【技术实现步骤摘要】
一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置及测量方法
[0001]本专利技术涉及转向柱刚度
，具体涉及一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]转向系统动力学建模过程中需要测量转向系统各零部件的刚度。转向系统刚度测量试验包含转向系统刚度、转向柱刚度、转向中间轴刚度、转向器齿轮齿条啮合刚度、转向拉杆刚度等几部分组成。转向柱刚度的试验结果的精度对动力学建模中侧向力前束、回正力局前束、不足转向度、转向灵敏度、横摆相应时间等参数的精度的影响很大。
[0003]但现有的转向柱刚度测试装置及测试方法由于无法高精度控制，造成无法保证转向系统动力学建模的输入正确性。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决了现有的转向柱刚度测试装置及测试方法由于无法高精度控制，造成无法保证转向系统动力学建模的输入正确性的问题。
[0005]本专利技术所述的一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置，所述装置包括转向柱固定夹具101、转矩加载装置102、转向轴下端固定装置103和过程监控装置104；
[0006]所述转矩加载装置102固定在转向轴下端固定装置103上，转矩加载装置102上端连接转向柱固定夹具101；
[0007]所述过程监控装置104位于转向轴下端固定装置103一侧。
[0008]本专利技术所述的一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量方法，所述装置是采用上述方法所述的一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置实现的，包括以下步骤：>[0009]步骤S1，标定两台扭转电机的扭矩与转角；
[0010]步骤S2，将两台扭转电机对向安装，一台扭转电机位移保持，另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T，测量并记录一台扭转电机在试验过程中的转角θ1和力矩T1，另一台扭转电机在试验过程中的转角θ2和力矩T2；
[0011]步骤S3，分别判断一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机力矩T2、一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T以及另一台扭转电机力矩T2与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T的差值是否均小于指定值，若是，则进行步骤S4，若否，重复步骤S1～S2；
[0012]步骤S4，分别计算出单台扭转电机刚度；
[0013]步骤S5，在两台扭转电机中间安装转矩加载装置102，重复步骤S2，得到一台扭转电机在过程中的转角θ1’
和力矩T1’
，另一台扭转电机在过程中的转角θ2’
和力矩T2’
；
[0014]步骤S6，计算转矩加载装置102刚度；
[0015]步骤S7，在两台扭转电机中间安装转向轴下端固定装置103，重复步骤S2，得到一台扭转电机在试验过程中的转角θ
1”和力矩T
1”，另一台扭转电机在试验过程中的转角θ
2”和
力矩T
2”；
[0016]步骤S8，计算出转向轴下端固定装置103刚度：
[0017]步骤S9，将转向柱样件、转矩加载装置102和转向轴下端固定装置103进行安装后，加载至试验要求的扭矩T，得到一台扭转电机在试验过程中的转角θ1”’
和力矩T1”’
，另一台扭转电机在过程中的转角θ2”’
和力矩T2”’
；
[0018]步骤S10，检测过程监控装置104读数是否大于指定值，若大于指定值，重新设计转矩加载装置102和转向轴下端固定装置103结构，并重复步骤S1～S10，若小于指定值，则进行步骤S11；
[0019]步骤S11，计算出试验整体刚度；
[0020]步骤S12，计算转向柱样件刚度。
[0021]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的标定两台扭转电机的扭矩与转角为：
[0022]调整两台扭转电机扭矩的参数精度至少达到0.001Nm，调整两台扭转电机转角的参数精度至少达到0.001
°
。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S3中，所述的分别判断一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机力矩T2、一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T以及另一台扭转电机力矩T2与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T的差值是否均小于指定值为0.001Nm。
[0024]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S4中，所述的单台扭转电机刚度的计算公式为：
[0025]式中，θ1为一台扭转电机在试验过程中的转角，θ2为另一台扭转电机在试验过程中的转角，T为另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩。
[0026]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S6中，所述的转矩加载装置102刚度的计算公式为：
[0027]式中，θ1’
为一台扭转电机在过程中的转角，θ2’
为一台扭转电机在过程中的转角，T为另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩，K1为单台扭转电机刚度。
[0028]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S8中，所述的转向轴下端固定装置103刚度的计算公式为：
[0029]式中，θ
1”为一台扭转电机在试验过程中的转角，θ
2”为另一台扭转电机在试验过程中的转角，T为另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩，K1为单台扭转电机刚度。
[0030]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S10中，所述的检测过程监控装置104读数是否大于指定值为0.001mm。
[0031]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S11中，所述的试验整体刚度的
计算公式为：
[0032]式中，θ1”’
为一台扭转电机在试验过程中的转角，θ2”’
为另一台扭转电机在过程中的转角，T为另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩。
[0033]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的步骤S12中，所述的转向柱样件刚度的计算公式为：
[0034]式中，K1为单台扭转电机刚度，K2为转矩加载装置102刚度，K3为转向轴下端固定装置103刚度，K4为试验整体刚度。
[0035]本专利技术解决了现有的转向柱刚度测试装置及测试方法由于无法高精度控制，造成无法保证转向系统动力学建模的输入正确性的问题。具体有益效果包括：
[0036]本专利技术所述的一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置，通过对转向柱刚度试验器件高精度控制的选取，以及提升了转向柱刚度试验精度，保证了转向系统动力学建模的输入正确性。
附图说明
[0037]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0038]图1是具体实施方式所述的转向柱刚度测量装置图，101为转向柱固定夹具，103为转向轴下端固定装置，104为第一过程监控装置。
具体实施方式
[0039]下面结合附图将对本专利技术的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置，其特征在于，所述装置包括转向柱固定夹具(101)、转矩加载装置(102)、转向轴下端固定装置(103)和过程监控装置(104)；所述转矩加载装置(102)固定在转向轴下端固定装置(103)上，转矩加载装置(102)上端连接转向柱固定夹具(101)；所述过程监控装置(104)位于转向轴下端固定装置(103)一侧。2.一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量方法，其特征在于，所述装置是采用权利要求1所述的一种用于动力学模型辨识的转向柱刚度测量装置实现的，包括以下步骤：步骤S1，标定两台扭转电机的扭矩与转角；步骤S2，将两台扭转电机对向安装，一台扭转电机位移保持，另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T，测量并记录一台扭转电机在试验过程中的转角θ1和力矩T1，另一台扭转电机在试验过程中的转角θ2和力矩T2；步骤S3，分别判断一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机力矩T2、一台扭转电机力矩T1与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T以及另一台扭转电机力矩T2与另一台扭转电机加载至试验要求的扭矩T的差值是否均小于指定值，若是，则进行步骤S4，若否，重复步骤S1～S2；步骤S4，分别计算出单台扭转电机刚度；步骤S5，在两台扭转电机中间安装转矩加载装置(102)，重复步骤S2，得到一台扭转电机在过程中的转角θ1’
和力矩T1’
，另一台扭转电机在过程中的转角θ2’
和力矩T2’
；步骤S6，计算转矩加载装置(102)刚度；步骤S7，在两台扭转电机中间安装转向轴下端固定装置(103)，重复步骤S2，得到一台扭转电机在试验过程中的转角θ
1”和力矩T
1”，另一台扭转电机在试验过程中的转角θ
2”和力矩T
2”；步骤S8，计算出转向轴下端固定装置(103)刚度：步骤S9，将转向柱样件、转矩加载装置(102)和转向轴下端固定装置(103)进行安装后，加载至试验要求的扭矩T，得到一台扭转电机在试验过程中的转角θ1”’
和力矩T1”’
，另一台扭转电机在过程中的转角θ2”’
和力矩T2”’
；步骤S10，检测过程监控装置(104)读数是否大于指定值，若大于指定值，重新设计转矩加载装置(102)和转向轴下端固定装置(103)结构，并重复步骤S1～S10，若小于指定值，则进行步骤S11；步骤S11，计算出试验整体刚度；步骤S12，计算转向柱样件刚度。3.根据权利要求2所述的一种用于动力学模型辨识的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张大川，李论，郑树东，王志铁，王月，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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