[发明专利]电动/手动一体加载的轿车白车身扭转静刚度测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车整车测试系统，特别是关于一种电动/手动一体加载的轿车白车身扭转静刚度测试系统。

背景技术

汽车白车身结构静刚度是衡量整车力学性能的重要参数之一。如果车身刚度设计不合理，将会影响汽车在行驶过程中的动态响应和NVH(Noise、Vibration、Harshness，即噪声、振动和声振粗糙度)性能，对汽车的操纵性、稳定性和安全性产生影响。因此，在汽车研发期，需要对白车身结构静刚度进行测试。结构静刚度包括扭转静刚度和弯曲静刚度。

过去10年，国内部分高校和企业进行过白车身或者汽车底盘扭转静刚度试验装置的研究和开发。清华大学的范子杰、陈宗渝等开发了一套白车身结构扭转静刚度试验平台(公开号CN 1405542A，公开日期2003年3月26日)，该装置成本低，通用性强，操作简便，可以满足测试精度和可靠性要求，但采用手动加载，试验劳动强度大；上海比亚迪公司的黄彦、夏承钢等设计并开发了汽车底盘扭转刚度测试装置(公开号CN 1769858A，公开日期2006年5月10号)，该装置在测试时，保留悬架部分，但通用性不高，通过千斤顶实现加载，试验劳动强度大；奇瑞汽车公司的陈文敏、郭喜晨和张厚平等公开了一种乘用车白车身结构静刚度测试系统及其试验方法(公开号CN 101281085A，公开日期2008年10月8号)，该系统引入了伺服机构进行加载，试验劳动强度降低，但机械装置复杂，存在过约束。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种通用性强，机械装置简单，试验劳动强度低，自动化程度高、测试准确，电动/手动一体加载的轿车白车身扭转静刚度测试系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电动/手动一体加载的轿车白车身扭转静刚度测试系统，其特征在于：它包括机械约束装置、电控加载装置、传感测量装置和工控机；所述机械约束装置包括对试验对象进行约束的前约束装置和后约束装置；所述电控加载装置包括电机控制卡，所述电机控制卡设置在所述工控机上；所述电机控制卡的输出端电连接电机驱动器，所述电机驱动器的输出端电连接机械起升装置中的电机，所述机械起升装置设置在前约束装置下方，且其上设置有力传感器，所述力传感器的输出端电连接数据采集卡，所述数据采集卡设置在所述工控机上；所述传感测量装置包括设置在所述前约束装置下方的安装支架，所述安装支架上设置有光电开关和位移传感器；所述光电开关的输出端电连接所述电机驱动器；所述位移传感器的输出端电连接所述数据采集卡；所述工控机内预置有用于对所述电机控制卡和数据采集卡进行控制的测试模块。

所述机械约束装置中，所述前约束装置包括安装支架和主钢架；所述安装支架包括一个底座，所述底座上平行焊接两根立柱；所述主钢架呈“T”型，包括水平梁和垂向梁，所述垂向梁设置在两根所述立柱之间，且通过一连接轴与两根所述立柱转动连接；所述主钢架的水平梁顶面两端分别焊接有一段导轨，每一段所述导轨顶部均配合一导槽，各所述导槽分别通过关节轴承连接一约束立杆，各所述约束立杆的另一端均通过关节轴承连接用于约束试验对象的约束盖板。

所述机械约束装置中，所述后约束装置包括一安装板，所述安装板上焊接有一圆筒形的后约束底座；所述后约束底座内通过轴承转动设置有丝母底座，所述丝母底座上方、所述后约束底座的顶端设置一具有通孔的盖板，所述丝母底座内螺纹连接一丝母，所述丝母上端穿过所述盖板上的通孔且固定连接一手轮；所述丝母内螺纹连接一丝杠，所述丝杠下端插入所述后约束底座内，上端通过关节轴承连接用于约束试验对象的后约束盖板。

所述电控加载装置中，所述机械起升装置设置在所述前约束装置的所述主钢架水平梁的下方；所述机械起升装置包括一箱体，所述箱体内设置有螺旋升降机；所述螺旋升降机的输入端连接设置在所述箱体上的手轮和步进电机；所述螺旋升降机的输出轴穿过所述箱体顶面；所述力传感器的一端通过铰接件连接所述螺旋升降机的输出轴顶端，所述力传感器的另一端通过铰接件连接顶块。

所述传感测量装置中，所述安装支架设置在所述前约束装置的所述主钢架水平梁的下方；所述安装支架包括磁座，所述磁座上设置有一竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的另一端穿设并通过螺钉紧固在一固定关节上；所述固定关节上还穿设并通过螺钉紧固有一横向支撑杆；所述横向支撑杆的另一端穿设并通过螺钉紧固在另一固定关节上，所述光电开关和位移传感器设置在该所述固定关节上。