白车身弯扭刚度试验台的制作方法

本实用新型涉及车辆检测技术，尤其涉及一种白车身弯扭刚度试验台。

背景技术：

汽车的白车身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。白车身的弯、扭刚度是评价白车身抵抗弯曲和扭转变形能力的重要技术指标，白车身的弯、扭静刚度对汽车的NVH性能和操纵稳定性也有重要影响。因此，在汽车整车研发过程中，对白车身进行静态的扭转和弯曲刚度的试验分析研究是必不可少的环节。

现有技术中，通过扭转刚度试验台对白车身施加载荷，由白车身上各测试点处布置的位移测量部件采集位移数据，从而确定白车身静态的扭转和弯曲刚度。其中，扭转刚度试验台包括：前悬台架、后悬台架和加载系统，前悬台架、后悬台架用于支撑白车身并约束白车身的自由度；前悬台架包括支撑座和设置在支撑座上的横梁，横梁通过悬架、球铰与白车身连接以支撑白车身；加载系统包括动力输出装置和杆状加载装置，动力输出装置用于提供动力，杆状加载装置用于将动力输出装置提供的动力传递给横梁，进而对白车身的一侧施加载荷。然而，通过横梁对白车身施加载荷，白车身左右两侧的扭转是接近的，对于左右两侧不对称的白车身，弯扭刚度检测的精确性较差。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种白车身弯扭刚度试验台，能够有效提高白车身弯扭刚度检测的精确性。

本实用新型提供一种白车身弯扭刚度试验台，包括：前悬架台，用于对白车身前端进行约束；所述前悬架台包括：台架底座，所述台架底座的两端设有两个电缸，所述电缸用于多所述白车身施加载荷；所述电缸上安装有球 铰总成，所述球铰总成用于与所述白车身连接；其中一个所述电缸还通过电缸斜支撑件与所述台架底座连接。

进一步地，所述球铰总成包括：球铰本体和球铰固定座，所述球铰固定座与所述电缸连接；所述球铰固定座上设有力传感器，以使所述力传感器通过所述球铰总成与所述白车身连接。

进一步地，所述球铰固定座上开设有长圆孔，所述长圆孔的长度方向垂直于所述台架底座的长度方向且垂直于所述球铰固定座的高度方向，所述球铰本体能够沿所述长圆孔的长度方向和宽度方向平动。

进一步地，所述台架底座的顶部的两端分别设电缸固定座；所述电缸固定座上设有所述电缸。

进一步地，所述台架底座包括：旋转台架，所述旋转台架的顶部设有所述电缸固定座；所述旋转台架的底部设有台架支撑座，所述台架支撑座用于支撑所述旋转台架。

进一步地，所述旋转台架的中部与所述台架支撑座通过销轴连接；所述旋转台架的底部的两端分别设有调节支撑杆，所述调节支撑杆用于对所述旋转台架进行调平。

进一步地，所述电缸固定座通过合页铰与所述旋转台架连接。

进一步地，所述旋转台架的两端还分别设有加载连接杆，所述加载连接杆用于与外部的加载装置连接，以通过旋转所述旋转台架对白车身施加载荷。

进一步地，所述白车身弯扭刚度试验台还包括：后悬台架，用于对所述白车身后端进行约束；所述后悬台架包括：固定底架，所述固定底架上设有固定板，所述固定板的两端分别设有侧向移动支座，所述侧向移动支座上设有升降机，所述升降机上设有所述球铰总成，所述球铰总成用于与所述白车身连接。

本实用新型提供的白车身弯扭刚度试验台，通过在台架底座上设置两个电缸，在电缸上设置球铰总成，并将球铰与白车身连接，在电缸对白车身提供弯扭动力时，电缸输出的动力经球铰总成传递给白车身，以实现对白车身施加载荷的目的；对于白车身左右不对称的情况，通过两个电缸对白车身施加载荷，能够实现作用点的力大小相等方向相反的力控制，以测量白车身左右两侧不同程度的变形，有效地提高了白车身弯扭刚度检测的精确性。

附图说明

图1为本实用新型白车身弯扭刚度试验台中前悬架台的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本实用新型白车身弯扭刚度试验台的结构示意图。

其中，100-前悬架台；110-台架底座；111-旋转台架；112-台架支撑座；113-销轴；114-调节支撑杆；115-加载连接杆；120-电缸；121-电缸固定座；122-合页铰；130-球铰总成；131-球铰本体；132-球铰固定座；140-电缸斜支撑件；150-力传感器；200-后悬架台；210-固定底架；220-固定板；230-升降机；240-侧向移动支座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型白车身弯扭刚度试验台中前悬架台的结构示意图；请参照图1，本实施例提供一种白车身弯扭刚度试验台，包括：前悬架台100，用于对白车身前端进行约束；前悬架台100包括：台架底座110，台架底座110的两端设有两个电缸120，电缸120用于对白车身施加载荷；电缸120上安装有球铰总成130，球铰总成130用于与白车身连接；其中一个电缸120还通过电缸斜支撑件140与台架底座110连接。

具体地，台架底座110可以呈倒三角形，被刚性地装设在工作台面上，以支撑电缸120，工作台面可以为水泥地面、地板面或者试验台面等。需要说明的是：电缸120可以沿台架底座110的长度方向移动，以适应不同尺寸的白车身，并且可以通过螺栓、螺钉等锁定件锁定电缸120沿台架底座110的长度方向的运动；电缸120还以铰接的方式设置在台架底座110上，以使电缸120可以绕台架底座110旋转，以最大限度地确保相应的约束要求，实现对白车身进行弯扭刚度测试的目的。

通过电缸斜支撑件140与台架底座110连接的电缸120所在的一侧为基准侧，通过电缸斜支撑件140保证该电缸120无法沿台架底座110的长度方向平动。其中，电缸斜支撑件140的长度可以调节。

白车身弯扭刚度试验台还包括后悬架台，后悬架台用于对白车身的后端进行约束；后悬架台可以包括：被刚性地装设在工作台面上的支撑部，支撑部上设有球铰总成130，以通过球铰总成130对白车身进行支撑；其中，支撑部还可以进行高度调节以适应测试时的高度调整需要，例如：支撑部可以采用丝杠螺母装置实现，以便捷地调整白车身后端的高度。

本实施例提供的白车身弯扭刚度试验台，通过在台架底座110上设置两个电缸120，在电缸120上设置球铰总成130，并将球铰与白车身连接，在电缸120对白车身提供弯扭动力时，电缸120输出的动力经球铰总成130传递给白车身，以实现对白车身施加载荷的目的；对于白车身左右不对称的情况，通过两个电缸120对白车身施加载荷，能够实现作用点的力大小相等方向相反的力控制，与计算机辅助功能CAE的要求一致，以测量白车身左右两侧不同程度的变形，有效地提高了白车身弯扭刚度检测的精确性。

在下述各实施例中，为了便于描述，以台架底座110的长度方向为y轴，以台架底座110的刚度方向为z轴，以台阶底座的宽度方向为x轴，建立坐标系。

图2为图1的局部放大示意图；请参照图2，进一步地，球铰总成130包括：球铰本体131和球铰固定座132，球铰固定座132与电缸120连接；球铰固定座132上设有力传感器150，以使力传感器150通过球铰总成130与白车身连接，使得力传感器150距离作用点较近，减少了中间传力部件，能够有效提高检测精度。

其中，球铰固定座132上开设有长圆孔，长圆孔的长度方向垂直于台架底座110的长度方向且垂直于球铰固定座132的高度方向，球铰本体131能够沿长圆孔的长度方向和宽度方向平动。

本实施例中，长圆孔的长度方向的尺寸及宽度方向的尺寸均大于球铰本体131的尺寸，以使球铰本体131能够沿x方向和y方向平动；其中，在安装阶段，可以通过限位件例如销钉限制球铰本体131沿y向的移动，在对白车身进行测试的几点，释放球铰本体131沿y向的移动；图2中的箭头所指示的方向即为球铰本体131可以移动的方向。

进一步地，台架底座110的顶部的两端分别设电缸固定座121；电缸固定座121上设有电缸120。

具体地，电缸固定座121呈柱状，电缸固定座121的顶端设有支撑平台，电缸120固定在支撑平台上；电缸固定座121可以沿y向移动，以调节两个电缸固定座121之间的距离，从而适应不同尺寸的白车身。

进一步地，台架底座110包括：旋转台架111，旋转台架111的顶部设有电缸固定座121；旋转台架111的底部设有台架支撑座112，台架支撑座112用于支撑旋转台架111。

本实施例中，旋转台架111的中部与台架支撑座112通过销轴113连接，以便于调整白车身的左右两侧的纵梁处于水平状态，然后即可在白车身的各测点布置位移传感器。旋转台架111的底部的两端分别设有调节支撑杆114，调节支撑杆114为升降机构，用于对旋转台架111进行调平。

进一步地，电缸固定座121通过合页铰122与旋转台架111连接，以保证车身选节点在x方向能够平动，降低过约束，减少误差。

进一步地，旋转台架111的两端还分别设有加载连接杆115，加载连接杆115用于与外部的加载装置连接，以通过旋转该旋转台架111对白车身施加载荷。

本实施例中，还可以通过外部的加载装置对旋转台架111施加载荷，进而对白车身施加载荷，此时，电缸120不施加载荷，只起连接作用；在通过外部的加载装置对旋转台架111施加载荷时，旋转台架111发生旋转，进而带动白车身弯扭，其中，在忽略旋转台架111的变形的前提下，白车身左右两侧的连接点的位移一致，属于位移控制。通过旋转台架111对白车身施加载荷，并进行数据对比，有效利用早期开发过程中的经验数据。

图3为本实用新型白车身弯扭刚度试验台的结构示意图；请参照图3，进一步地，白车身弯扭刚度试验台，还包括：后悬台架200，用于对白车身后端进行约束；后悬台架200包括：固定底架210，固定底架210上设有固定板220，固定板220的两端分别设有侧向移动支座240，侧向移动支座240上设有升降机230，升降机230上设有球铰总成130，球铰总成130用于与白车身连接。

具体地，固定底架210可以呈倒三角形，固定底架210背离固定板220的一端设有支撑板，支撑板被刚性地装设在工作台面上；侧向移动支座240可以沿固定板220的长度方向移动，以便于适用不同尺寸的白车身，并在到 达预定位置后，通过锁定件锁定；升降机230为手动升降机，以便于调节白车身后端的高度。

采用本实施例提供的白车身弯扭刚度试验台的检测过程可以为：

通过调节支撑杆114将旋转台架111调节到水平位置；

测量白车身的安装点的尺寸，然后根据尺寸调整旋转台架111上、与电缸斜支撑件140连接的球铰总成130的位置；

通过球铰总成130与悬架点连接板连接白车身；

依照左侧的电缸固定座121或右侧上位电缸固定座121为基准(图3中是按右侧为基准)，微调白车身纵向平面(即垂直地面)，又通过销轴113，调整白车身的左右侧的纵梁也处于水平位置，然后在白车身各个测点布置位移传感器；

整个白车身悬架点选择一个参考点，即此点只有转动，限制平动，其他3处悬架点均存在一定的平动自由度，此保证白车身不会因过约束而增加刚度；按照图3所示的右侧前后悬架点均约束y向平动(作为y向参考基准)，同时约束右后悬置x，z向平动，并约束左后悬架点x向平动(作为x向参考基准)，左前悬架点不限制自由度；通过电缸在左右前悬置点施加大小相等方向相反的z向载荷。

通过采集的位移数据计算出角度从而得到扭转刚度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。