輪胎試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛輪胎測試領(lǐng)域，特別是涉及一種輪胎試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎力學(xué)特性在汽車性能分析和設(shè)計(jì)過程中具有重要的意義和作用，使用輪胎試驗(yàn)機(jī)模擬輪胎工況，可以測量輪胎的力學(xué)特性參數(shù)。
[0003]早期的輪胎特性試驗(yàn)機(jī)，其通過控制輪胎姿態(tài)和控制路面姿態(tài)相結(jié)合的方式模擬輪胎工況，并使用六分力傳感器來測量輪胎力學(xué)特性參數(shù)。
[0004]目前，輪胎試驗(yàn)機(jī)有采用六個橫向和縱向設(shè)置的運(yùn)動執(zhí)行測力機(jī)構(gòu)來模擬輪胎的工況，每個運(yùn)動執(zhí)行測力機(jī)構(gòu)均包括作動缸、設(shè)置在作動缸上的力傳感器和位移傳感器以及用于獨(dú)立控制作動缸的伺服電機(jī)，通過該六個運(yùn)動執(zhí)行測力機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)輪胎的側(cè)傾和側(cè)偏姿態(tài)，根據(jù)各作動缸的長度變化來估算輪胎姿態(tài)角的變化，并根據(jù)所測得的各作動缸軸向力數(shù)值算得輪胎上的六分力。
[0005]現(xiàn)有的輪胎試驗(yàn)機(jī)不需要控制路面姿態(tài)也可模擬輪胎的工況，其在一定程度上簡化了試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，但該試驗(yàn)機(jī)的部件較多，結(jié)構(gòu)還比較復(fù)雜，需要采用六個運(yùn)動執(zhí)行測力機(jī)構(gòu)對輪胎進(jìn)行調(diào)節(jié)，其運(yùn)動控制較復(fù)雜，對操作人員的要求較高，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)剛度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的輪胎試驗(yàn)機(jī)，以提高輪胎試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度和可操作性。
[0008]( 二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)，其包括機(jī)架、伸縮機(jī)構(gòu)、運(yùn)動頭、驅(qū)動制動裝置和路面模擬裝置；所述機(jī)架上豎直設(shè)有支撐臺；所述運(yùn)動頭設(shè)于所述支撐臺的支撐面相對的一側(cè)，所述驅(qū)動制動裝置安裝于所述運(yùn)動頭內(nèi)部，待試驗(yàn)的輪胎安裝于所述運(yùn)動頭的端部；所述運(yùn)動頭和支撐臺之間設(shè)有三個周向布置的所述伸縮機(jī)構(gòu)，且每個所述伸縮機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述運(yùn)動頭和支撐臺連接；所述伸縮機(jī)構(gòu)上安裝有用于測量其軸向力的測力裝置和用于測量其伸縮量的第一位移檢測裝置。
[0010]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，三個所述伸縮機(jī)構(gòu)周向均勻布置，且三個所述伸縮機(jī)構(gòu)均向所述支撐臺的中心傾斜設(shè)置，并形成正三角架結(jié)構(gòu)。
[0011]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，三個所述伸縮機(jī)構(gòu)中的一個伸縮機(jī)構(gòu)位于其它兩個伸縮機(jī)構(gòu)的上方，且位于下方的兩個伸縮機(jī)構(gòu)對稱設(shè)于位于上方的伸縮機(jī)構(gòu)所在的豎直平面的兩側(cè)。
[0012]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮支鏈和第一伺服電機(jī)；所述伸縮支鏈包括第一絲杠和套筒，所述套筒的一端開口，另一端封閉，所述套筒的封閉端通過萬向鉸鏈與所述運(yùn)動頭連接；所述第一絲杠的一端與第一伺服電機(jī)前端的轉(zhuǎn)軸固定連接，其另一端從所述套筒的開口端插入并與所述套筒通過螺紋連接；所述第一伺服電機(jī)的后端通過轉(zhuǎn)動副與支撐臺連接，所述測力裝置安裝在所述套筒和萬向鉸鏈之間，所述第一位移檢測裝置安裝在所述套筒的外側(cè)。
[0013]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，所述第一絲杠設(shè)有外螺紋，所述套筒的開口端設(shè)有與所述第一絲杠相匹配的螺母，所述第一絲杠與所述螺母螺紋連接。
[0014]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括可伸縮的防塵套，所述防塵套設(shè)于所述伸縮支鏈的外部。
[0015]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，所述支架上還設(shè)有升降機(jī)構(gòu)，所述支撐臺安裝在升降機(jī)構(gòu)上，所述升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述支撐臺做升降運(yùn)動，所述支撐臺上設(shè)有用于檢測支撐臺高度位置信息的第二位移檢測裝置。
[0016]上述的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)中，所述升降機(jī)構(gòu)包括滑道、第二絲杠和第二伺服電機(jī)，所述滑道豎直設(shè)于所述機(jī)架上，所述第二絲杠豎直設(shè)于所述滑道內(nèi)，所述第二絲杠的一端與第二伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，其另一端可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架上，所述支撐臺通過滑塊安裝在所述滑道上，所述第二絲杠穿過所述滑塊并與所述滑塊螺紋連接。
[0017](三)有益效果
[0018]上述技術(shù)方案所提供的一種輪胎測試機(jī)，采用三個伸縮機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)輪胎的左右運(yùn)動、側(cè)偏運(yùn)動和側(cè)傾運(yùn)動，輪胎的側(cè)偏角和側(cè)傾角可通過伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮量來計(jì)算得出，而伸縮機(jī)構(gòu)作用在輪胎上的分力則可通過安裝伸縮機(jī)構(gòu)的測力裝置所測得的軸向力來進(jìn)行計(jì)算，由此較少的部件就能夠進(jìn)行輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)，該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，成本較低，運(yùn)動控制較簡單，易于操作，該三個伸縮機(jī)構(gòu)連接在支撐臺和運(yùn)動頭之間，調(diào)節(jié)輪胎的姿態(tài)時(shí)僅需作用于運(yùn)動頭，使得設(shè)備的整體剛度高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明輪胎試驗(yàn)機(jī)的軸測圖；
[0020]圖2是本發(fā)明輪胎試驗(yàn)機(jī)的主視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明輪胎試驗(yàn)機(jī)的右視圖(未示出路面模擬裝置);
[0022]圖4是本發(fā)明伸縮機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0023]其中，1、機(jī)架；11、支撐臺；12、滑道；13、第二絲杠；14、第二伺服電機(jī)；15、滑塊；2、伸縮機(jī)構(gòu)；21、伸縮支鏈；211、第一絲杠；212、套筒；213、螺母；214、導(dǎo)向套；22、第一伺服電機(jī)；23、萬向鉸鏈；24、轉(zhuǎn)動副；25、防塵套；3、運(yùn)動頭；4、路面模擬裝置；5、輪胎。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0025]如圖1和圖2所示，作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種輪胎試驗(yàn)機(jī)，其包括機(jī)架1、伸縮機(jī)構(gòu)2、運(yùn)動頭3、驅(qū)動制動裝置和路面模擬裝置4，機(jī)架1上豎直設(shè)有支撐臺11，該支撐臺11可進(jìn)行升降運(yùn)動，運(yùn)動頭3設(shè)于支撐臺11的支撐面相對的一側(cè)，運(yùn)動頭3和支撐臺11之間設(shè)有三個周向布置的伸縮機(jī)構(gòu)2，且每個伸縮機(jī)構(gòu)2的兩端分別與運(yùn)動頭3和支撐臺11連接，伸縮機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輪胎5左右、側(cè)傾和側(cè)偏方向的運(yùn)動；驅(qū)動制動裝置安裝在運(yùn)動頭3的內(nèi)部，待試驗(yàn)的輪胎5則安裝于運(yùn)動頭3的端部，路面模擬裝置4設(shè)于驅(qū)動制動裝置的下方，其中，該路面模擬裝置4為現(xiàn)有設(shè)備，在此對其結(jié)構(gòu)不做具體描述，其可采用平板式、轉(zhuǎn)鼓式或平帶式結(jié)構(gòu)，該路面模擬裝置4用于模擬路面的移動，當(dāng)輪胎運(yùn)動時(shí)可帶動路面模擬裝置上的路面進(jìn)行移動。此外，伸縮機(jī)構(gòu)2上還安裝有測力裝置和第一位移檢測裝置，測力裝置用于測量伸縮機(jī)構(gòu)的軸向力，而第一位移檢測裝置用于檢測伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮量。其中，第一位移檢測裝置可采用位移傳感器，而測力裝置可采用力傳感器。
[0026]試驗(yàn)時(shí)，輪胎5被安裝在驅(qū)動制動裝置上，采用三個伸縮機(jī)構(gòu)2則可實(shí)現(xiàn)輪胎的左右運(yùn)動、側(cè)偏運(yùn)動和側(cè)傾運(yùn)動，輪胎的姿態(tài)與伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮量相對應(yīng)，輪胎的側(cè)偏角和側(cè)傾角可通過伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮量來計(jì)算得出，而伸縮機(jī)構(gòu)作用在輪胎上的分力則可通過安裝伸縮機(jī)構(gòu)的測力裝置所測得的軸向力來進(jìn)行計(jì)算，該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于操作，該三個伸縮機(jī)構(gòu)連接在支撐臺和運(yùn)動頭之間，調(diào)節(jié)輪胎的姿態(tài)時(shí)僅需作用于運(yùn)動頭，使得設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)剛度高。
[0027]本實(shí)施例的三個伸縮機(jī)構(gòu)2周向均勻布置，間距相等的伸縮機(jī)構(gòu)2在進(jìn)行輪胎試驗(yàn)過程中易于調(diào)節(jié)各個伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮量，且該三個伸縮機(jī)構(gòu)2均向支撐臺11的中心傾斜設(shè)置，并形成正三角架結(jié)構(gòu)，該正三角架結(jié)構(gòu)靠近支撐臺11的一端為截面積較大的一端，由此，可減少伸縮機(jī)構(gòu)2與運(yùn)動頭3的連接點(diǎn)所構(gòu)成的區(qū)域，進(jìn)而減少運(yùn)動頭3的尺寸，避免運(yùn)動頭對輪胎運(yùn)動產(chǎn)生干擾，可提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。此外，該三個伸縮機(jī)構(gòu)2中的一個設(shè)于其它兩個的上方，且位于下方的兩個伸縮機(jī)構(gòu)對稱設(shè)于位于上方的伸縮機(jī)構(gòu)所在的豎直平面的兩側(cè)，如圖3所示，使得三個伸縮機(jī)構(gòu)2與支撐臺11和運(yùn)動頭3的連接點(diǎn)的連線為正三角形，提高了伸縮機(jī)構(gòu)對輪胎姿態(tài)調(diào)節(jié)的靈活性，方便輪胎姿態(tài)的調(diào)節(jié)，且可較簡單地計(jì)算該三個伸縮機(jī)構(gòu)2與地面以及和輪胎之間的角度，進(jìn)而簡化了運(yùn)算步驟。運(yùn)動頭3的尺寸小于支撐臺11，且運(yùn)動頭3和支撐臺11的中心線重合，伸縮機(jī)構(gòu)2與支撐臺11的角部連接，由此可減少材料，并方便伸縮機(jī)構(gòu)2的定位安裝。
[0028]需要指出的是，本實(shí)施例的伸縮機(jī)構(gòu)2可為任意可實(shí)現(xiàn)伸縮的結(jié)構(gòu)，可采用氣缸、作動缸或千斤頂?shù)壬炜s機(jī)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動的自動、精確地控制，優(yōu)選地，本實(shí)施例的伸縮機(jī)構(gòu)2包括伸縮支鏈21和第一伺服電機(jī)22，如圖2和圖4所示，伸縮支鏈21的一端通過萬向鉸鏈23與運(yùn)動頭3連接，其另一端則與第一伺服電機(jī)22前端的轉(zhuǎn)軸連接，第一伺服電機(jī)22驅(qū)動伸縮支鏈21進(jìn)行伸縮運(yùn)動，該第一伺服電機(jī)22的后端通過轉(zhuǎn)動副24與支撐臺11連接。
[0029]伸縮機(jī)構(gòu)2的伸縮支鏈21可采用直線運(yùn)動式或螺旋式結(jié)構(gòu)，當(dāng)為如活塞式的直線運(yùn)動式結(jié)構(gòu)時(shí)，需要在伸縮支鏈21和第一伺服電機(jī)22之間增設(shè)換向機(jī)構(gòu)，以將電機(jī)的轉(zhuǎn)動運(yùn)動變成直線運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)伸縮支鏈的拉伸直線運(yùn)動，為了簡化整個伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，本實(shí)施例的伸縮支鏈21為螺旋式結(jié)構(gòu)，如圖4所示，其包括第一絲杠211和套筒212，第一位移檢測裝置安裝在套筒