一种新型轮胎约束模态测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型轮胎约束模态测试装置，包括设置轮胎的台架、用于向所述轮胎施加载荷的千斤顶、用于固定所述轮胎并将所述千斤顶施加的载荷传递到所述轮胎上的刚性绳、用于监测所述轮胎受力的力传感器和用于测试所述轮胎振动模态信号的加速度传感器，所述千斤顶固定设置在所述台架上，所述轮胎的中心轴线的延伸方向与所述轮胎的受力方向相垂直。该新型轮胎约束模态测试装置结构简单，使用方便，能够准确模拟轮胎在实车状态下的受力情况，并能够测试轮胎在约束模态下的频率、振型及阻尼。

A new type of tire constrain modal testing device

The utility model discloses a new type of tire constraint modal testing device, which includes a tires rack, a jack for loading the tires, a rigid rope used to fix the tires and the load applied to the jacks, to monitor the force of the tires and to use the force sensor to monitor the force of the tire. The acceleration sensor of the vibration modal signal of the tire is tested, the jack is fixed on the platform, and the extension direction of the central axis of the tire is perpendicular to the force direction of the tire. The new tire constraint modal test device is simple in structure and convenient in use. It can accurately simulate the force situation of the tire under the actual condition of the tire, and can test the frequency, vibration mode and damping of the tire under the restrained mode.

【技术实现步骤摘要】
一种新型轮胎约束模态测试装置
本技术涉及汽车NVH
，具体涉及一种新型轮胎约束模态测试装置。
技术介绍
车辆是通过唯一部件—轮胎与路面发生力作用的，因此，轮胎的力学特性是决定或影响车辆动力学特性的重要力学特性之一。随着现代车辆速度的不断提高，车辆的主动安全性、噪声、行驶动力性和乘坐舒适性在车辆性能中占有越来越重要的位置，轮胎噪声已成为环境噪声的主要来源之一，减轻轮胎的振动以降低噪声以及改善车辆行驶性能成为目前的迫切任务。而轮胎的固有特性直接影响轮胎与车辆的振动与噪声，因此，研究轮胎的振动特性对轮胎的合理设计具有重要意义，也将有利于提高轮胎的质量。但现有技术中，轮胎由于在实车上受空间限制，无法安装传感器进行模态测试；同时在现有的模态测试装置中，存在模态锤击时力锤无法敲击轮胎某些方向的问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中的问题提供一种新型轮胎约束模态测试装置。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种新型轮胎约束模态测试装置，包括设置轮胎的台架、用于向所述轮胎施加载荷的千斤顶、用于固定所述轮胎并将所述千斤顶施加的载荷传递到所述轮胎上的刚性绳、用于监测所述轮胎受力的力传感器和用于测试所述轮胎振动模态信号的加速度传感器，所述千斤顶固定设置在所述台架上，所述轮胎的中心轴线的延伸方向与所述轮胎的受力方向相垂直。优选地，所述力传感器固定设置在所述台架上，所述测试装置还包括托盘，所述力传感器支撑在所述托盘的下方，所述轮胎设置在所述托盘上。进一步地，所述托盘上设有与所述轮胎相配合的卡槽，所述轮胎卡设在所述卡槽中。进一步地，所述力传感器有四个，四个所述力传感器分别设置在所述托盘的四个角处。优选地，所述轮胎的中心具有轴孔，所述刚性绳穿过所述轴孔连接所述轮胎与所述千斤顶。优选地，所述千斤顶的一端部固定在所述台架上，所述刚性绳固定在所述千斤顶的另一端部。优选地，所述台架具有工作台面，所述轮胎位于所述工作台面的上方，所述千斤顶位于所述工作台面的下方，所述千斤顶的顶部固定在所述台面上，所述刚性绳固定在所述千斤顶的底部，所述轮胎的两侧的所述工作台面上设有用于供所述刚性绳穿过的通孔。优选地，所述刚性绳处于张紧状态但不产生预紧力时，所述千斤顶处于最小行程状态。优选地，所述轮胎包括轮毂和设置在所述轮毂上的胎圈，所述加速度传感器设有多个，多个所述加速度传感器分别设置在所述轮毂和所述胎圈的外表面上。优选地，所述测试装置还包括设置在所述台架上用于显示所述轮胎受力数值的显示器。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术的新型轮胎约束模态测试装置结构简单，使用方便，能够准确模拟轮胎在实车状态下的受力情况，并能够测试轮胎在约束模态下的频率、振型及阻尼。附图说明附图1为本技术的新型轮胎约束模态测试装置的立体图；附图2为本技术的新型轮胎约束模态测试装置的主视图；附图3为本技术的新型轮胎约束模态测试装置的侧视图；附图4为本技术的新型轮胎约束模态测试装置的俯视图。其中：1、台架；11、支架；12、工作台面；2、千斤顶；3、刚性绳；4、力传感器；5、加速度传感器；6、托盘；61、卡槽；7、显示器；100、轮胎；101、轴孔。具体实施方式下面结合附图来对本技术的技术方案作进一步的阐述。如图1~图4所示，本技术的新型轮胎约束模态测试装置包括台架1、千斤顶2、刚性绳3、力传感器4和加速度传感器5。台架1用于放置测试用的轮胎100，台架1包括支架11和固定设置在支架11的顶部的工作台面12。千斤顶2用于向轮胎100施加载荷，千斤顶2上设有把手21，通过操作把手21可向轮胎100施加载荷。刚性绳3用于固定轮胎100，并将千斤顶2施加的载荷从刚性绳3上传递到轮胎100上，且轮胎100所承受的载荷的方向与轮胎100的中心轴线的延伸方向相垂直。具体的，轮胎100的中心具有轴孔101，刚性绳3穿过该轴孔101拉紧后其两端部固定在千斤顶2上，这样，就可通过刚性绳3实现轮胎100的固定，在该状态时，刚性绳3上不会产生预紧力，千斤顶2处于最小行程位置处。当操作千斤顶2的把手21时，就会使千斤顶2的行程增加，并使刚性绳3张紧，从而对轮胎100施加压力。千斤顶2固定在工作台面12上。本实施例中，千斤顶2位于工作台面12的下方，其顶部固定设置在工作台面12上，其底部固定连接刚性绳3。力传感器4用于测试轮胎100在千斤顶2施加载荷后的受力情况，本实施例中，力传感器4固定设置在工作台面12上，且位于工作台面12的上方，该新型轮胎约束模态测试装置还包括托盘6，力传感器4支撑在托盘6的下方，轮胎100设置在托盘6上。本实施例中，力传感器4设有四个，四个力传感器4分别位于托盘6的四个角处，四个传感器4所测得力的总和即为该轮胎100所承受的力的大小。该新型轮胎约束模态测试装置还包括用于显示轮胎100所承受的力的大小的显示器7，显示器7固定设置在工作台面12上。在托盘6的中部设有与轮胎100相配合的卡槽61，轮胎100卡设在该卡槽61中，这样可防止刚性绳3在拉紧过程中出现轮胎100侧偏的现象。在轮胎100的两侧的工作台面12上分别设有一个通孔，该通孔用于穿设刚性绳3，同时该通孔还可对刚性绳3进行定位。加速度传感器5用于测试轮胎振动的模态信号，本实施例中，加速度传感器5采用三向加速度传感器，该三向加速度传感器设有多个，轮胎100包括轮毂和胎圈，多个三向加速度传感器分别设置在轮毂、胎圈的外表面上。当轮胎100所承受的力的大小与轮胎100实际使用时所承受的力大小相同时，使用力锤敲击轮胎100指定位置便可通过加速度传感器5获得轮胎100的模态振型。使用该新型轮胎约束模态测试装置测试轮胎的模态振型的具体过程为：（1）将力传感器4安装在工作台面12上，托盘6放置在力传感器4上，然后将轮胎100卡设在托盘6的卡槽61中，将千斤顶2的顶部固定在工作台面12的下方，将刚性绳3穿过轮胎100的轴孔后固定在千斤顶2的底部，此时刚性绳3处于被拉紧的状态但不会产生预紧力，而千斤顶2处于最小行程位置处；（2）操作千斤顶2的把手21，刚性绳3预紧从而对轮胎100有一个向下的拉力，力传感器4监测该拉力值并通过显示器7显示出来，持续操作把手21向轮胎100加载，直至轮胎100所承受的拉力的大小与实车状态下相等；（3）千斤顶2保持最终的加载状态，在轮毂及胎圈的外表面上布置加速度传感器5后，使用力锤敲击轮胎100的任意指定位置，便可通过加速度传感器5获得轮胎100的模态振型。该新型轮胎约束模态测试装置能够准确的模拟轮胎100在实车状态下所受力的大小，可保证测试约束状态下的轮胎100的模态准确性，并解决了受空间限制无法在实车上测试轮胎100的模态的问题，可为前期的轮胎100的开发与整车匹配提供重要依据。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并加以实施，并不能以此限制本技术的保护范围，凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：包括设置轮胎的台架、用于向所述轮胎施加载荷的千斤顶、用于固定所述轮胎并将所述千斤顶施加的载荷传递到所述轮胎上的刚性绳、用于监测所述轮胎受力的力传感器和用于测试所述轮胎振动模态信号的加速度传感器，所述千斤顶固定设置在所述台架上，所述轮胎的中心轴线的延伸方向与所述轮胎的受力方向相垂直。

【技术特征摘要】
1.一种新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：包括设置轮胎的台架、用于向所述轮胎施加载荷的千斤顶、用于固定所述轮胎并将所述千斤顶施加的载荷传递到所述轮胎上的刚性绳、用于监测所述轮胎受力的力传感器和用于测试所述轮胎振动模态信号的加速度传感器，所述千斤顶固定设置在所述台架上，所述轮胎的中心轴线的延伸方向与所述轮胎的受力方向相垂直。2.根据权利要求1所述的新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：所述力传感器固定设置在所述台架上，所述测试装置还包括托盘，所述力传感器支撑在所述托盘的下方，所述轮胎设置在所述托盘上。3.根据权利要求2所述的新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：所述托盘上设有与所述轮胎相配合的卡槽，所述轮胎卡设在所述卡槽中。4.根据权利要求2所述的新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：所述力传感器有四个，四个所述力传感器分别设置在所述托盘的四个角处。5.根据权利要求1所述的新型轮胎约束模态测试装置，其特征在于：所述轮胎的中心具有轴孔，所述刚性绳穿过所述轴孔连接所述轮胎...

【专利技术属性】
技术研发人员：左佳佳，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，
类型：新型
国别省市：江苏,32