乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，包括：工作台；扭转横梁，其通过支架横向设置在工作台上的一侧，并能绕支架横向扭转；第一立柱和第二立柱，其下端分别设置在扭转横梁的两侧上；第三立柱和第四立柱，其下端分别在工作台上的另一侧间隔设置；各立柱的顶端分别设置有限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件；第三立柱和第四立柱中的其中一个的下端固定在工作台上，其余三个立柱的下端与工作台或扭转横梁的连接件中，一个采用单向转动的转动铰链，两个采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件。这样刚好完全约束车身空间六个自由度，消除台架对所测车身刚度值的影响，并且易于实现车身姿态的调整。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆检测
，具体涉及一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置。
技术介绍
白车身(Body in White)是指完成焊接但未涂装之前的车身，不包括车门、引擎盖等运动件。白车身加上内外饰(包括仪表板、方向管柱、座椅、前后挡风玻璃、后视镜、翼子板、水箱、大灯、地毯、内饰护板等等)及车门、引擎盖、行李箱盖和电子电器系统就组成真正意义上的车身，行内称为trimmed body，即装好的车身，在此基础上再加上底盘(包括发动机、变速箱、传动系统、制动系统、悬架系统、排气系统等)就组成了整车。弯曲刚度和扭转刚度是白车身结构的重要性能之一，车身刚度的测试，需要建立一套科学、可靠的试验方法，而车身约束装置有着举足轻重的作用。传统的白车身刚度试验台基本上采用过约束固定方式，使得所测车身刚度值受到台架影响，装配过程中会对车身产生了预载荷，且试验过程中车身变形受到约束装置限制。测量白车身刚度的关键点在于车身的约束方式和位移传感器精度。目前，国内各汽车企业和相关高校均开展有白车身的弯、扭刚度试验，并且位移传感器的精度基本上都高于0.01mm，而约束装置却不尽相同，差别就在于对车身空间自由度的限定。目前所采用的方式均为过约束式，即白车身各个减振器安装处刚性固定或者引入的运动副数量过少，造成过约束。已知与本技术相关的技术方案如下:1、清华大学范子杰等人开发的《乘用车白车身结构扭转刚度测试约束与加载装置》(申请日:2002年11月8日，专利号ZL02146783.8)，如图1所示；以及《乘用车白车身结构弯曲刚度测试约束与加载装置》(申请日:2002年11月8日，专利号ZL02146781.1)。2.奇瑞汽车股份有限公司陈文敏等人开发的《乘用车白车身结构静刚度测试系统及其试验方法》(申请日:2008年4月18日，专利号ZL200810093644.4)，如图2所示。进行空间运动的自由构件的自由度为6，确定一个构件在空间坐标系中的位置需要6个独立的位置参数，或者说，构件可沿三个坐标轴有3个独立的移动和绕三个坐标轴有3个独立的转动。当构件组成空间运动副后相互都受到约束，并且两个构件组成运动副后仍然保持有一定的相对运动。空间机构中所用的运动副类型较多，通常又按运动副中约束数进行分类。约束数为I的运动副称为I级副，约束数为2的运动副称为2级副，依次类推，约束数为5的运动副称为5级副。空间机构的自由度=所有活动构件自由度-所有运动副引入的约束数，其公式为:F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-PI式中:n为活动构件数；P1、P2、P3、P4、P5分别为1-5级运动副的个数。上述已知的白车身刚度试验约束装置技术方案中，范子杰等人开发的扭转刚度试验约束装置引入的球副、转动副最多，但数量依然有限而存在过约束；其白车身空间自由度=所有活动构件自由度-所有运动副引入的约束数，即:F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-Pl-k=6 X 4-5 X 1-4 X 0-3 X 6-2 X 0-1 X 0-2=-1式中:n为活动构件数；P1、P2、P3、P4、P5分别为1_5级运动副的个数；k为局部自由度。可见，现有的最佳技术方案中仍有过约束。现有技术方案由于引入的球副、转动副数量有限，对白车身存在过约束，其缺点如下:a)不满足空间机构自由度约束要求，引入了超过车身六个自由度的约束，进而在安装固定车身时会对其产生预载荷；车身开发的每个阶段均需要测试刚度值，而过约束式装置由于在装夹过程中会产生大小不一的预载荷，势必会降低各个阶段所测刚度值的可比性。b)过多的约束使得车身在加载过程中变形受到限制，使得所测车身刚度值变大。
技术实现思路
本技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本技术而学习。为克服现有技术的问题，本技术提供一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，采用非过约束式刚度试验台，刚好完全约束车身空间六个自由度，消除台架对所测车身刚度值的影响，并且易于实现车身姿态的调整。为解决上述技术问题，本技术提供一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，包括:工作台；扭转横梁,其通过支架横向设置在工作台上的一侧,并能绕支架横向扭转；第一立柱和第二立柱，其下端分别设置在扭转横梁的两侧上；第三立柱和第四立柱，其下端分别在工作台上的另一侧间隔设置；其中，第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱的顶端分别设置有限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件，用于共同支承白车身；第三立柱和第四立柱中的其中一个的下端固定在工作台上，其余三个立柱的下端与工作台或扭转横梁的连接件中，一个采用单向转动的转动铰链，两个采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件。根据本技术的一个实施例，限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件采用球铰或万向联轴节。根据本技术的一个实施例，转动铰链为在纵向转动的转动铰链。根据本技术的一个实施例，扭转横梁采用空心方钢，其与支架之间的枢转接合处固定有加强板。根据本技术的一个实施例，扭转横梁上固定有T形槽，用于固定第一立柱和第二立柱下端的连接件，使第一立柱和第二立柱在扭转横梁上的横向位置能够在T形槽中进行调节。根据本技术的一个实施例，扭转横梁的下表面距离扭转中心一定距离处固定连接有管件，用作扭转试验的加载点。根据本技术的一个实施例，立柱为长度可调节的立柱，其包括具有内螺纹的空心管件，及与空心管件螺纹连接的螺纹杆。根据本技术的一个实施例，第一立柱的下端与扭转横梁采用单向转动的转动铰链进行连接，第二立柱的下端与扭转横梁、以及第四立柱的下端与工作台采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件进行连接，第三立柱的下端固定在工作台上。根据本技术的一个实施例，第一立柱及第二立柱的下端与扭转横梁采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件进行连接，第四立柱的下端与工作台采用单向转动的转动铰链进行连接，第三立柱的下端固定在工作台上。根据本技术的一个实施例，白车身与各立柱上端的连接件通过转换接头进行固定。本技术针对现有的过约束式试验装置影响车身刚度值的问题，依据空间机构自由度限定原理设计了一套非过约束固定装置，通过合理的布置运动副，使得车身空间六个自由度在弯扭试验过程中均刚好被完全约束，在安装固定车身时不会对其产生预载荷，且加载过程中车身变形不会受到约束装置的限制，刚度值在试验过程中不受约束装置的影响，进而得到更精确的刚度值，有效改善了车身弯、扭刚度试验过程中约束装置对测试结果的影响，有利于同批次车身刚度试验结果的比对。同时，利用本技术易于实现车身姿态的调整。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本技术，本技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本技术的解释说明，而不构成对本技术的任何意义上的限制，在附图中:图1为现有技术一乘用车白车身结构扭转刚度测试约束与加载装置结构示意图；图2为现有技术二乘用车白车身结构静刚度测试系统结构示意图；图3为本技术实施例一乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置的结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于包括：工作台；扭转横梁，其通过支架横向设置在所述工作台上的一侧，并能绕所述支架横向扭转；第一立柱和第二立柱，其下端分别设置在所述扭转横梁的两侧上；第三立柱和第四立柱，其下端分别在所述工作台上的另一侧间隔设置；其中，所述第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱的顶端分别设置有限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件，用于共同支承白车身；所述第三立柱和第四立柱中的其中一个的下端固定在所述工作台上，其余三个立柱的下端与所述工作台或所述扭转横梁的连接件中，一个采用单向转动的转动铰链，两个采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件。

【技术特征摘要】
1.一种乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于包括: 工作台； 扭转横梁，其通过支架横向设置在所述工作台上的一侧，并能绕所述支架横向扭转； 第一立柱和第二立柱，其下端分别设置在所述扭转横梁的两侧上； 第三立柱和第四立柱，其下端分别在所述工作台上的另一侧间隔设置； 其中，所述第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱的顶端分别设置有限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件，用于共同支承白车身；所述第三立柱和第四立柱中的其中一个的下端固定在所述工作台上，其余三个立柱的下端与所述工作台或所述扭转横梁的连接件中，一个采用单向转动的转动铰链，两个采用限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件。2.根据权利要求1所述的乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于，所述限制三个移动自由度但不限制三个转动自由度的连接件采用球铰或万向联轴节。3.根据权利要求1所述的乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于，所述转动铰链为在纵向转动的转动铰链。4.根据权利要求1所述的乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于，所述扭转横梁采用空心方钢，其与所述支架之间的枢转接合处固定有加强板。5.根据权利要求1所述的乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置，其特征在于，所述扭转横梁上固定有T形槽，用于固定所述第一立柱和第二立柱下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，田川超，卢海波，董川川，谭能堃，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：