專利名稱：車架扭轉剛度測試裝置及測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛測試設備，尤其涉及一種車架扭轉剛度測試裝置及測試方法。
背景技術：
目前，車輛被廣泛應用到人們的日常生活中，車輛的質量被人們越來越重視。車架是車輛中的核心部件，車架質量和性能的好壞直接影響到整個車輛性能的高低。其中，車架的扭轉剛度是考核車架質量好壞的關鍵指標，如果車架的扭轉剛度不足將直接影響車輛的操控性能?，F(xiàn)有技術通常采用如下方式測量車架的扭轉剛度待檢測的車輛放置在實驗室內，通過實驗室內的專用設備檢測車架在承載最大載重狀態(tài)下的扭轉剛度，從而得知該車架的扭轉剛度。由上可知，現(xiàn)有技術在實驗室內對車輛的車架進行扭轉剛度測試，測試出的扭轉剛度不能正確的反應出車輛在實際路況行駛過程中，車架的實際扭轉剛度。因此，現(xiàn)有技術測出的扭轉剛度不能正確的反應運行中車架的扭轉剛度。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種車架扭轉剛度測試裝置及測試方法，解決現(xiàn)有技術中的測試的扭轉剛度不能正確反應運行中車架的扭轉剛度的缺陷，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度。本發(fā)明提供的技術方案是，一種車架扭轉剛度測試裝置，包括扭桿、扭桿固定架、 至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；所述扭桿的一端部固設在所述扭桿固定架上，所述扭桿的另一端部穿過所述扭桿支撐架的通孔并與所述角度傳感器的輸入軸連接，所述角度傳感器固設在所述角度傳感器支架上。本發(fā)明提供的車架扭轉剛度測試裝置，通過扭桿固定架可以將扭桿的一端部固定在車架上，而扭桿支撐架套設在扭桿上并固定在車架上，使扭桿能夠在扭桿支撐架的通孔中轉動，從而可以通過扭桿支撐架支撐住扭桿，扭桿的另一端與角度傳感器的輸入軸連接， 在車輛使用過程中，角度傳感器將通過檢測扭桿的扭轉角度得知車架的扭轉角度，并通過力傳感器可以檢測到車輪受到的垂向力，從而方便的根據(jù)扭轉角度和垂向力得知行駛中車輛的車架所受的扭轉剛度，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度。如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，為了使車輛扭轉剛度測試裝置能夠自動得出車架的扭轉剛度，車輛扭轉剛度測試裝置還包括用于處理所述力傳感器和所述角度傳感器所輸出的信號的處理裝置；所述力傳感器和所述角度傳感器分別與所述處理裝置電連接。如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，為了使測試出的車架的扭轉剛度更加準確， 所述扭桿固定架開設有用于固定所述扭桿的安裝孔，所述安裝孔與所述通孔同軸。如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，所述扭桿為空心管。
如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，為了方便扭桿與角度傳感器連接，所述扭桿的另一端部通過聯(lián)軸器與所述角度傳感器的輸入軸連接。如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，為了降低扭桿與扭桿支撐架之間的摩擦力， 所述通孔中設置有膠套。如上所述的車架扭轉剛度測試裝置，為了方便用戶使用車架扭轉剛度測試裝置， 車架扭轉剛度測試裝置還包括用于向所述處理裝置輸入?yún)?shù)和控制指令的輸入裝置，所述輸入裝置與所述處理裝置電連接。本發(fā)明提供的技術方案是，一種車架扭轉剛度測試方法，包括采用車架扭轉剛度測試裝置進行測試，所述車架扭轉剛度測試裝置包括扭桿、扭桿固定架、至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；所述扭桿的一端部固設在所述扭桿固定架上，所述扭桿的另一端部穿過所述扭桿支撐架的通孔并與所述角度傳感器的輸入軸連接，所述角度傳感器固設在所述角度傳感器支架上；具體測試步驟包括將所述扭桿固定架、所述扭桿支撐架和所述角度傳感器支架固設在車輛中的車架上，以通過角度傳感器檢測所述扭桿得到所述車架的扭轉角度值；將所述力傳感器固設在所述車輛的車軸上，以通過所述力傳感器得到所述車輪受到的垂向力；根據(jù)所述扭轉角度和所述垂向力計算得到所述車架的扭轉剛度。本發(fā)明提供的車架扭轉剛度測試方法，通過扭桿固定架可以將扭桿的一端部固定在車架上，而扭桿支撐架套設在扭桿上并固定在車架上，使扭桿能夠在扭桿支撐架的通孔中轉動，從而可以通過扭桿支撐架支撐住扭桿，扭桿的另一端與角度傳感器的輸入軸連接， 在車輛使用過程中，角度傳感器將通過檢測扭桿的扭轉角度得知車架的扭轉角度，并通過力傳感器可以檢測到車輪受到的垂向力，從而方便的根據(jù)扭轉角度和垂向力得知行駛中車輛的車架所受的扭轉剛度，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置與車架的裝配示意圖；圖3為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置中扭桿固定架的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置中扭桿支撐架的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置的結構示意圖，圖2為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置與車架的裝配示意圖，圖3為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置中扭桿固定架的結構示意圖，圖4為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試裝置中扭桿支撐架的結構示意圖。如圖1-圖4所示，本實施例車架扭轉剛度測試裝置，包括扭桿1、扭桿固定架2、至少一個扭桿支撐架3、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器(未圖示)、角度傳感器4和角度傳感器支架5 ；扭桿1的一端部固設在扭桿固定架2上，扭桿1的另一端部穿過扭桿支撐架3的通孔31并與角度傳感器4的輸入軸連接，角度傳感器4固設在角度傳感器支架5上。具體而言，本實施例中的扭桿固定架2和扭桿支撐架3是用于將扭桿1固定在車架7上，并且扭桿固定架2和扭桿支撐架3均固設在車架7上。扭桿1的一端部與扭桿固定架2固定連接，使扭桿1與扭桿固定架2連接的端部相對于車架7固定不動。扭桿1的另一端部穿過扭桿支撐架3上的通孔31，從而通過扭桿支撐架3對扭桿1進行支撐固定； 并且，扭桿1的另一端部在穿過所有扭桿支撐架3上的通孔31后，與角度傳感器4的輸入軸連接。其中，角度傳感器4固設在角度傳感器支架5上，通過將角度傳感器支架5固設在車架7上，實現(xiàn)將角度傳感器4固定在車架7上。為了使測試出的車架的扭轉剛度更加準確，本實施例中的扭桿固定架2可以開設有用于固定扭桿1的安裝孔21，安裝孔21與通孔 31同軸。具體的，扭桿1可以通過焊接、鉸接等方式固設在安裝孔21中，由于安裝孔21與通孔31同軸，從而使扭桿1能夠自由在通孔31中轉動，使角度傳感器4測量的扭桿的扭轉角度更加準確。另外，本實施例中的扭桿1可以為空心管，通過將扭桿1設置為空心管可以減輕本實施例車架扭轉剛度測試裝置的重量；并且由于扭桿1為空心管，使扭桿1能夠更加靈敏的反映出車架7的扭轉角度。以下結合附圖對本實施例車架扭轉剛度測試裝置的工作過程進行說明。首先，通過扭桿固定架2和扭桿支撐架3將扭桿1固定在車輛中的車架7上，通過角度傳感器支架 5將角度傳感器4固定在車架7上并將扭桿1與角度傳感器4連接；同時，將力傳感器固定在車輛中的車軸上，以通過車軸測量出車架7受到的壓力；車輛在不同的道路行駛過程中。 角度傳感器4將測量出車架7的扭轉角度，而力傳感器將測量出車架7所受的壓力，從而根據(jù)測量出的扭轉角和壓力得出車架7的扭轉剛度。本實施例車架扭轉剛度測試裝置，通過扭桿固定架可以將扭桿的一端部固定在車架上，而扭桿支撐架套設在扭桿上并固定在車架上，使扭桿能夠在扭桿支撐架的通孔中轉動，從而可以通過扭桿支撐架支撐住扭桿，扭桿的另一端與角度傳感器的輸入軸連接，在車輛使用過程中，角度傳感器將通過檢測扭桿的扭轉角度得知車架的扭轉角度，并通過力傳感器可以檢測到車輪受到的垂向力，從而方便的根據(jù)扭轉角度和垂向力得知行駛中車輛的車架所受的扭轉剛度，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度?；谏鲜黾夹g方案，可選的，為了使本實施例車架扭轉剛度測試裝置能夠自動得出車架7的扭轉剛度，本實施例車輛扭轉剛度測試裝置還包括用于處理力傳感器和角度傳感器4所輸出的信號的處理裝置(未圖示)；力傳感器和角度傳感器4分別與處理裝置電連接。 具體而言，本實施例中的處理裝置與力傳感器和角度傳感器4電連接，接收力傳感器和角度傳感器4發(fā)出的信號。其中，力傳感器將向處理裝置發(fā)送有關車軸受力大小的信號，而角度傳感器4將向處理裝置發(fā)送有關車架7扭轉角度的信號。處理裝置將根據(jù)接收到的信號利用自身的處理程序自動得出車架7的扭轉剛度。其中，處理裝置可以是計算機或數(shù)采等設備。 進一步的，為了方便用戶使用本實施例車輛扭轉剛度測試裝置，本實施例車輛扭轉剛度測試裝置可以還包括用于向處理裝置輸入?yún)?shù)和控制指令的輸入裝置(未圖示)， 輸入裝置與處理裝置電連接。具體的，用戶可以通過輸入裝置向處理裝置輸入?yún)?shù)和控制指令等信息，例如用戶通過輸入裝置向處理裝置輸入待測車輛中兩相對車輪的距離以便于計算不同車輛中車架7的扭轉剛度。其中，本實施例中的處理裝置可以通過如下公式得出車架7的扭轉剛度CT = (Fz*L/2)/A Φ ;CT表示車架7的扭轉剛度，F(xiàn)z表示車架7上的車輪所受垂向力，L表示車輛中兩相對車輪的距離，Δ Φ表示車架7的扭轉角度。本實施例車架扭轉剛度測試裝置，通過處理裝置與力傳感器和角度傳感器電連接，可以由處理裝置自動根據(jù)接收到的力傳感器和角度傳感器發(fā)出的信號，自動計算出車架的扭轉剛度；通過輸入裝置與處理裝置電連接，使用戶能夠方便的通過輸入裝置輸入?yún)?shù)和控制指令以控制處理裝置運行?；谏鲜黾夹g方案，可選的，為了方便扭桿1與角度傳感器4連接，扭桿1的另一端部通過聯(lián)軸器6與角度傳感器4的輸入軸連接。具體而言，本實施例中的扭桿1可以通過聯(lián)軸器6與角度傳感器4的輸入軸連接， 從而可以方便的實現(xiàn)將扭桿1與角度傳感器4牢靠的連接在一起，并可避免扭桿的軸向移動造成角度傳感器的損壞。另外，為了降低扭桿1與扭桿支撐架3之間的摩擦力，通孔31 中設置有膠套(未圖示)。通過膠套可以將扭桿1和扭桿支撐架3隔離開，從而在扭桿1發(fā)生轉動的過程中，膠套將有效的降低扭桿1和扭桿支撐架3之間的摩擦力。本實施例車架扭轉剛度測試裝置，通過聯(lián)軸器可以方便牢靠的將扭桿與角度傳感器連接在一起。另外，通過在扭桿支撐架的通孔中設置膠套，可以通過膠套有效的降低扭桿和扭桿支撐架之間的摩擦力。圖5為本發(fā)明實施例車架扭轉剛度測試方法的流程圖。如圖5所示，本實施例車架扭轉剛度測試方法，包括采用車架扭轉剛度測試裝置進行測試，該車架扭轉剛度測試裝置包括扭桿、扭桿固定架、至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；扭桿的一端部固設在扭桿固定架上，扭桿的另一端部穿過扭桿支撐架的通孔并與角度傳感器的輸入軸連接，角度傳感器固設在角度傳感器支架上。其中，車架扭轉剛度測試裝置的具體結構可以參加本發(fā)明車輛扭轉剛度測試裝置實施例以及附圖1-4的記載，在此不再贅述。本實施例車架扭轉剛度測試方法的具體測試步驟包括步驟101、將扭桿固定架、扭桿支撐架和角度傳感器支架固設在車架上，以通過角度傳感器檢測扭桿得到車架的扭轉角度值。具體的，步驟101將在車架上裝配固定架、扭桿支撐架和角度傳感器支架，從而將扭桿和角度傳感器固定在車架上，從而可以通過角度傳感器檢測扭桿的扭轉角度以得到車架的扭轉角度值。步驟102、將力傳感器固設在車輛的車軸上，以通過力傳感器得到車輪受到的垂向力。具體的，本實施例中的力傳感器固設在車輛的車軸上，從而在車輛行駛過程中，力傳感器將檢測出車軸一端的軸頭所受的垂向力。由于車軸的軸頭所受的垂向力與車輪所受的垂向力的相同，因此便可以通過力傳感器得到車輪受到的垂向力步驟103、根據(jù)扭轉角度和垂向力計算得到車架的扭轉剛度。具體的，根據(jù)扭轉角度和垂向力，便可以根據(jù)本發(fā)明車輛扭轉剛度測試裝置實施例中記載的公式Ct = (Fz*L/2) / Δ Φ，得到車架的扭轉剛度。本實施例車架扭轉剛度測試方法，通過扭桿固定架可以將扭桿的一端部固定在車架上，而扭桿支撐架套設在扭桿上并固定在車架上，使扭桿能夠在扭桿支撐架的通孔中轉動，從而可以通過扭桿支撐架支撐住扭桿，扭桿的另一端與角度傳感器的輸入軸連接，在車輛使用過程中，角度傳感器將通過檢測扭桿的扭轉角度得知車架的扭轉角度，并通過力傳感器可以檢測到車輪受到的垂向力，從而方便的根據(jù)扭轉角度和垂向力得知行駛中車輛的車架所受的扭轉剛度，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，包括扭桿、扭桿固定架、至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；所述扭桿的一端部固設在所述扭桿固定架上，所述扭桿的另一端部穿過所述扭桿支撐架的通孔并與所述角度傳感器的輸入軸連接，所述角度傳感器固設在所述角度傳感器支架上。
2.根據(jù)權利要求1所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，還包括用于處理所述力傳感器和所述角度傳感器所輸出的信號的處理裝置；所述力傳感器和所述角度傳感器分別與所述處理裝置電連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，所述扭桿固定架開設有用于固定所述扭桿的安裝孔，所述安裝孔與所述通孔同軸。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，所述扭桿為空心管。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，所述扭桿的另一端部通過聯(lián)軸器與所述角度傳感器的輸入軸連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，所述通孔中設置有膠套。
7.根據(jù)權利要求2所述的車架扭轉剛度測試裝置，其特征在于，還包括用于向所述處理裝置輸入?yún)?shù)和控制指令的輸入裝置，所述輸入裝置與所述處理裝置電連接。
8.一種車架扭轉剛度測試方法，其特征在于，包括采用車架扭轉剛度測試裝置進行測試，所述車架扭轉剛度測試裝置包括扭桿、扭桿固定架、至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；所述扭桿的一端部固設在所述扭桿固定架上，所述扭桿的另一端部穿過所述扭桿支撐架的通孔并與所述角度傳感器的輸入軸連接，所述角度傳感器固設在所述角度傳感器支架上；具體測試步驟包括將所述扭桿固定架、所述扭桿支撐架和所述角度傳感器支架固設在所述車架上，以通過角度傳感器檢測所述扭桿得到所述車架的扭轉角度值；將所述力傳感器固設在所述車輛的車軸上，以通過所述力傳感器得到所述車輪受到的垂向力；根據(jù)所述扭轉角度和所述垂向力計算得到所述車架的扭轉剛度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車架扭轉剛度測試裝置及測試方法。車架扭轉剛度測試裝置，包括扭桿、扭桿固定架、至少一個扭桿支撐架、用于檢測車架上的車輪所受垂向力的力傳感器、角度傳感器和角度傳感器支架；扭桿的一端部固設在扭桿固定架上，扭桿的另一端部穿過扭桿支撐架的通孔并與角度傳感器的輸入軸連接，角度傳感器固設在角度傳感器支架上。在車輛使用過程中，角度傳感器將通過檢測扭桿的扭轉角度得知車架的扭轉角度，并通過力傳感器可以檢測到車輪受到的垂向力，從而方便的根據(jù)扭轉角度和垂向力得知行駛中車輛的車架所受的扭轉剛度，實現(xiàn)正確測試出運行中車架的扭轉剛度。
文檔編號G01M17/007GK102288415SQ201010212468
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者周昆兵, 毛稼祥, 陶臣軍 申請人:北汽福田汽車股份有限公司