝置200的相應裝配面上。
試驗夾具300在設計是就是以固定機械裝置200上的相應裝配面作為設計的參考面，結合具體的底盤結構進行專門設計。由于底盤與車身的裝配面往往在空間上與X，Y，Z平面有一定的角度，為了保證底盤安裝的方式與實際狀態一致，以保證道路模擬試驗的精度盡可能的高，試驗夾具300不同組件之間的連接采用高強度螺栓及高精度的定位銷，使得整體的剛度和強度與實車盡量一致。同時，給拆裝工作帶來便利，使其重新安裝后的精度保持不便，需要整體上保證底盤安裝誤差與車輛的實際設計值之間的誤差在0.25mm以內。
同樣，對于試驗夾具300也有強度的要求，例如，對于B級車，載荷的要求如下表
本實用新型的有益效果是，由于該底盤道路模擬試驗試驗裝置具有通用性，決定了它的使用成本較低。另外，用它來在試驗室進行底盤各子系統道路模擬試驗，可以在車輛正式批產前正確評價底盤系統的使用強度，降低因汽車底盤系統零部件缺陷而導致的不必要的汽車召回，同時保護了汽車用戶和汽車廠商的權益。
上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本實用新型的，熟悉本領域的人員可在不脫離本實用新型的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本實用新型的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。
權利要求1.一種汽車底盤道路模擬試驗裝置，其特征在于，包括基座(100)，基座(100)包括上平板(102)、下平板(104)以及連接上下平板的支撐結構(106)；固定機械裝置(200)，固定機械裝置(200)為弧形中空結構，連接于所述基座(100)，所述固定機械裝置(200)上具有懸掛系統裝配面(202)、轉向系統轉向柱裝配面(204)、第一車架系統裝配面(206)、第二車架系統裝配面(208)、第一轉向機系統裝配面(210)以及第二轉向機系統裝配面(212)；試驗夾具(300)，安裝在所述固定機械裝置(200)的裝配面上，包括懸掛試驗夾具(302)，安裝在所述固定機械裝置的懸掛系統裝配面(202)上；車架前裝配夾具(304)，安裝在所述固定機械裝置的第二車架系統裝配面(208)上；車架后裝配夾具(306)，安裝在所述固定機械裝置的第一車架系統裝配面(206)上；轉向柱固定夾具(308)，安裝在所述固定機械裝置的轉向系統轉向柱裝配面(204)上；以及，轉向機系統試驗夾具(310)，安裝在所述固定機械裝置的第一轉向機系統裝配面(210)上。
2.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述基座(100)中連接上下平板的支撐結構(106)為數根可升降的支撐柱(108)。
3.如權利要求2所述的試驗裝置，其特征在于，所述基座(100)還包括一可上下伸縮的渦輪蝸桿(110)、可左右調節的手動絲桿以及可前后調節的液壓桿。
4.如權利要求1、2、3中任一項所述的試驗裝置，其特征在于，所述基座(100)中上平板上開銑有多條梯形槽(112)。
5.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述固定機械裝置中的第一轉向機系統裝配面(210)以及第二轉向機系統裝配面(212)用于轉向機系統固定在車身上的底盤。
6.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述固定機械裝置(200)中的第二車架裝配面(208)和第一轉向機系統裝配面(210)用于緊湊型車架系統的底盤。
7.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述固定機械裝置(200)上還具有固定制動系統制動管路和轉向助力管路和轉向助力器的固定孔。
8.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述固定機械裝置(200)沿車輛行駛方向前端提供發動機擺動支架加載通道的弧形中空結構(214)。
專利摘要本實用新型揭示了一種汽車底盤道路模擬試驗裝置，包括基座，包括上平板、下平板以及連接上下平板的支撐結構；固定機械裝置，固定機械裝置為弧形中空結構結連接于基座，固定機械裝置上具有懸掛系統裝配面、轉向系統轉向柱裝配面、第一車架系統裝配面、第二車架系統裝配面、第一轉向機系統裝配面以及第二轉向機系統裝配面；試驗夾具，安裝在固定機械裝置的裝配面上，包括懸掛試驗夾具、車架前裝配夾具、車架后裝配夾具、轉向柱固定夾具、以及轉向機系統試驗夾具。本實用新型的試驗裝置具有通用性，使用成本較低，可用來在試驗室進行底盤各子系統道路模擬試驗，正確評價底盤系統的使用強度和行駛特性。
文檔編號G01M17/007GK2743819SQ20042011021
公開日2005年11月30日 申請日期2004年11月24日 優先權日2004年11月24日
發明者何榮國 申請人:上海大眾汽車有限公司