动力总成惯性参数测取综合试验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改进的动力总成惯性参数测取综合试验台，克服了现有技术中惯性积无法测量的不足，在试验台旁边增设有空间距离测量仪和在下摆盘上配有配重块。空间距离测量仪的大活动关节连接在直线导轨上；小活动关节连接在大活动关节上；百分表测头安装在小活动关节上；大活动关节和小活动关节通过旋钮锁死；固定挡块固定在底座上，并在固定挡块上设有横式数显卡尺，横式数显卡尺上设有读数显示表头。改变动力总成相对于下摆盘的姿态，测量三线摆的扭摆周期，通过距离测量和坐标变换，可以同时测出动力总成的质心位置、转动惯量和惯性积。实现了测量过程的自动化，具有高精度、高效率、易操作等特点，适合不同型号动力总成的测量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种改进的动力总成惯性参数测取综合试验台，主要用于不同型号动力总成惯性参数的测量。
技术介绍
动力总成的十个惯性参数包括质量(一个)、质心位置(三个)、转动惯量(三个)和惯性积(三个)。获取精确的动力总成惯性参数，对于动力总成的减振和隔振尤为重要，对后续动力总成悬置系统的设计，以及改善汽车行驶的平顺性和乘坐舒适性都有非常重要的意义。关于动力总成惯性参数测取的方法有很多，有三线摆法、复摆法、弹簧振动法、计算机软件计算法和动态测试法。其中三线摆法测量精度高且操作简单，但目前的三线摆法由于容易受各种人为因素的干扰，影响了其测试结果的精确度。尤其对于质量较大，外形复杂的大型动力总成，更是难以操作。中国专利文献公开了一种大型动力设备质量惯性特性参数测取综合实验台，公开号为101281075A，引入了拉力传感器和光电传感器，这样可以很好的避免各种人为因素的干扰，也达到了能够测试大型动力总成转动惯量的目的。但是此实验台不能测量出惯性积， 只能测出三个绕质心坐标轴的转动惯量，而惯性积对于动力总成悬置系统的设计一样必不可少。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种改进的动力总成惯性参数测取综合试验台，该试验台可同时测出十个惯性参数，且制造成本低，适合普遍推广。为此本技术的技术方案为，动力总成惯性参数测取综合试验台，包括上固定钢板、拉力传感器、钢丝绳、钢丝绳长度调整机构、下摆盘、光电传感器、光电传感器支架、手动葫芦、数据采集卡、计算机，上固定钢板固定在房屋的横梁上，上固定钢板和下摆盘通过三根钢丝绳连接在一起，三个钢丝绳长度调整机构和三个拉力传感器固定在三根钢丝绳上，手动葫芦固定在上固定钢板上；光电传感器固定在光电传感器支架上，光电传感器的测头对准其中一根钢丝绳，数据采集卡连接在计算机的PCI插槽上，其特征在于在所述试验台的旁边设有空间距离测量仪，空间距离测量仪包括大活动关节、直线导轨、小活动关节、 底座等，大活动关节连接在直线导轨上；小活动关节连接在大活动关节上，百分表测头安装在小活动关节上；大活动关节和小活动关节通过旋钮固定；底座上设有固定挡块，固定挡块上设有横式数显卡尺，横式数显卡尺连接有读数显示表头。对上述方案的再改进在于所述的下摆盘上设有配重块，下摆盘上刻有密度均勻的坐标线。有益效果本技术中利用空间距离测量仪，可以测出空间任意两点的距离，只是通过距离测量和坐标变换，就完成了对动力总成空间方位的描述，从而可以同时测出动力总成的十个惯性参数质量(一个)、质心位置(三个)、转动惯量(三个)和惯性积(三个);同时本技术引入了配重块，用于微调三个力传感器读数，使三个力传感器读数相等，并且在下摆盘上刻满了许多密度均勻的网格线，配重块在下摆盘上的坐标可以直接读取；大大减小了测量工作量，提高了测量效率，具有高精度、高效率、易操作等特点。本技术适合不同型号的汽车动力总成惯性参数的测量，对质量超过五百千克的大型商用车动力总成，优势更加明显，最大承载为两吨，且制造成本低，很容易普及推广。附图说明附图1为本技术试验台架结构简图。附图2为本技术空间距离测量仪结构简图。附图3为本技术四点定位法原理示意图。附图4为本技术下摆盘上表面圆盘坐标系建立示意图。附图5为本技术动力总成相对于下摆盘的一种姿态示意图。附图6为本技术动力总成相对于下摆盘的另一种姿态示意图。附图7为本技术实验软件界面示意图。附图8为本技术实验系统示意图。附图9为本技术动力总成上测量坐标系建立示意图。附图10为本技术动力总成坐标系建立示意图。附图11为本技术质心坐标系建立示意图。图中1.上固定钢板，2.拉力传感器，3.钢丝绳，4.钢丝绳长度调整机构，5. 下摆盘，6.光电传感器，7.光电传感器支架，8.手动葫芦，9.数据采集卡，10.大活动关节，11.直线导轨，12.旋钮，13.小活动关节，14.百分表测头，15.底座，16.固定挡块，17.横式数显卡尺，18.读数显示表头。具体实施方式如附图1所示，改进的动力总成惯性参数测取综合试验台，包括上固定钢板1、拉力传感器2、钢丝绳3、钢丝绳长度调整机构4、下摆盘5、光电传感器6、光电传感器支架7、 手动葫芦8、数据采集卡9、计算机、空间距离测量仪、配重块等。试验台高8米，试验台的顶部是上固定钢板1，上面开设有径向延伸且互成120度的五组不同直径的孔，可用来改变动力总成扭摆半径。下摆盘直径为1.6米，组成结构及具体的连接方式为所述的上固定钢板1固定在房屋的横梁上，上固定钢板1和下摆盘5通过三根钢丝绳3连接在一起，三个钢丝绳长度调整机构4和三个拉力传感器2固定在三根钢丝绳上。所述的光电传感器6固定在光电传感器支架7上，光电传感器6的测头对准其中一根钢丝绳。所述的手动葫芦8固定在上固定钢板1上，用于动力总成姿态的调整。所述的拉力传感器2测取的是钢丝绳的拉力，用于动力总成的质心对中的标准。所述的光电传感器6测取的是三线摆的扭摆周期。 所述的数据采集卡9连接在计算机的PCI插槽上。数据采集卡9用于采集三个拉力传感器 2和光电传感器6的电信号，通过MATLAB的硬件接口，将数据自动导入到相关软件中，从而可以大大减小测量工作量，提高测量效率。如附图2所示，本技术设计了一种新型的空间距离测量仪，用来测量空间任意两点的距离，只是通过距离测量和坐标变换，就完成了对动力总成空间方位的描述，从而可以同时求出转动惯量和惯性积。空间距离测量仪包括大活动关节10、直线导轨11、旋钮 12、小活动关节13、百分表测头14、底座15、固定挡块16、横式数显卡尺17、读数显示表头 18等。组成结构和具体的连接方式为大活动关节10连接在直线导轨11上，可以绕着直线导轨11三百六十度旋转，也可以沿着直线导轨11滑动。小活动关节13连接在大活动关节10上，可以绕大活动关节10三百六十度旋转，百分表测头14安装在小活动关节13上， 可随小活动关节13 —起运动。大活动关节10和小活动关节13可通过旋钮12 —键锁死。 固定挡块16固定在底座15上，用来固定横式数显卡尺17。读数显示表头18连接在横式数显卡尺17上，可以沿着横式数显卡尺17滑动。使用的过程中，将百分表测头14对准空间任意两点，通过旋钮12将大活动关节10和小活动关节13 —键锁死，再将百分表测头14对准横式数显卡尺17的定位点，从读数显示表头18中便可以读出空间任意两点的距离。其中横式数显尺使用的是广陆横式数显卡尺，测量范围为(T2000mm，测量精度为0. 01mm。如附图3所示，对空间距离测量仪的工作原理进行说明。Tl、T2、T3和T4为四个坐标已知的点，由空间距离测量仪分别测出空间任意一点 Pi到Tl、T2、T3和T4的距离，然后通过数值方法，便可以得出空间任意一点Pi的坐标。此种方法称为四点定位法。实验过程中，需要调整动力总成的姿态，在姿态变化的过程中，动力总成上的点与已知点之间可能被动力总成上的附件所阻挡，通过一般方法不能测出这两点之间的直线距离。而且在实验过程中，要反复不断测量空间任意两点之间的直线距离，因此必须使用空间距离测量仪。理论上，动力总成的摆绳是无质量、无弹性、无阻尼的绳。但在实际应用中，钢丝绳作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．动力总成惯性参数测取综合试验台，包括上固定钢板、拉力传感器、钢丝绳、钢丝绳长度调整机构、下摆盘、光电传感器、光电传感器支架、手动葫芦、数据采集卡、计算机，上固定钢板固定在房屋的横梁上，上固定钢板和下摆盘通过三根钢丝绳连接在一起，三个钢丝绳长度调整机构和三个拉力传感器固定在三根钢丝绳上，手动葫芦固定在上固定钢板上；光电传感器固定在光电传感器支架上，光电传感器的测头对准其中一根钢丝绳，数据采集卡连接在计算机的ＰＣＩ插槽上，其特征在于：在所述试验台的旁边设有空间距离测量仪，空间距离测量仪包括大活动关节、直线导轨、小活动关节、底座等，大活动关节连接在直线导轨上；小活动关节连接在大活动关节上，百分表测头安装在小活动关节上；大活动关节和小活动关节通过旋钮固定；底座上设有固定挡块，固定挡块上设有横式数显卡尺，横式数显卡尺连接有读数显示表头。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖美颖，李国洪，上官文斌，薛志国，朱勇，尹立峰，
申请(专利权)人：十堰东森汽车密封件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：42