白车身结构静刚度试验装置的制作方法

本发明属于汽车制造技术及设备的技术领域，特别是涉及一种白车身结构静刚度试验装置。

背景技术：

汽车白车身的弯曲刚度和扭转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，对汽车的性能和操纵稳定性有重要影响，其影响车辆的可靠性、安全性和nvh等关键性能指标。因此，白车身结构静刚度试验装置是开发乘用车产品必不可少的设备，试验内容包括车身弯曲刚度试验和车身扭转刚度试验。

但是，现有的白车身结构静刚度试验装置为了保证白车身的约束状态，其设计的试验台结构通常存在结构复杂和设备成本高的问题。例如图1所示的试验装置，其支架(1a)的约束装置较为复杂，需要拆装连接斜杆(2)来实现弯曲和扭转的试验转换。

技术实现要素：

本发明提供了一种白车身结构静刚度试验装置，用于解决现有试验装置存在的实现弯曲和扭转试验转换结构复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种白车身结构静刚度试验装置，包括支架以及对称布置的第一立柱机构和第二立柱机构；所述支架包括横梁和支撑架，所述横梁转动连接地设于所述支撑架上；所述第一立柱机构和所述第二立柱机构均包括前悬安装立柱和后悬安装立柱；所述后悬安装立柱和所述前悬安装立柱均设有用于与白车身结构连接的球铰链结构；所述前悬安装立柱设于所述横梁上，所述前悬安装立柱包括杆件和基座，所述基座设于所述横梁上，所述杆件固定连接于所述基座；所述基座包括连接板、第一连接块和第二连接块，所述第一连接块能够与所述连接板相对转动或固定，所述第二连接块能够与所述第一连接块相对转动或固定，所述第一连接块的转动轴线与所述第二连接块的转动轴线垂直。

优选地，所述基座还包括第一转动轴和第二转动轴，所述第一转动轴穿设所述连接板和所述第一连接块，所述第二转动轴穿设所述第一连接块和所述第二连接块。

优选地，所述基座还包括第一固定销和第二固定销，所述第一固定销可插拔地穿设所述连接板和所述第一连接块，所述第二固定销可插拔地穿设所述第一连接块和所述第二连接块。

优选地，还包括两个支撑柱，两个所述支撑柱设于所述支架左右两侧的下方并用于支撑所述横梁的两端。

优选地，所述后悬安装立柱、所述支撑柱和所述前悬安装立柱均包括同轴布置的第一杆件和第二杆件，所述第一杆件能够沿其轴向方向相对于所述第二杆件移动。

优选地，所述第一杆件为实心杆，所述第一杆件外周面开设有外螺纹，所述第二杆件为空心杆，所述第二杆件的内周面开设有内螺纹，所述第一杆件与所述第二杆件螺纹连接。

优选地，所述第一杆件螺纹连接有卡环，所述卡环的最大直径小于所述第二杆件的内周面直径。

优选地，所述横梁上设有若干沿其两端方向布置的安装孔，所述基座能够与若干所述安装孔的任意一个进行连接。

优选地，所述横梁上沿其长度方向设有坐标刻度尺。

优选地，所述横梁两端的位置分别安装有用于连接电机的连接组件，所述连接组件包括连接支架以及连接于所述连接支架上的连接轴。

实施本发明的一种白车身结构静刚度试验装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

由于设在支撑架上的基座包括连接板、第一连接块和第二连接块，第一连接块能够与连接板相对转动或固定，第二连接块能够与第一连接块相对转动或固定，第一连接块的转动轴线与第二连接块的转动轴线垂直。具体地，第一连接块与连接板相对转动的方向与白车身结构的左右方向相同，第二连接块与第一连接块相对转动的方向与白车身结构的前后方向相同；因此，当连接板与第一连接块的连接方式为转动连接，第一连接块与第二连接块的连接方式为固定连接时，进行车身扭转刚度试验；当连接板与第一连接块的连接方式为固定连接，第一连接块与第二连接块的连接方式为转动连接时，进行车身弯曲刚度试验。另外，在进行白车身结构静刚度试验时，由于白车身结构的前悬和后悬分别通过球铰连接安装在前悬安装立柱和后悬安装立柱上，避免了使用焊接导致的车身过约束，并且其结构也较为简单。因此，本发明不仅使得车身扭转刚度试验和车身弯曲刚度试验可以快速切换，还可以避免试验过程中车身的过约束，因此解决了现有试验装置存在的实现弯曲和扭转试验转换结构复杂的问题。

附图说明

图1是现有技术中的一种白车身结构静刚度试验装置示意图；

图2是本发明实施例中的试验装置整体示意图；

图3是本发明实施例中的前悬安装立柱示意图；

图4是本发明实施例中的后悬安装立柱示意图；

图5是本发明实施例中的支架的局部示意图。

图中，

x向为白车身的前后方向，y向为白车身的左右方向，z向为白车身的上下方向；

1a、支架，1b、支架，11、横梁，12、支撑架，

2、连接斜杠，

3、后悬安装立柱，

4、前悬安装立柱，41、杆件，42、基座，421、连接板，422、第一连接块，423、第二连接块，424、第一转动轴，425、第二转动轴，

5、支撑柱，

61、第一杆件，62、第二杆件，63、卡环，

7、连接组件，71、连接支架，72、连接轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

需要说明的是，本方案附图仅为原则性系统图，并没有全部表现出本发明的所有零部件，在本系统中增加零部件，其核心原理仍与本方案相同。

结合图1-3所示，本发明实施例提供了一种白车身结构静刚度试验装置，包括支架1b以及对称布置的第一立柱机构和第二立柱机构；支架1b包括横梁11和支撑架12，横梁11转动连接地设于支撑架12上；第一立柱机构和第二立柱机构均包括前悬安装立柱4和后悬安装立柱3；后悬安装立柱3和前悬安装立柱4均设有用于与白车身结构连接的球铰接结构；前悬安装立柱4设于横梁11上，前悬安装立柱4包括杆件41和基座42，基座42设于横梁11上，杆件41固定连接于基座42；基座42包括连接板421、第一连接块422和第二连接块423，第一连接块422能够与连接板421相对转动或固定，第二连接块423能够与第一连接块422相对转动或固定，第一连接块422的转动轴线与第二连接块423的转动轴线垂直。

基于以上技术方案，本发明实施例优选了一种白车身结构静刚度试验装置，试验时，将白车身结构安装在该试验装置上，并调整横梁、前悬安装立柱和后悬安装立柱的高度以使得白车身结构水平放置，其中，前悬安装立柱4和后悬安装立柱3与白车身结构为球铰连接，限制了白车身结构在x、y、z三个方向上的移动，即限制了白车身结构的三个平动自由度但不限制连接处的转动自由度，采用这种连接方式可使得试验中的白车身结构状态符合实际车辆运行的状态，使得实验结构的准确度较高。当连接板421与第一连接块422的连接方式为转动连接，第一连接块422与第二连接块423的连接方式为固定连接时，结合图3，可知此时白车身结构前悬的x向的转动自由度被限制，剩下y向的转动自由度，因此此时进行车身扭转刚度试验；当连接板421与第一连接块422的连接方式为固定连接，第一连接块422与第二连接块423的连接方式为转动连接时，结合图3，可知此时白车身结构前悬的y向的转动自由度被限制，剩下x向的转动自由度，因此此时进行车身弯曲刚度试验。

结合图2，优选地，基座42还包括第一转动轴424、第二转动轴425、第一固定销和第二固定销。第一转动轴424穿设连接板421和第一连接块422，第二转动轴425穿设第一连接块422和第二连接块423。第一固定销可插拔地穿设连接板421和第一连接块422，第二固定销可插拔地穿设第一连接块422和第二连接块423。因此，可以通过插拔第一固定销和第二固定销的方式实现车身弯曲刚度试验和车身扭转刚度试验的切换，该种方式结构简单，减低了试验装置的成本且连接稳固。进一步地，第一固定销和第二固定销优选为半锥形结构。

优选地，还包括两个支撑柱5，两个支撑柱设于支架1b左右两侧的下方并用于支撑横梁11的两端。具体地，在白车身结构安装在试验装置的时候，可以通过调节支撑柱5的高度使得支架1b的左右高度尺寸一致，保证了白车身结构整体处于水平面上，便于试验的进行。值得注意的是，在进行试验的时候，需要移开支撑柱5，即支撑柱5只起到调整支架1b的作用，并不参与试验的过程。

结合图3-4，优选地，后悬安装立柱3、支撑柱5和前悬安装立柱4均包括同轴布置的第一杆件61和第二杆件62，第一杆件61能够沿其轴向方向相对于第二杆件62移动。进一步地，第一杆件61为实心杆，其外周面开设有外螺纹，第二杆件62为空心杆，其内周面开设有内螺纹，第一杆件61和第二杆件62通过内外螺纹可伸缩连接。因此可以通过调节后悬安装立柱3、支撑柱5、前悬安装立柱4以及支架1b的高度，使得本实施例公开的试验装置可应对各种车型的白车身结构静刚度试验，其稳定性高。特别地，前悬安装立柱4的下端与横梁11采用螺栓连接固定连接。另外，第一杆件61螺纹连接有卡环63，卡环63的最大直径小于第二杆件62的内周面直径。因此在确定立柱的高度后拧紧卡环73即可锁死立柱，避免立柱的内外螺纹杆出现松动引起移动，提高试验精度。

优选地，横梁11上设有若干沿其两端方向布置的安装孔，基座42能够与若干安装孔的任意一个进行连接，从而实现基座42能够在横梁11上移动，通过调整左右两个基座42的位置，可使得本试验装置适应不同车宽的白车身结构的静刚度试验。

进一步地，横梁11上沿其长度方向(即y向方向上)设有坐标刻度尺，优选为精准的坐标刻度尺，便于在前悬安装立柱4左右调整距离时快速定位，在保证白车身结构安装精度的同时提高了试验效率以及操作便捷性。

优选地，横梁11两端的位置分别安装有用于连接电机的连接组件7，连接组件7包括连接支架71以及连接于连接支架71上的连接轴72。具体地，支架1b在距离其铰接中心的左右端各1米处设置了连接组件7，该连接组件可作为扭转刚度试验加载点，有利于白车身结构在进行左扭转与右扭转刚度试验时安装加载电机，便于力矩的计算以及最终刚度值的计算。具体地，电机可通过竖直悬挂在连接轴72的下方，使得可以通过电机的加载作用进行左扭转与右扭转的刚度试验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。