一种汽车车轮动态撞击模拟试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车车轮动态撞击模拟试验台。承重框架和轨道板为两根对称安装，组成方形框架，两根承重框架两端分别通过定位支撑座和固定在定位支撑座上的长圆柱和缓冲装置支撑在安装平台上，车轮通过轮毂固定盘A和轮毂固定盘B固定在中间，轮毂固定盘A和轮毂固定盘B分别通过轮轴连接盘固定安装在车轮轴轴端，车轮轴安装在两根轨道板上；飞轮轴通过两端的轴承座A分别安装在连接板上，连接板滑动安装在导轨座两侧，连接板由电液作动器驱动并支撑在安装平台上，飞轮A和其两侧的飞轮B安装在飞轮轴上，飞轮A上装有撞击头。本发明专利技术通过升降实现撞击头与车轮的撞击接触及分离，改变撞击头与车轮的撞击角度，以此模拟对车轮的撞击破坏。

A dynamic impact simulation test-bed for automobile wheels

【技术实现步骤摘要】
一种汽车车轮动态撞击模拟试验台
本专利技术涉及车辆轮辋和轮胎耐冲击性和安全性的检测试验平台，特别是涉及一种汽车车轮动态撞击模拟试验台。技术背景我国城市汽车保有量居高不下，街道车辆密度高，车位相对较少，无法满足现有需求，导致停车难，驾驶人驾驶车辆冲上路肩在空隙中停车的现象屡见不鲜。另一方面，道路破损得不到及时养护维修，路面出现坑洞，往往驾驶员发现时来不及减速，从坑洞处快速驶过。无论是冲上路肩，亦或是不减速驶过坑洞，都会对车轮造成冲击，轻微的导致车轮破损，严重的使轮胎爆胎，轮辋破裂，影响行车安全。所以，在汽车产品定型时，应该对选用的车轮组合进行耐冲击性试验。当前，针对车轮的冲击性试验为采用冲击试验机对固定的车轮进行冲击，冲击过程中车轮固定不动，而在实际行驶中，车轮在受到冲击产生破坏的过程中，拥有一定动能并发生转动，其次，无法有效保证单次冲击也是目前无法克服的难题。因此，当前的冲击试验不能充分反映出车轮受冲击过程中的动态破坏。为了更加精准评估车轮受撞击的耐冲击性和安全性，需要一种试验台来模拟车轮受到撞击产生破坏的过程。
技术实现思路
本专利技术针对汽车车轮受撞击后损坏情况的精准评估问题，提供了一种撞击速度、撞击力、撞击角度可变，撞击次数可控的汽车车轮动态撞击模拟试验台。本专利技术通过控制飞轮轴的转动和升降实现撞击头与车轮的撞击接触及分离，调整滑块位置来改变撞击头与车轮的撞击角度，定位杆座和缓冲装置的约束使车轮受撞击后在自转时可沿垂直方向运动，撞击过程由上位机进行控制，以此模拟对车轮的撞击破坏。>一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，包括:安装平台、定位支撑座、承重框架、轨道板、飞轮轴、飞轮A、撞击头、动力切断装置、上位机、液压系统控制器和伺服电机控制器，所述承重框架和轨道板为两根对称安装，组成方形框架，所述两根承重框架两端分别通过定位支撑座和固定在定位支撑座上的长圆柱和缓冲装置支撑在安装平台上，车轮通过轮毂固定盘A和轮毂固定盘B固定在中间，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B分别通过轮轴连接盘固定安装在车轮轴轴端，所述车轮轴安装在两根轨道板上；所述飞轮轴通过两端的轴承座A分别安装在连接板上，所述连接板滑动安装在导轨座两侧，所述连接板由电液作动器驱动并支撑在安装平台上，所述飞轮A和其两侧的飞轮B安装在飞轮轴上，飞轮A上装有撞击头；所述动力轴箱由电机驱动，通过链传动驱动飞轮轴旋转。进一步地，所述长圆柱和缓冲装置通过定位杆座固定在定位支撑座上端，所述长圆柱上端通过定位环装在承重框架侧面，下端通过销轴连接在定位杆座上的吊耳上，所述缓冲装置由阻尼器套装弹簧制成，两端加工有通孔，通过销轴安装在承重框架和定位杆座的吊耳上，阻尼器和弹簧硬度可调。进一步地，所述连接板通过导轨副与导轨座连接，所述连接板由两块垂直矩形钢板组成，所述导轨座上端面为矩形凹槽，所述导轨副由直线导轨和导轨滑块组成，所述直线导轨固定在导轨座矩形凹槽两侧，所述导轨副的导轨滑块固定在连接板上；所述连接板通过吊耳与电液作动器轴销固定连接；所述连接板及其上的飞轮轴由电液作动器驱动，沿导轨座上的直线导轨上下滑动。进一步地，所述撞击头为扇形体结构，所述飞轮A中间加工有环形凹槽，环形凹槽中间加工有与飞轮轴连接的圆形通孔，撞击头通过螺栓连接固定在飞轮A的端面的平面上；所述飞轮轴为阶梯轴，一端设有键槽；所述飞轮A通过过盈配合固定在飞轮轴中间位置；所述飞轮B根据撞击力需要更换不同转动惯量；所述飞轮轴一端装有齿轮A，另一端装有编码器，所述编码器为空心轴编码器，用于采集飞轮轴转速，进一步地，所述车轮轴为同轴线安装的两个半轴，每个车轮轴一端设有外花键，另一端为阶梯轴，分别安装轮轴连接盘和滑块，所述滑块为矩形截面圆弧体，圆弧面上加工有通孔，通孔内设有卡槽，端面加工有可供螺栓穿过的通孔，所述轮轴连接盘由圆盘和内花键的圆筒组成，并通过肋板加固，所述圆盘另一面加工有与轮毂固定盘配合的凹槽；所述轮轴连接盘套装在车轮轴的花键上，滑块套装在车轮轴的阶梯轴端，滑块与车轮轴之间通过角接触球轴承连接，角接触球轴承内圈由卡槽内的卡簧轴向固定，外圈由紧固螺母轴向固定；进一步地，所述轨道板一侧面加工有扇形凹槽，扇形凹槽内部加工有弧形轨道凹槽，所述滑块置于轨道板的凹槽内，两块轨道板对称合拢将滑块限定在凹槽内，并通过螺栓固定。进一步地，所述承重框架两端对称设有矩形凹槽，凹槽背面固定有定位环，所述轨道板两端插入承重框架的矩形凹槽内，通过螺栓连接将轨道板与承重框架固定在一起；所述定位环套在定位杆座的圆柱上，所述承重框架底面设有4个吊耳，分别用于与两个缓冲装置和两个配重块连接。进一步地，所述动力切断装置由齿轮B、轴承座B、动力轴箱、动力轴、电磁离合器和链轮组成，所述动力轴通过轴承座B固定在动力轴箱上，动力轴一端装有齿轮B，另一端装有电磁离合器和链轮，所述齿轮B位于齿轮A正下方，所述齿轮A由电液作动器控制上下移动与齿轮B啮合或分离，当齿轮A与齿轮B啮合时，由电机通过链传动驱动飞轮轴旋转，所述动力切断装置用于降低齿轮分离时受到的冲击。进一步地，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B外侧面分别与轮轴连接盘螺栓固定连接，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B内侧面为圆锥面，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B上对称设有通孔，其中轮毂固定盘A上的通孔为凸台通孔，该凸台插入车轮的轮毂孔，通过螺栓连接将车轮固定在轮毂固定盘A和轮毂固定盘B中间，配重块通过轴销连接固定于承重框架中间的吊耳处。进一步地，所述编码器与上位机通过信号线连接，将采集到的飞轮轴转速传输给上位机处理，所述液压系统控制器分别与上位机和电液作动器通过信号线连接，上位机向液压系统控制器发出指令，液压系统控制器控制电液作动器升降，同时，电液作动器反馈运动状态信号；伺服电机控制器分别与电机和上位机通过信号线连接，上位机向伺服电机控制器发出指令，伺服电机控制器控制电机转动，同时，电机反馈运动状态信号；电磁离合器与上位机通过信号线连接，上位机直接控制电磁离合器摩擦面的连接与分开。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台可以模拟行驶中车轮受到撞击的动态破坏过程，结构安全可靠，操作简单。2.本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台中对车轮的撞击速度、撞击力、撞击角度可以改变，可以实现对车轮的一次撞击。3.本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台的撞击过程由控制系统控制实现，可重复性高，试验结果准确。附图说明图1是本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台的工作示意图；图2是本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台的正视图；图3是本专利技术所述的汽车车轮动态撞击模拟试验台的侧视图；图4是本专利技术所述的动力切断装置的等轴测视图；图5是本专利技术所述的车轮轴、轮轴连接盘、轮毂固定盘A、轮毂固定盘B组合的结构图；图6是本专利技术所述的轨道板、滑块、车轮轴、轮轴连接盘组合的结构图；图7是本专利技术所述的轮毂固定盘A的等轴测视图；图8是本专利技术所述的轮毂固定盘B的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，包括:安装平台、定位支撑座、承重框架、轨道板、飞轮轴、飞轮A、撞击头、动力切断装置、上位机、液压系统控制器和伺服电机控制器，其特征在于，所述承重框架和轨道板为两根对称安装，组成方形框架，所述两根承重框架两端分别通过定位支撑座和固定在定位支撑座上的长圆柱和缓冲装置支撑在安装平台上，车轮通过轮毂固定盘A和轮毂固定盘B固定在中间，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B分别通过轮轴连接盘固定安装在车轮轴轴端，所述车轮轴安装在两根轨道板上；所述飞轮轴通过两端的轴承座A分别安装在连接板上，所述连接板滑动安装在导轨座两侧，所述连接板由电液作动器驱动并支撑在安装平台上，所述飞轮A和其两侧的飞轮B安装在飞轮轴上，飞轮A上装有撞击头；所述动力轴箱由电机驱动，通过链传动驱动飞轮轴旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，包括:安装平台、定位支撑座、承重框架、轨道板、飞轮轴、飞轮A、撞击头、动力切断装置、上位机、液压系统控制器和伺服电机控制器，其特征在于，所述承重框架和轨道板为两根对称安装，组成方形框架，所述两根承重框架两端分别通过定位支撑座和固定在定位支撑座上的长圆柱和缓冲装置支撑在安装平台上，车轮通过轮毂固定盘A和轮毂固定盘B固定在中间，所述轮毂固定盘A和轮毂固定盘B分别通过轮轴连接盘固定安装在车轮轴轴端，所述车轮轴安装在两根轨道板上；所述飞轮轴通过两端的轴承座A分别安装在连接板上，所述连接板滑动安装在导轨座两侧，所述连接板由电液作动器驱动并支撑在安装平台上，所述飞轮A和其两侧的飞轮B安装在飞轮轴上，飞轮A上装有撞击头；所述动力轴箱由电机驱动，通过链传动驱动飞轮轴旋转。


2.根据权利要求1所述的一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，其特征在于，所述长圆柱和缓冲装置通过定位杆座固定在定位支撑座上端，所述长圆柱上端通过定位环装在承重框架侧面，下端通过销轴连接在定位杆座上的吊耳上，所述缓冲装置由阻尼器套装弹簧制成，两端加工有通孔，通过销轴安装在承重框架和定位杆座的吊耳上，阻尼器和弹簧硬度可调。


3.根据权利要求1或2所述的一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，其特征在于，所述连接板通过导轨副与导轨座连接，所述连接板由两块垂直矩形钢板组成，所述导轨座上端面为矩形凹槽，所述导轨副由直线导轨和导轨滑块组成，所述直线导轨固定在导轨座矩形凹槽两侧，所述导轨副的导轨滑块固定在连接板上；所述连接板通过吊耳与电液作动器轴销固定连接；所述连接板及其上的飞轮轴由电液作动器驱动，沿导轨座上的直线导轨上下滑动。


4.根据权利要求1所述的一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，其特征在于，所述撞击头为扇形体结构，所述飞轮A中间加工有环形凹槽，环形凹槽中间加工有与飞轮轴连接的圆形通孔，撞击头通过螺栓连接固定在飞轮A的端面的平面上；所述飞轮轴为阶梯轴，一端设有键槽；所述飞轮A通过过盈配合固定在飞轮轴中间位置；所述飞轮B根据撞击力需要更换不同转动惯量；所述飞轮轴一端装有齿轮A，另一端装有编码器，所述编码器为空心轴编码器，用于采集飞轮轴转速。


5.根据权利要求1所述的一种汽车车轮动态撞击模拟试验台，其特征在于，
所述车轮轴为同轴线安装的两个半轴，每个车轮轴一端设有外花键，另一端为阶梯轴，分别安装轮轴连接盘和滑块，所述滑块为矩形截面圆弧体，圆弧面上加工有通孔，通孔内设有卡槽，端面加工有可供螺栓穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：任有，郑学胜，闫冠，张志龙，姜姗，王靓喆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22