專利名稱：車身剛性試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車產(chǎn)品開發(fā)中車身的彎曲剛性和扭轉(zhuǎn)剛性試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車開發(fā)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的需求，車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛性技術(shù)指標(biāo)能否滿足設(shè)計(jì)要求，判定它的方法只有通過(guò)剛性試驗(yàn)來(lái)得出結(jié)論。車身剛性試驗(yàn)臺(tái)是汽車產(chǎn)品開發(fā)中不可缺少的一種試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的結(jié)果，能及時(shí)反映出設(shè)計(jì)中存在的缺陷或薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)計(jì)修改提供依據(jù)，以保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
車身剛性試驗(yàn)臺(tái)由于適用范圍較為專一，故各使用單位的車身剛性試驗(yàn)臺(tái)都為自己設(shè)計(jì)制造的非標(biāo)試驗(yàn)臺(tái)，在試驗(yàn)臺(tái)的扭轉(zhuǎn)裝置部分，其工作原理基本相同(分兩鉸和四鉸機(jī)構(gòu))，在固定裝置部分，有采用立柱固定和龍門固定方式。這些車身剛性試驗(yàn)臺(tái)普遍存在著性能不穩(wěn)定，重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)再現(xiàn)不可靠和改變車型裝夾困難的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)影響性能不穩(wěn)定和重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)再現(xiàn)不可靠主要因素的關(guān)節(jié)軸承座，剛性試驗(yàn)臺(tái)的扭轉(zhuǎn)裝置、固定裝置，夾具連接裝置等進(jìn)行了改進(jìn)，以加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)梁、固定梁的自身剛性，保證試驗(yàn)的測(cè)試精度，保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，由扭轉(zhuǎn)裝置和固定裝置兩大部分組成，其中(1)扭轉(zhuǎn)裝置由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)和四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)組成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)梁、軸承座和旋轉(zhuǎn)梁支柱，在旋轉(zhuǎn)梁支柱上端安裝一對(duì)軸承座，旋轉(zhuǎn)梁的轉(zhuǎn)軸和軸承分別裝在軸承座內(nèi)，旋轉(zhuǎn)梁在受外力時(shí)以軸承座為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述滑塊機(jī)構(gòu)由滑塊和滑塊鎖緊塊組成，裝在旋轉(zhuǎn)梁上，當(dāng)鎖緊機(jī)構(gòu)處于解鎖狀態(tài)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)能沿旋轉(zhuǎn)梁軸向任意移動(dòng)，反之被固定鎖緊。
所述四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)由無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座、關(guān)節(jié)軸承、連桿、無(wú)間隙連接夾具、穩(wěn)定桿和穩(wěn)定桿鎖緊塊組成，關(guān)節(jié)軸承與連桿、穩(wěn)定桿采用螺紋連接，分別連接在連桿和穩(wěn)定桿兩端，連桿一端的關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座連接，另一端與無(wú)間隙連接夾具連接，同樣穩(wěn)定桿一端的關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座連接，另一端與穩(wěn)定桿鎖緊塊連接；上述四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座與滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊用螺紋連接固緊，穩(wěn)桿定鎖緊塊與連桿鎖死，即形成完整的扭轉(zhuǎn)裝置；(2)固定裝置由固定梁、固定梁支柱、滑塊機(jī)構(gòu)、固定支承座、連桿、關(guān)節(jié)軸承和無(wú)間隙連接夾具組成；固定梁與固定梁支柱連接形成一龍門框架，在固定梁上裝有滑塊機(jī)構(gòu)，在滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊上用螺紋連接將固定支承座連接固緊，固定支承座上連接連桿，連桿上端通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙連接夾具連接。
所述無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座由軸承座體、鎖緊螺釘、軸、鎖緊塊和關(guān)節(jié)軸承組成，關(guān)節(jié)軸承通過(guò)軸裝配在軸承座體中，并由鎖緊螺釘和鎖緊塊鎖緊。
所述無(wú)間隙連接夾具由夾具本體、軸、鎖緊塊、鎖緊螺釘和關(guān)節(jié)軸承組成，關(guān)節(jié)軸承通過(guò)軸裝配在夾具本體中，并由鎖緊螺釘和鎖緊塊鎖緊。
發(fā)明效果1、剛性試驗(yàn)臺(tái)的自身剛性，剛性試驗(yàn)臺(tái)的自身剛性對(duì)測(cè)試的性能和精度同樣有較大的影響，剛性試驗(yàn)臺(tái)的自身剛性不足就難以克服車身的自身剛性這也同樣導(dǎo)致性能不穩(wěn)定和重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)再現(xiàn)不可靠，故在車身剛性試驗(yàn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、固定梁及它們的支柱在設(shè)計(jì)中采用優(yōu)質(zhì)型材焊接組合成矩形框梁的結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)、固定梁的自身剛性，對(duì)固定裝置選用了具有交好穩(wěn)定性的龍門固定方式以滿足試驗(yàn)要求。
2、車身剛性試驗(yàn)應(yīng)用四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)和活動(dòng)鉸機(jī)構(gòu)的原理保證了理論原形再現(xiàn)，在四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)和活動(dòng)鉸的設(shè)計(jì)中選用關(guān)節(jié)軸承和無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座、無(wú)間隙連接夾具設(shè)計(jì)保證了試驗(yàn)的測(cè)試精度，滑塊機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)使試驗(yàn)臺(tái)適用范圍拓展。其中(1)無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座，該軸承座采用half對(duì)抱的原理，應(yīng)用鎖緊裝置將裝在關(guān)節(jié)軸承上的軸抱死在軸承座上，消除軸與軸承座的裝配間隙。由于該軸承座采half對(duì)抱的原理在使用中可以隨時(shí)調(diào)整鎖緊裝置，因此解決了軸承座因載荷大，軸和孔磨損快而產(chǎn)生的間隙導(dǎo)致軸與孔徑向串動(dòng)而影響性能不穩(wěn)定和重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)再現(xiàn)不可靠的問(wèn)題。
(2)無(wú)間隙連接夾具，采用與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座采用同樣的原理來(lái)消除軸與軸承座的間隙。在夾具連接的部位，設(shè)計(jì)了一連接通用接口確保與不同車型車身的連接，由于無(wú)間隙連接夾具采用half對(duì)抱的原理使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊，給車身裝夾帶來(lái)極大方便。
(3)滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊機(jī)構(gòu)由滑塊和滑塊鎖緊塊組成?；瑝K和滑塊鎖緊塊分別安裝在旋轉(zhuǎn)梁和固定梁上，當(dāng)改變車型進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，只需將滑塊機(jī)構(gòu)解鎖，按新車型的輪距移動(dòng)滑塊，調(diào)整好輪距鎖緊滑塊機(jī)構(gòu)，然后安裝好車身就能進(jìn)行檢測(cè)。由于滑塊機(jī)構(gòu)可在旋轉(zhuǎn)梁和固定梁上任意滑動(dòng)，故檢測(cè)的車身尺寸范圍可在旋轉(zhuǎn)梁和固定梁允許內(nèi)任意改變，這就拓展了該試驗(yàn)臺(tái)的適用范圍。
車身剛性試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)試用，在一年中多個(gè)車型開發(fā)車身剛性的測(cè)試，重復(fù)測(cè)試精度誤差≤3％，完全能滿足車身剛性測(cè)試的要求，保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。


圖1是本車身剛性試驗(yàn)臺(tái)的扭轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本車身剛性試驗(yàn)臺(tái)的固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本車身剛性試驗(yàn)臺(tái)載試驗(yàn)狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；圖5是無(wú)間隙連接夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本車身剛性試驗(yàn)臺(tái)由兩大部分組成第一部分扭轉(zhuǎn)裝置，參見圖11)在旋轉(zhuǎn)梁支柱1上端安裝一對(duì)軸承座2，旋轉(zhuǎn)梁8的轉(zhuǎn)軸和軸承分別裝在軸承座2內(nèi)，這時(shí)由旋轉(zhuǎn)梁支柱1、軸承座2、旋轉(zhuǎn)梁8組成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)梁在受外力時(shí)就能以軸承座2為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2)在旋轉(zhuǎn)梁上裝有三個(gè)滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊機(jī)構(gòu)由滑塊11和滑塊鎖緊塊12組成。當(dāng)鎖緊機(jī)構(gòu)處于解鎖狀態(tài)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)能沿旋轉(zhuǎn)梁軸向任意移動(dòng)，反之被固定鎖緊。
3)四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)由無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3、關(guān)節(jié)軸承4、連桿5、無(wú)間隙連接夾具6、穩(wěn)定桿9、穩(wěn)定桿鎖緊塊10組成。關(guān)節(jié)軸承4與連桿5、穩(wěn)定桿9采用螺紋連接，分別連接在連桿和穩(wěn)定桿兩端。連桿一端的關(guān)節(jié)軸承4與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3連接，另一端與無(wú)間隙連接夾具6連接，同樣穩(wěn)定桿一端的關(guān)節(jié)軸承4與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3連接，另一端與穩(wěn)定桿鎖緊塊連接。將以上裝好的部件中的無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3按圖示與滑塊11用螺紋連接固緊，然后將穩(wěn)桿定鎖緊塊10按圖示與連桿5鎖死，就形成完整的扭轉(zhuǎn)裝置。
如圖5和圖6所示如果我們將汽車車身連接在無(wú)間隙連接夾具6上，由車身、無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3、關(guān)節(jié)軸承4、連桿5、無(wú)間隙連接夾具6、旋轉(zhuǎn)梁8、滑塊11和滑塊鎖緊塊12就組成了完整的四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)。
第二部分固定裝置，參見圖2固定梁13采用焊接方式與固定梁支柱7連接形成一龍門框架，在固定梁13上同樣裝有滑塊機(jī)構(gòu)，在滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊11上用螺紋連接將固定支承座14連接固緊，按前面所述的方法裝配連桿5、關(guān)節(jié)軸承4、無(wú)間隙連接夾具6，然后將連桿5另一端的螺紋旋入固定支承座14的螺孔并擰緊就形成完整的固定裝置。
參見圖3，無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座3是由軸承座體31、鎖緊螺釘32、軸33、鎖緊塊34和關(guān)節(jié)軸承35組成，關(guān)節(jié)軸承35通過(guò)軸33裝配在軸承座體31中，并由鎖緊螺釘32和鎖緊塊34鎖緊。
參見圖4，無(wú)間隙連接夾具6由夾具本體61、軸62、鎖緊塊63、鎖緊螺釘64和關(guān)節(jié)軸承65組成，關(guān)節(jié)軸承65通過(guò)軸62裝配在夾具本體61中，并由鎖緊螺釘64和鎖緊塊63鎖緊。
以下是車身的剛性試驗(yàn)過(guò)程，參見圖5和圖61)根據(jù)汽車車型參數(shù)按圖示調(diào)試a)按軸距調(diào)整旋轉(zhuǎn)梁支柱1與固定梁支柱7的距離。
b)按輪距調(diào)整旋轉(zhuǎn)梁和固定梁上滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑塊11間的距離。
2)按圖示將車身與無(wú)間隙連接夾具6連接固緊，調(diào)整穩(wěn)定桿且鎖死。
3)根據(jù)測(cè)試要求在車身被測(cè)部位布置位移傳感器或測(cè)試儀表。
4)剛性測(cè)試a)扭轉(zhuǎn)剛性試驗(yàn)，按圖示將車身裝夾好后，在旋轉(zhuǎn)梁的一端逐步施加P1力，扭轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)車身的一端旋轉(zhuǎn)，而車身的另一端固定在固定裝置上保持禁止，故車身產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，布置在車身被測(cè)部位的傳感器或測(cè)試儀表開始記數(shù)，當(dāng)P1力達(dá)到規(guī)定最大值時(shí)，車身扭轉(zhuǎn)變形達(dá)到最大，既完成扭轉(zhuǎn)剛性試驗(yàn)，根據(jù)車身變形實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)可繪出扭轉(zhuǎn)剛性曲線。
b)彎曲剛性試驗(yàn)，按上述方法將車身裝夾好，且將旋轉(zhuǎn)梁在水平位置固定好這時(shí)旋轉(zhuǎn)梁也形成固定梁。按上述方法布置傳感器或測(cè)試儀表，按圖示在車身中部逐步施加P2力，車身開始產(chǎn)生彎曲變形，P2力達(dá)到規(guī)定最大值時(shí)，車身彎曲變形達(dá)到最大，既完成彎曲剛性試驗(yàn)，根據(jù)車身變形實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)可繪出彎曲剛性曲線。
權(quán)利要求
1.車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，由扭轉(zhuǎn)裝置和固定裝置兩大部分組成，其特征在于(1)扭轉(zhuǎn)裝置由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)和四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)組成，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)梁、軸承座和旋轉(zhuǎn)梁支柱，在旋轉(zhuǎn)梁支柱上端安裝一對(duì)軸承座，旋轉(zhuǎn)梁的轉(zhuǎn)軸和軸承分別裝在軸承座內(nèi)，旋轉(zhuǎn)梁在受外力時(shí)以軸承座為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述滑塊機(jī)構(gòu)由滑塊和滑塊鎖緊塊組成，裝在旋轉(zhuǎn)梁上；所述四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)由無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座、關(guān)節(jié)軸承、連桿、無(wú)間隙連接夾具、穩(wěn)定桿和穩(wěn)定桿鎖緊塊組成，關(guān)節(jié)軸承與連桿、穩(wěn)定桿采用螺紋連接，分別連接在連桿和穩(wěn)定桿兩端，連桿一端的關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座連接，另一端與無(wú)間隙連接夾具連接，同樣穩(wěn)定桿一端的關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座連接，另一端與穩(wěn)定桿鎖緊塊連接；上述四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座與滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊用螺紋連接固緊，穩(wěn)桿定鎖緊塊與連桿鎖死，即形成完整的扭轉(zhuǎn)裝置；(2)固定裝置由固定梁、固定梁支柱、滑塊機(jī)構(gòu)、固定支承座、連桿、關(guān)節(jié)軸承和無(wú)間隙連接夾具組成；固定梁與固定梁支柱連接形成一龍門框架，在固定梁上裝有滑塊機(jī)構(gòu)，在滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊上用螺紋連接將固定支承座連接固緊，固定支承座上連接連桿，連桿上端通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與無(wú)間隙連接夾具連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座由軸承座體、鎖緊螺釘、軸、鎖緊塊和關(guān)節(jié)軸承組成，關(guān)節(jié)軸承通過(guò)軸裝配在軸承座體中，并由鎖緊螺釘和鎖緊塊鎖緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述無(wú)間隙連接夾具由夾具本體、軸、鎖緊塊、鎖緊螺釘和關(guān)節(jié)軸承組成，關(guān)節(jié)軸承通過(guò)軸裝配在夾具本體中，并由鎖緊螺釘和鎖緊塊鎖緊。
全文摘要
本發(fā)明提出一種車身剛性試驗(yàn)臺(tái)，由扭轉(zhuǎn)裝置和固定裝置兩大部分組成。其中扭轉(zhuǎn)裝置由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)和四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)組成；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)梁、軸承座和旋轉(zhuǎn)梁支柱；滑塊機(jī)構(gòu)由滑塊和滑塊鎖緊塊組成，裝在旋轉(zhuǎn)梁上；四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)由無(wú)間隙關(guān)節(jié)軸承座、關(guān)節(jié)軸承、連桿、無(wú)間隙連接夾具、穩(wěn)定桿和穩(wěn)定桿鎖緊塊組成；固定裝置由固定梁、固定梁支柱、滑塊機(jī)構(gòu)、固定支承座、連桿、關(guān)節(jié)軸承和無(wú)間隙連接夾具組成。本試驗(yàn)臺(tái)對(duì)影響性能不穩(wěn)定和重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)再現(xiàn)不可靠主要因素的關(guān)節(jié)軸承座，剛性試驗(yàn)臺(tái)的扭轉(zhuǎn)裝置、固定裝置、夾具連接裝置等進(jìn)行了改進(jìn)，一方面加強(qiáng)了旋轉(zhuǎn)梁、固定梁的自身剛性，另一方面保證了試驗(yàn)的測(cè)試精度。
文檔編號(hào)G01N3/00GK101051002SQ200710078448
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者張年春, 吳順洪, 陳建華 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司