The invention discloses a method for correcting the mass center and moment of inertia of a commercial vehicle cab. Firstly, the mass mR of the cab, the coordinates of the mass center (XR, YR, ZR) and the moment of inertia JR in the K&C coordinate system are obtained by using the separation formula (1) ~ (3); and then, according to at least three characteristic points on the cab, the coordinate values in the K&C coordinate system of the installation position are obtained. The coordinate values in the coordinate system of the design position of the whole vehicle are determined, and the relative design position of the installation position belongs to the dislocation situation. Then the corrected centroid coordinates (XR', YR', ZR') and the moment of inertia at the centroid are calculated by using the translation and rotation conversion formulas (4)~11). The improved algorithm solves the existing coordinate system. The difference of results caused by the transformation and installation dislocation is more in line with the engineering needs of vibration isolation analysis.
【技术实现步骤摘要】
商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法
本专利技术涉及一种商用车驾驶室质心与转动惯量的测量修正方法，利用乘用车双轴K&C试验台具有的整车质心和转动惯量测量功能，并在分析了基于杠杆原理和平行轴原理的用于商用车驾驶室质心和转动惯量计算的分离算法的基础上，提出了一种可进行K&C坐标系与整车坐标系转换、并能修正测量时安装位置与设计位置错位的修正算法。通过验证，证明了修正算法可弥补现有分离算法存在的不足，其结果更加符合商用车驾驶室隔振分析的工程需要。
技术介绍
工程中常需要准确测量一些大质量物体的转动惯量用于隔振设计。作为隔振分析的重要输入参数，质心位置与转动惯量数值的精度将直接影响隔振分析精度。随着重型载货汽车行业对振动舒适性要求越来越高，很多企业将驾驶室总成弹性件隔振技术引入到商用车开发中，以提高驾乘人员的振动舒适性。由于商用车驾驶室总成体积大、制造材料复杂、形状不规则，无法直接从CAD数模得到，通常使用专业质心和转动惯量测试设备进行测量。K&C试验台不仅可以用于乘用车质心和转动惯量测量，也可用于商用车驾驶室或动力总成等大型零部件的测试，且测量精度满足工程需要。文献1：商用车驾驶室转动惯量测量方法研究[J].汽车技术，2015(10):44-47，吴振昕,卢炳武,黄朝胜等以及文献2：基于K&C试验台的汽车动力总成惯性参数精确测试方法研究[J].测试技术学报，2015,29(6):467-472，李飞,朱天军,姜清伟等提出了驾驶室质心和转动惯量的分离方法，由此可得出K&C坐标系的驾驶室质心坐标以及质心处转动惯量值。但驾驶室隔...
【技术保护点】
1.一种商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法，包括以下步骤：第一步：利用乘用车双轴K&C试验台具有的整车质心和转动惯量测量功能，测量驾驶室和安装支架固定在一起的，基于K&C试验台坐标系下，安装支架与驾驶室固定在一起时的总质量mT，在安装位置下的质心位置坐标(XT,YT,ZT)以及转动惯量JT；第二步：拆除驾驶室，单独测量安装支架基于K&C试验台坐标系下，安装支架的质量mS，在安装位置下的质心位置坐标(XS,YS,ZS)以及转动惯量JS；第三步：利用公式(1)—公式(3)分离得出驾驶室质量mR,以及K&C坐标系下质心的坐标(XR,YR,ZR)和转动惯量JR；定义mT为安装支架与驾驶室固定在一起时的总质量，JT为安装支架与驾驶室固定在一起时相对于其质心的转动惯量，点T是安装支架与驾驶室固定在一起时的质心，其在O‑XYZ坐标系下的坐标值为(XT,YT,ZT)；mS为安装支架的质量，JS为安装支架相对于其质心的转动惯量，点S为安装支架的质心，其在O‑XYZ坐标系下的坐标值为(XS,YS,ZS)；则驾驶室的质量为：mR＝mT‑mS (1)根据杠杆原理，得到驾驶室基于K&C试验台坐标系下的质...
【技术特征摘要】
1.一种商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法，包括以下步骤：第一步：利用乘用车双轴K&C试验台具有的整车质心和转动惯量测量功能，测量驾驶室和安装支架固定在一起的，基于K&C试验台坐标系下，安装支架与驾驶室固定在一起时的总质量mT，在安装位置下的质心位置坐标(XT,YT,ZT)以及转动惯量JT；第二步：拆除驾驶室，单独测量安装支架基于K&C试验台坐标系下，安装支架的质量mS，在安装位置下的质心位置坐标(XS,YS,ZS)以及转动惯量JS；第三步：利用公式(1)—公式(3)分离得出驾驶室质量mR,以及K&C坐标系下质心的坐标(XR,YR,ZR)和转动惯量JR；定义mT为安装支架与驾驶室固定在一起时的总质量，JT为安装支架与驾驶室固定在一起时相对于其质心的转动惯量，点T是安装支架与驾驶室固定在一起时的质心，其在O-XYZ坐标系下的坐标值为(XT,YT,ZT)；mS为安装支架的质量，JS为安装支架相对于其质心的转动惯量，点S为安装支架的质心，其在O-XYZ坐标系下的坐标值为(XS,YS,ZS)；则驾驶室的质量为：mR＝mT-mS(1)根据杠杆原理，得到驾驶室基于K&C试验台坐标系下的质心坐标为：根据平行轴定理，得到驾驶室基于K&C试验台坐标系下转动惯量为：式中：其特征在于：由于公式(2)和公式(3)所得到的驾驶室质心坐标和质心处转动惯量，都是在安装状态下基于O-XYZ坐标系的值，而驾驶室隔振计算是在整车坐标系下；根据两个坐标系的定义，O-XYZ坐标系为K&C坐标系，则O＇-X＇Y＇Z＇为整车坐标系，两坐标系Z轴方向相同，X,Y轴方向相反，原点不同，另外驾驶室测量时的安装位置与隔振分析的设计位置难免会出现错位，因此需要对式(2)和式(3)得到的质心坐标和转动惯量值按照以下步骤进行坐标系和空间位置修正计算；第四步：分别测量驾驶室上至少三个特征点，在安装位置K&C坐标系下的坐标值和设计位置整车坐标系下的坐标值，分别判断安装位置相对设计位置属于平行还是非平行错位情况；a、驾驶室安装位置相对设计位置属于平行错位的修正：驾驶室安装位置相对设计位置不需空间旋转就保持平行或重合，即3个特征点在任一坐标系下，对应两点的距离相同，且O-XYZ坐标系与O＇-X＇Y＇Z＇坐标系对应轴平行，则质心R＇点坐标值只需要做平移转换即可，根据坐标系的定义，任意取特征点1的坐标值，就可得出平移值，具体公式为：式中，(XR，YR，ZR)由公式(2)得到，(X1，Y1，Z1)通过测量驾驶室上特征点1在安装位置下基于K&C坐标系的坐标值得到；(X1'，Y1'，Z1')通过测量驾驶室CAD数模在整车坐标系下的坐标值得到；此时质心处转动惯量的修正，也只考虑两坐标系X，Y轴方向相反造成的差异，即对轴z和x以及对轴y和z两个惯量积数值相反，其它相同：b、驾驶室安装位置相对设计位置属于非平行错位的修正：驾驶室安装位置相对设计位置需要空间旋转才能保持平行或重合，非平行错位分为俯仰、侧倾、横摆以及复合错位4种状态，表现为3个特征点在任一坐标系下，对应两点的距离不相同，且O-XYZ坐标轴与O＇-X＇Y＇Z＇坐标系对应轴不平行；设定OL轴驾驶室整车坐标系Z＇轴，β，γ，α则是OL轴分别与O-XYZ坐标系X、Y、Z轴夹角，当γ＝180°且α≠0时，为俯仰状态；当夹角β＝180°且α≠0时，驾驶室为侧倾状态；α＝0，其它轴夹角不为0时...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊刚，丁飞，周舟，肖攀，张磊，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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