悬架转向运动干涉试验台架和悬架转向运动干涉的试验方法与流程

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种悬架转向运动干涉试验台架和用于该悬架转向运动干涉试验台架的悬架转向运动干涉的试验方法。

背景技术：

单前桥纵置板簧式非独立悬架系统与所匹配使用的纵置拉杆式转向系统，在板簧变形过程中，由于导向轨迹不完全一致，会产生导向干涉。产生的影响是在板簧变形时，车轮产生自转向，影响车辆直线稳定行驶的能力。相关技术中，性能校核是通过理论分析及计算完成的，相关的验证手段在整车开发过程中相对滞后。增加了相关部件的定型试验难度，在整车开发的中后期可能需要频繁调整零部件的技术状态。同时对于整套悬架、转向系统配比目前没有整体的验证手段。理论校核的相关内容需要采用一些经验分析系数，导致理论的分析结果可能与实际的零件存在较大的差异。在设计装车之前不能有效的优化零件的技术状态，影响部件的选型，存在改进的空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出悬架转向运动干涉试验台架，可对整车的悬架转向运动干涉进行整套系统的模拟。

根据发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架，包括：试验台架主体，所述试验台架主体具有用于安装待试验的车架与车桥的安装位置和用于施加加载力的加载机构；轮边施力总成，所述轮边施力总成适于安装于待试验的车桥的轮毂，且用于与所述加载机构的输出端相连；横拉杆固定支架，所述横拉杆固定支架用于将横拉杆固定于车桥的梁；前桥节臂球销模拟支架，所述前桥节臂球销模拟支架适于与车桥节臂相连，且安装具有传感器第一安装位；转向摇臂球销点模拟支架，所述转向摇臂球销点模拟支架适于与所述车架相连，且具有传感器第二安装位。

根据本发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架，可用于对整车的悬架转向运动干涉进行整套系统的模拟，能够准确地测量得出悬架转向系统的运动干涉量，在整车开发的初期即可进行台架验证，进行配比定型。减小整车后续开发难度，为相关部件的优化提供了充足的空间，达到系统性能的整体提升。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述轮边施力总成包括：边板；轮边连接盘，所述轮边连接盘与所述边板相连，且所述轮边连接盘具有用于与轮毂相连的连接位；施力块，所述施力块与所述边板相连，且用于与所述加载机构的输出端相连。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述轮边连接盘与所述边板可拆卸地连接。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述边板设有沿竖向延伸的长条孔，所述施力块通过贯穿所述长条孔的螺纹连接件与所述边板相连，以可选择性地调节所述施力块的位置。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述施力块包括两侧的端板、连接在两个所述端板之间的第一受力板、连接在两个所述端板之间的第二受力板，其中一个所述端板与所述边板相连，所述第一受力板的法线沿水平方向，且用于与所述加载机构的水平加载机相连，所述第二受力板的法线沿竖直方向，且用于与所述加载机构的竖向加载机相连。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述横拉杆固定支架包括：底板、顶板和套管，所述套管连接在所述底板、所述顶板之间，所述底板适于通过连接件夹持在所述板簧与所述车架之间，所述套管用于套设在所述横拉杆外。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述前桥节臂球销模拟支架包括：支撑板，所述支撑板设有与所述支撑板形成为弯折形的翻边，所述翻边具有缺口以形成所述传感器第一安装位；销轴，所述销轴与所述支撑板的背离所述翻边的一侧相连，且用于与所述车桥节臂相连。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉试验台架，所述转向摇臂球销点模拟支架包括：形成为弯折形的第一板和第二板，所述第一板具有用于与车架相连的安装位，所述第二板具有安装槽以形成所述传感器第二安装位。

本发明提出了一种悬架转向运动干涉的试验方法。

根据本发明实施例的悬架转向运动干涉的试验方法，为使用上述任一种实施例的悬架转向运动干涉试验台架进行悬架转向运动干涉的试验方法，包括如下步骤：组装试验件总成，连同横拉杆固定支架装配板簧到车架上，装配车桥到板簧中部，将板簧与车桥的梁相连，将横拉杆固定于横拉杆固定支架；将整套试验件放置到试验台架主体，将车架安装于试验台架主体的地平铁上；安装轮边施力总成，通过角度仪矫正加力盘的水平位置，通过调整前桥的制动机构将制动鼓锁死，防止轮边转动；安装加载机构连接，按照车轮的偏距，调整加载机构的位置使加载机构与轮边施力总成相连；安装节臂球销模拟支架；安装摇臂球销模拟支架；安装调整传感器支架位置，要使传感器的球销点与车辆实际的球销安装点一致；启动加载机构。

根据本发明一个实施例的悬架转向运动干涉的试验方法，所述加载机构包括水平加载机和竖向加载机，所述步骤启动加载机构包括：启动竖向加载机施加竖向的轴荷模拟力以获得车轮跳动时的拉杆干涉量与加载力的对应关系曲线；启动竖向加载机施和水平加载机施加竖向及水平方向的轴荷模拟力以获得不同制动减速度条件下的拉杆干涉量对应曲线。

所述悬架转向运动干涉的试验方法和上述的悬架转向运动干涉试验台架相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-图3是根据本发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的轮边施力总成的结构示意图；

图5-图6是根据本发明实施例的横拉杆固定支架的结构示意图；

图7-图8是根据本发明实施例的前桥节臂球销模拟支架的结构示意图；

图9-图10是根据本发明实施例的转向摇臂球销点模拟支架的结构示意图。

附图标记：

悬架转向运动干涉试验台架100，

地平铁11，龙门架12，竖梁121，横梁122，反力架13，板簧的固定装置14，板簧系统的相关附件15，车桥总成16，

水平加载机21，竖向加载机22，

轮边施力总成3，边板31，轮边连接盘32，施力块33，端板331，第一受力板332，第二受力板333，

横拉杆固定支架4，底板41，顶板42，套管43，

前桥节臂球销模拟支架5，支撑板51，翻边511，传感器第一安装位512，销轴52，

转向摇臂球销点模拟支架6，第一板61，安装位611，第二板62，传感器第二安装位621，传感器7，横拉杆8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架100，该悬架转向运动干涉试验台架100可用于对整车的悬架转向运动干涉进行整套系统的模拟，能够准确地测量得出悬架转向系统的运动干涉量，在整车开发的初期即可进行台架验证，进行配比定型。减小整车后续开发难度，为相关部件的优化提供了充足的空间，达到系统性能的整体提升。

如图1-图10所示，根据本发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架100，包括：试验台架主体、轮边施力总成3、横拉杆固定支架4、前桥节臂球销模拟支架5和转向摇臂球销点模拟支架6。

试验台架主体具有用于安装待试验的车架与车桥的安装位611置和用于施加加载力的加载机构。其中，如图1所示，试验台架主体包括地平铁11、龙门架12和反力架13，地平铁11的规格为3m×6m，地平铁11上开设有相应的t型螺栓紧固槽，龙门架12、反力架13的主要作用均是固定加载机构，车架与车桥可放置于地平铁11上，且龙门架12、反力架13均支撑于地平铁11上。

其中，待试验的车架与车桥结构具体包括：板簧的固定装置14、板簧系统的相关附件15和车桥总成16，板簧的固定装置14可采用车架的一段，以完全模拟实车上的定位和连接刚度等特性；板簧系统的相关附件15包括钢板弹簧、吊耳、板簧销轴52、u形螺栓等零件及相关的连接附件，车桥总成16采用准备开发的车桥总成16。板簧的固定装置14、板簧系统的相关附件15和车桥总成16与实车件基本一致的条件下，能够准确地模拟出干涉的试验结果。

龙门架12和反力架13能够在地平铁11上通过调整t型螺栓的位置，对其位置进行相应的调整，调整完成后通过t型螺栓及压板固定在地平铁11上。

如图1所示，龙门架12包括两个竖梁121和一个横梁122，横梁122的两端分别与竖梁121的上端相连，竖梁121的下端支撑于龙门架12，以将横梁122与地平铁11的上表面间隔开，且车桥和车架安装后放置于横梁122与地平铁11之间。

如图1所示，轮边施力总成3适于安装于待试验的车桥的轮毂，且轮边施力总成3用于与加载机构的输出端相连，加载机构可向轮边施力总成3施加压力以模拟轮毂的受力。

其中，加载机构包括水平加载机21和竖向加载机22，水平加载机21与反力架13相连，竖向加载机22与龙门架12相连。如图1所示，水平加载机21为水平油缸，水平加载机21的一端与反力架13相连，另一端与轮边施力总成3相连；竖向加载机22为竖直油缸，竖向加载机22的上端与龙门架12的横梁122相连，竖向加载机22的下端与轮边施力总成3相连。

如图1-图3所示，车架为反扣在地平铁11上。这样，通过水平加载机21向轮边施力总成3施加沿水平方向的载荷，以模拟轮毂沿水平方向的受力，通过竖向加载机22向轮边施力总成3施加沿竖向的载荷，以模拟轮毂沿竖直方向的受力。具体地，轮边施力总成3可模拟轮胎的接地点中心，使油缸作用力的指点位于或通过轮胎的接地点，完全模拟系统的受力状态。

横拉杆固定支架4用于将横拉杆8固定于车桥的梁，以消除车桥的转向能力。

前桥节臂球销模拟支架5适于与车桥节臂相连，且前桥节臂球销模拟支架5安装具有传感器第一安装位512，传感器第一安装位512用于与传感器7相连；转向摇臂球销点模拟支架6适于与车架相连，且转向摇臂球销点模拟支架6具有传感器第二安装位621，传感器第二安装位621用于与传感器7相连，如图1所述，传感器7为位移传感器7，且传感器7为杆状，传感器7的一端与前桥节臂球销模拟支架5的传感器第一安装位512相连，传感器7的另一端与转向摇臂球销点模拟支架6的传感器第二安装位621相连，传感器7用于测量板簧变形时的拉杆干涉量，具体地，在加载机构加力的过程中，节臂球销点相对车架运动，该传感器7测量两个球销点的距离变化量。

根据本发明实施例的悬架转向运动干涉试验台架100，可用于对整车的悬架转向运动干涉进行整套系统的模拟，能够准确地测量得出悬架转向系统的运动干涉量，在整车开发的初期即可进行台架验证，进行配比定型。减小整车后续开发难度，为相关部件的优化提供了充足的空间，达到系统性能的整体提升。

在一些实施例中，如图4所示，轮边施力总成3包括：边板31、轮边连接盘32和施力块33。

轮边连接盘32与边板31相连，且轮边连接盘32具有连接位，连接位用于与轮毂相连，且轮边连接盘32与边板31可拆卸地连接，可通过更换不同的内嵌轮边连接盘32，以与不同的车桥进行连接，实现对不同规格的车桥的运动状态进行模拟。其中，如图4所示，轮边连接盘32具有多个沿周向间隔开的螺纹孔，边板31设有多个与轮边连接板的多个螺纹孔一一对应的连接孔，这样，轮边连接盘32与边板31可通过多个螺栓连接固定。

施力块33与边板31相连，且施力块33用于与加载机构的输出端相连，加载机构对施力块33施加的压力可通过边板31传递给轮边连接盘32，进而通过轮边连接盘32传递给轮毂，进行轮毂的受力状态的模拟。

其中，边板31设有长条孔，长条孔沿竖向延伸，施力块33通过贯穿长条孔的螺纹连接件与边板31相连，以可选择性地调节施力块33的位置，进而可调节加载机构对轮毂的施力位置，实现模拟不同的轮胎偏距。

如图4所示，施力块33包括两侧的端板331、第一受力板332和第二受力板333，第一受力板332连接在两个端板331之间，第二受力板333连接在两个端板331之间，如图4所示，第一受力板332为两个，两个第一受力板332沿竖向正对设置，第二受力板333连接在两个第一受力板332之间，且第一受力板332、第二受力板333和端板331两两垂直，如图4所示，第二受力板333的一对相对的边分别与两个端板331相连，第二受力板333的另一对相对的边分别与两个第一受力板332相连，。

其中，如图4所示，一个端板331与边板31相连，第一受力板332的法线沿水平方向，且第一受力板332用于与加载机构的水平加载机21相连，水平加载机21可通过第一受力板332向轮毂施加沿水平方向的压力，第二受力板333的法线沿竖直方向，且第二受力板333用于与加载机构的竖向加载机22相连，竖向加载机22可通过第二受力板333向轮毂施加沿竖向的压力。由此，可模拟车轮实际行驶过程中受到的竖向力和水平力，提高试验的准确性和可靠性。

在一些实施例中，如图5和图6所示，横拉杆固定支架4包括：底板41、顶板42和套管43。

如图5所示，套管43连接在底板41、顶板42之间，底板41适于通过连接件夹持在板簧与车架之间，如底板41可通过u形螺栓夹持在板簧与车架之间，以将横拉杆固定支架4与板簧、车架相对固定。套管43用于套设在横拉杆8外，且底板41设有多个螺纹孔，顶板42设有多个螺纹孔，底板41的多个螺纹孔和顶板42的多个螺纹孔可一一对应的设置，并通过螺栓贯穿螺纹孔，以将顶板42和底板41固定相连，套筒与横拉杆8紧固，进而将横拉杆8与横拉杆固定支架4稳定连接，由此，可将横拉杆8与车架的梁固定牢固。

在一些实施例中，前桥节臂球销模拟支架5包括：支撑板51和销轴52。

支撑板51设有翻边511，翻边511与支撑板51形成为弯折形，翻边511具有缺口以形成传感器第一安装位512，如图7所示，传感器7的一端伸入缺口中且与翻边511固定连接，且连接部在缺口内的位置可调，这样，可通过调整传感器7与翻遍的连接位置，以实现模拟不同节臂技术状态的目的。

销轴52与支撑板51的背离翻边511的一侧相连，且销轴52用于与车桥节臂相连，这样，车桥节臂发生位移时，销轴52带动支撑板51、翻边511同时发生位移，传感器7的一端检测到翻边511的位移量，由此，可模拟节臂的技术状态。

在一些实施例中，如图9-图10所示，转向摇臂球销点模拟支架6包括第一板61和第二板62，第一板61和第二板62相连，且第一板61和第二板62形成弯折形，第一板61具有用于与车架相连的安装位611，第二板62具有安装槽，安装槽形成传感器第二安装位621，传感器7的另一端伸入安装槽内与第二板62固定连接。其中，第一板61的安装位611为多个，多个安装位611可与车架的不同位置相连，以使传感器7可通过转向摇臂球销点模拟支架6与车架的多个不同的位置相连，进而可模拟不同摇臂状态的技术状态。

本发明还提出了一种悬架转向运动干涉的试验方法。

根据本发明实施例的悬架转向运动干涉的试验方法，可使用上述任一种实施例的悬架转向运动干涉试验台架100实现，试验方法包括如下步骤；

先组装试验件总成，连同横拉杆固定支架4装配板簧到车架上，即可将横拉杆固定支架4先安装到板簧上，再将二者同时安装至车架上，当然也可先将板簧安装到车架上，再将横拉杆固定支架4安装到板簧上；装配车桥到板簧中部，将板簧与车桥的梁相连，将横拉杆8固定于横拉杆固定支架4，使用u型螺栓将板簧与车架的梁紧固，同时将横拉杆8进行固定，完全限制车桥转动的自由度。

再将整套试验件放置到试验台架主体，将车架通过t型螺栓及垫板安装于试验台架主体的地平铁11上；安装轮边施力总成3，在安装轮边施力总成3安装完成后，通过角度仪矫正加力盘的水平位置，通过调整前桥的制动机构将制动鼓锁死，防止轮边转动(加力盘的模拟轮胎半径调整至实车一致的状态)；安装加载机构连接，即安装竖向加载机22和水平加载机21，并按照车轮的偏距，调整加载机构的位置使加载机构与轮边施力总成3相连；

进一步地，安装节臂球销模拟支架；安装摇臂球销模拟支架；安装调整传感器7支架位置，要使传感器7的球销点与车辆实际的球销安装点一致，状态改变时相应调节传感器7的相对位置；启动加载机构，进行试验模拟。

其中，步骤启动加载机构包括：启动竖向加载机22施加竖向的轴荷模拟力以获得车轮跳动时的拉杆干涉量与加载力的对应关系曲线和启动竖向加载机22施和水平加载机21施加竖向及水平方向的轴荷模拟力以获得不同制动减速度条件下的拉杆干涉量对应曲线。

这样，可对整车的悬架转向运动干涉进行整套系统的模拟，能够准确地测量得出悬架转向系统的运动干涉量，以在整车开发的初期即可进行台架验证，进行配比定型。减小整车后续开发难度，为相关部件的优化提供了充足的空间，达到系统性能的整体提升。且排出多种干扰因素，单独对板簧的变形引起的转向拉杆干涉进行试验。试验精度与准确性较高，同时采用了与车辆基本一致的零部件，排除了各种刚度对试验效果的影响，尽可能的与实车效果保持了一致。

试验过程所使用的试验件均不会对其本体产生破坏(按设备空间足够的条件下，不必截取车架)，所有的零件可以重复再用，有利于对现有车辆的性能进行摸底分析。新车型方案设计之初能够快速搭建试验平台，对设计硬点的运动干涉进行可靠的测试，有利于车型设计的后期优化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。