[实用新型]轮胎动力学特性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用自由衰减运动测量轮胎动力学特性参数装置，属于机械工程领域。 

背景技术

大量的研究结果表明，剧烈的振动不仅会造成车辆主要承载零件的疲劳破坏，影响车辆的使用寿命、可靠性和行驶安全性，而且高强度的全身振动会对人体的腰椎、脊柱、胃和肾脏等器官造成伤害。而轮胎是车辆和地面之间的传力元件，其动态特性对车辆的振动和轮胎下地面的变形及破坏有很大的影响。在车辆与地面构成的复杂振动系统中，轮胎的刚度和阻尼对系统的振动有重要影响。 

轮胎是一个减振元件，其刚度和阻尼特性很大程度上影响工程车辆的行驶舒适性及其动态响应，尤以垂直刚度和阻尼特性对行驶舒适性的影响最为明显。为了提高车辆行驶的平顺性、改善驾驶员的乘坐环境，在垂直刚度和阻尼特性的测试中是将系统简化为单质量振动系统。 

测定轮胎垂直刚度和阻尼参数的动力学数学模型为： 

MZ··+cZ·+kZ=0]]>

式中：M——测试装置轮轴上的垂直载荷，kg 

c——轮胎垂直方向的阻尼系数，N·s·m^-1

k——轮胎垂直方向的刚度系数，N·m^-1

Z——轮胎垂直方向振动的位移，m 

——轮胎垂直方向振动的速度，m·s^-1

——轮胎垂直方向振动的加速度，m·s^-2

通过实验测得自由衰减振动加速度、位移的周期和振幅，便可以计算出轮 胎的刚度和阻尼。目前大都是参考GB4783-84汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法中的“滚下法”，测得车身上位于前、后轴正上方的自由衰减振动加速度信号。在这种方法中前后轴悬架理论上应该是解耦的，但实际上并不能够做到完全解耦，不能够满足假定的数学模型条件，测量的结果就会产生误差。为了能够获得正确测量结果为相关研究提供依据，研究设计了轮胎动力学特性测试装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮胎刚度和阻尼系数的测量装置。 

为解决上述问题，本实用新型所述轮胎动力学特性测试装置通过以下技术方案来实现的： 

轮胎动力学特性测试装置主要包括：直线轴承、横梁、导柱、加速度传感器、轮胎连接盘、吊环、导向套支座横梁、磁力起重器、吸力盘、位移传感器固定架、位移传感器、磁力起重器悬吊支架、导向键及主体框架。主体框架包括立柱和上下部矩形框架，导向套支座横梁固定在立柱上，直线轴承安装在导向套支座横梁上、测试轮胎通过轮胎连接盘固定于横梁上，根据轮胎承载的质量在横梁上加载相应砝码；连接在横梁上的导杆穿过直线轴承，固定在横梁上的钢丝绳穿过上、下框架上的吊环吊起横梁及测试轮胎，钢丝绳的另一端连接在吸力盘上，吸力盘被吸附在固定于磁力起重器悬吊支架上的磁力起重器的下表面。通过控制磁力起重器的开关使起重器失去磁力，在重力的作用下固定于横梁的导杆沿直线轴承自由运动，实现测试轮胎的自由衰减运动。 

本实用新型的有益效果是：通过实验测得自由衰减振动加速度、位移的周期和振幅，便可以准确的计算出轮胎的刚度和阻尼系数。解决了车辆悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法中的“滚下法”的测量误差。 

附图说明

图1是本实用新型轮胎动力学特性测试装置的主视图； 

图2是本实用新型轮胎动力学特性测试装置的左视图。 

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本实用新型的具体实施方式。 

图1是本实用新型轮胎动力学特性测试装置的主视图；图2是本实用新型轮胎动力学特性测试装置的左视图。 

如图1-图2所示，本实用新型轮胎动力学特性测试装置包括：直线轴承1、横梁2、导柱3、加速度传感器4、轮胎连接盘5、吊环6、导向套支座横梁7、磁力起重器8、吸力盘9、位移传感器固定架10、位移传感器11、磁力起重器悬吊支架12、导向键13、主体框架导料板14。