[发明专利]轮胎动态性能试验台

说明书

技术领城

本发明涉及一种轮胎动态性能试验台，适用于汽车轮胎动态性能测试。

背景技术：

轮胎的动态性能对汽车性能具有决定性的作用，因此汽车研发需要轮胎的动态性能数据，为此国内外对轮胎动态性能试验台开展了大量的研究工作。

吉林大学郭孔辉教授研发了低速平板轮胎试验台，以平板的直线运动模拟路面，采用外伸式轮胎复合加载机构，实现低速下轮胎复杂工况的测试；美国MTS公司研发了一种高速轮胎试验台，采用高速钢带来模拟路面，其加载机构采用了主框架上加装垂直滑动立柱实施轮胎加载，立柱的旋转来模拟轮胎侧偏，从而实现轮胎复杂工况测试。除此以外，轮胎行业出现了各种类型的轮胎疲劳实验机，均采用转鼓来模拟路面。由于轮胎疲劳测试工况简单，这类实验机均以实现垂直加载工况为主，复杂工况加载并不多见。因此，研究满足轮胎实际运行工况的轮胎动态性能实验台是非常必要的。

发明内容：

本发明目的是针对轮胎动态性能测试提供一种试验台结构，实现动态载荷条件下侧偏、外倾及其联合工况以及轮胎刚度性能测试，为汽车研发和性能分析提供完善的轮胎性能数据。

为达到上述目的本发明提供一种复杂工况加载装置，该轮胎动态性能试验台包括组合框架、平面回转轴承、垂直加载油缸，其特征在于组合框架由位于同一平面的内框架和外框架构成，外框架左右内侧设有直线滑轨，内框架通过直线滑轨连接在外框架内侧；垂直加载油缸上端铰接于外框架，下端通过拉压传感器与内框架固定连接；外框架通过铰接与平台相连；平台通过平面回转轴承与地基连接；侧偏加载油缸一端铰接于平台，另一端铰接于地基；外倾加载油缸一端铰接于外框架，另一端铰接于地基；内框架上设有向外凸出的轮胎安装横梁，轮胎安装横梁向内框架一侧的中央设有安装轴，安装轴上设有六分力传感器和轮辋，在轮辋下方的平台上设有转鼓。使用时被试轮胎安装在轮辋上，其下面的转鼓用以模拟路面。

本发明轮胎动态性能试验台中所说的垂直加载油缸、侧偏加载油缸和外倾加载油缸内分别设置有位移传感器，以测量垂直变形、侧偏角和外倾角。

本发明轮胎动态性能试验台中所说的组合框架与平面回转轴承铰接轴轴线与转鼓表面相切。

本发明的特征还在于，内框架与轮胎安装横梁间设有垫片，由垫片调整轮胎安装横梁12与组合框架相对位置，保证轮胎中心对称平面与组合框架对称平面在一个平面上。

本发明的特征还在于，安装轴横梁的安装位置可以在内框架上下移动满足不同尺寸轮胎的测试要求。

本发明的优点在于：

(1)采用组合框架、平面回转轴承、垂直加载油缸、侧偏加载油缸和外倾加载油缸实现轮胎复合工况加载，满足轮胎实际运行工况要求。

(2)采用活动的安装横梁保证轮胎与组合框架的正确安装位置以及不同尺寸轮胎的测试要求。

(3)采用六分力传感器进行轮胎力测量，适应面广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖面图。

1-平面回转轴承，2-侧偏加载油缸，3-外框架，4-平台，5-外倾加载油缸，6-直线滑轨，7-内框架，8-轮胎，9-垂直加载油缸，10-转鼓，11-组合框架铰接轴，12-轮胎安装横梁，13-拉压传感器，14-垫片，15-六分力传感器，16-安装轴，17-轮辋。

具体实施方式

如图1所示，动态性能试验台包括组合框架、平面回转轴承1、垂直加载油缸9，组合框架由位于同一平面的内框架7和外框架3构成，外框架3左右内侧设有直线滑轨6，内框架7通过直线滑轨6连接在外框架3内侧；垂直加载油缸9上端铰接于外框架3，下端通过拉压传感器13与内框架7固定连接；外框架3通过铰接与平台4相连；平台4通过平面回转轴承1与地基连接；侧偏加载油缸2一端铰接于平台4，另一端铰接于地基；外倾加载油缸5一端铰接于外框架，另一端铰接于地基；内框架7上设有向外凸出的轮胎安装横梁12在轮辋17下方的平台4上设有转鼓10。工作时，被试轮胎8安装在轮辋17上，转动的转鼓10用以模拟移动的路面。

图2显示了轮胎安装横梁与内框架的位置关系，轮胎安装横梁12设置在内框架7上，其上下位置可调整移动，在内框架7与轮胎安装横梁12连接处可设置垫片14，用于调整轮胎安装横梁12与内框架7中心的距离；在轮胎安装横梁12向内框架一侧的中央设有安装轴16，安装轴16上设有六分力传感器15和轮辋17。

本实施例中轮胎动态性能试验台，轮胎8通过六分力传感器15及安装轴16连接在内部框架7的活动轮胎安装横梁12上，垂直加载油缸9驱动内部框架7沿内外框架间的直线滑轨6运动实现轮胎垂直加载。侧偏加载油缸2驱动平面回转轴承1上部平台4旋转实现侧偏加载。外倾加载油缸5驱动组合框架铰接轴11为轴旋转实现外倾加载。三个油缸组合驱动实现轮胎复合加载。加载过程中轮胎力由六分力传感器15测量采集和处理后得到轮胎的轮胎均匀性、滚动阻力、侧偏刚度、外倾刚度特性。