[发明专利]一种轮胎五刚度测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种轮胎五刚度测试装置及测试方法，装置包括左侧支架、加载平面、功能总成、右侧支架、左支撑梁、左侧横梁、轮胎安装板、右侧横梁以及右侧支撑梁，功能总成上端为加载平面，轮胎与加载平面接触，功能总成用于实现力与力矩加载、力与力矩值测试、位移与角度值测试。本发明利用已经被整车厂广泛使用的底盘悬架KC特性测试设备，二次开发出轮胎五刚度测试装置及测试方法，解决行业内轮胎刚度测试装置无法普遍应用的难点；测试方法简单，能实现五刚度测试，并模拟地面对轮胎进行力与力矩加载，更接近轮胎实际受力状态；测试装置造价低、结构轻便、易于拆装，易于推广，测试精度高，加载能力大，能够容易实现不同摩擦系数的模拟路面。

技术领域

本发明属于轮胎力学特性分析与测试技术领域，具体涉及一种轮胎五刚度测试装置及测试方法。

背景技术

轮胎五刚度是指径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度及包覆刚度，是反应轮胎力学特性的重要参数。准确测试轮胎五刚度，对轮胎设计、轮胎开发、轮胎性能评估及整车动力学性能分析等工作具有重要的意义。

目前，行业内轮胎刚度测试装置种类较多，可分为两大类。一类是纯刚度测试装置，这类装置结构简单，操作简单，对使用环境及操作人员要求低，缺点是可测试工况少，尤其不能测试处于外倾角状态下轮胎的刚度，有些测试装置仅能测试三个方向甚至更少方向刚度，测量精度与加载能力不高，性能不稳定，整车厂很少使用这类设备。另一类是六自由度轮胎测试装置，这类测试装置可试工况全，精度高，加载能力大，缺点是价格昂贵，动辄数千万人民币，设备庞大而复杂，需很大的使用空间及专业的技术人员，在国内，仅有极少数的整车厂与科研院所有条件使用此类设备。

上述轮胎刚度测试装置相同之处是，必需包含力与力矩加载功能、力与力矩值测试功能、位移与角度值测试功能，且轮胎刚度测试装置均在轮心处进行加载，其道路模拟面高度位置不能变。基于此，现有轮胎刚度测试装置无法被广泛推广使用。

与轮胎刚度测试装置没被普及使用的现状相反，底盘悬架KC特性测试设备在整车厂已经被广泛使用。其精度很高，加载能力很大，所包含力与力矩加载、力与力矩值测试、位移与角度值测试、路面模拟等功能，正是轮胎刚度测试装置所必需的功能。

如能，在底盘悬架KC特性测试设备基础上进行改进，研发出一种轮胎五刚度测试装置及测试方法，使其能够实现轮胎无外倾角、有外倾角状态的五刚度测试，以及模拟地面对轮胎进行力与力矩加载，是一种新的尝试，必将具有广泛的应用价值。

发明内容

本发明提供了一种轮胎五刚度测试装置，还提供了一种轮胎五刚度测试方法，以解决行业内轮胎刚度测试装置无法普遍应用的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种轮胎五刚度测试装置，包括左侧支架1-1、加载平面1-2、功能总成1-3以及右侧支架1-4，其特征在于：还包括左支撑梁2-1、左侧横梁2-2、轮胎安装板2-3、右侧横梁2-4以及右侧支撑梁2-5；

所述左支撑梁2-1与左侧支架1-1相连；所述左侧横梁2-2一侧与左支撑梁2-1固定，另一侧穿过轮胎、轮胎安装板2-3与右侧横梁2-4固定；所述右侧横梁2-4与右侧支撑梁2-5固定；所述右侧支撑梁2-5与右侧支架1-4固定；

所述功能总成1-3上端为加载平面1-2；所述轮胎与加载平面1-2接触；

所述功能总成1-3由力与力矩加载装置、力与力矩测试装置、位移与角度测试装置组成，用于实现力与力矩加载、力与力矩值测试、位移与角度值测试进一步地，所述左支撑梁2-1下端与左侧支架1-1螺栓连接。

进一步地，所述左支撑梁2-1上端与左侧横梁2-2左端螺栓连接。

进一步地，所述左侧横梁2-2右端穿过轮胎、轮胎安装板2-3中心孔，与右侧横梁2-4左端螺栓连接。