汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的製作方法

2023-05-27 16:54:26

專利名稱：汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種汽車動力總成質心及慣量矩測試臺，是用於測試汽車各零部件、各大總成參數的。
汽車動力總成的慣性參數通常有十項質量M、質心C的坐標(Xc，Yc，Zc)，慣量矩I(Ixx，Iyy，Izz，Ixy，Iyz，Ixz)。質量求法很多也不難。質心求法也很多如磅秤法、懸吊法等，難度不是很大，但很麻煩。如懸吊法測動力總成質心，構思巧妙，方法簡單，精度也高。但需要一定的起重設備，而且測試人員要在動力總成懸吊的情況下工作，人、機都經歷著相當的危險，測量的周期也嫌長。至於慣量矩的測量，理論上講方法很多，如扭擺法、復擺法等，但實踐起來卻難度很大。如扭擺法，結構簡單。一個吊架，三根繩(指三線擺)，一個吊盤，但測試時要求被測物體質心通過吊盤中心垂直線，而且要擺出六種姿勢，可以想見，要實現被測物體在六種姿勢中均要穩坐在由三根線吊起來的吊盤上，還要保證它的質心與扭擺中心軸重合，特別是象動力總成這樣結構複雜，怕磕怕碰，重量大的物體，不但實現精確的測量很難，而且也十分危險。
本實用新型結構簡單，操作方便，測量簡便。
本實用新型有以下幾個部分組成支撐架、承載軌道、擺臺、立柱、限幅器、附加質量庫、光學投影系統、周期儀、基座。附加質量庫是幾何尺寸、質量大小、質心位置和慣量矩已知的便於計算的質量塊，光學投影系統是由瞄準儀、垂直移動器、垂直移動器手柄、水平移動器、水平移動器手柄和支架組成。該系統通過支架由定位塊安裝在基座上一側立柱上，瞄準儀具有十字坐標，能在近距離(0.5M)聚焦，它安裝在垂直移動器上，垂直移動器手柄可帶動瞄準儀在垂直方向上升降，垂直移動器與水平移動器連體，水平移動器手柄使其又可沿水平移動器移動和轉動，周期儀是可移動的，周期儀可放在基座的任一端角，周期儀上有一光電感應器，擺臺與光電感應器對應的位置上安裝有一指針，擺臺擺動時，光電感應器監測指針的位置，周期儀紀錄其擺動周期，輸出測試數據，其特徵為擺臺安裝固定在基座上，在擺臺與基座之間有一限幅器，它固定在基座上，擺臺的擺臂上設有凹型刀口座，與立柱上的凸型刀口合為復擺擺軸，立柱經調整後用壓板緊固在基座上，基座是帶有多道T型槽的鐵底板，以便實現測試臺靈活的移動調整和緊固，立柱上刻有刻度盤，擺臂上有指針，用以顯示測試臺平衡的程度，在擺臺的中心位置上安裝有滾輪，在滾輪上安裝有承載軌道，在承載軌道上的兩端安裝有支承架；汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的限幅器，其特徵為它是由齒輪、齒條、階梯塊、上底座、下底座組成，兩齒條藉助齒輪可使兩端的階梯塊同步反向移動，由於階梯塊位置的不同可在擺臺間形成大小不一的間隙，限制了擺臺因偏載發生傾倒，又可使擺臺在給定的安全間隙裡自由擺動；汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的滾輪，其特徵是滾輪是由滾珠、圓型軌道、立柱、定位鎖組成，以45°角的倍數定位。
圖2為汽車動力總成質心及慣量矩測試臺限幅器立體分解圖。
圖3為汽車動力總成質心及慣量矩測試臺滾輪立體面圖。
圖4為汽車動力總成質心及慣量矩測試臺光學投影系統圖。
具體實施方式
以下結合附圖
詳細說明汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的工作過程。
汽車動力總成質心及慣量矩測試臺充分利用汽車動力總成的曲軸與變速器軸是同一軸線的原理，在其兩伸出端作連接件連接在支承架1上，經緊固後，動力總成便可繞該軸線(天軸)作任意角度的旋轉。動力總成與兩支承架1連成一體後，藉助支承架1下的滾輪10，可在承載軌道2自由移動，以便變動質心位置，調整平衡，然後鎖定。承載軌道2司承載和軌道兩個作用。它與擺臺3之間有立軸18、圓形軌道17、滾珠16和定位鎖19相連接。承載軌道2可以攜帶汽車動力總成輕鬆的繞立軸18(承載軌道2與擺臺3間的立軸，即地軸)，作任意角度的水平旋轉，根據本實用新型的實際需要，只需要實現45°倍數的轉動定位即可。擺臺3不但承載承載軌道2以上部分的載荷，而且在其擺臂上設有凹型刀口座27與在立柱4上的凸型刀口28合為復擺擺軸。立柱4經調整後用壓板29緊固在基座9上。基座9通常是帶有多道T型槽的鐵底板，以便能實現汽車動力總成質心及慣量矩測試臺靈活的移動調整和緊固。立柱4與擺臺3間分別設有指針30和刻度盤，用以顯示系統的平衡程度。為了限制汽車動力總成質心及慣量矩測試臺由於過分偏載造成翻倒又專門設計了限幅器5，限幅器5固定在基座9上，它由齒輪12、齒條13、階梯塊11、上底板15和下底板14組成。兩齒條13藉助齒輪12可使兩端的階梯塊11同步反向移動，限幅器5工作位置在擺臺3和基座9之間，由階梯塊11的位置不同，可在擺臺3間形成大小不一的間隙，即限制了擺臺3因偏載發生傾倒造成事故，又可使擺臺3在給定的安全間隙裡自由擺動，以利調整。為了快速實現系統的平衡調整，又專門設計了附加質量庫6，它們不但便於搬運，而且它們的幾何尺寸、質量大小、質心位置和慣量矩都是已知的又便於計算。這樣就可以通過附加質量塊的多少和位置及使用光學投影系統7將汽車動力總成的質心求算出。光學投影系統7由瞄準儀20、垂直移動器22、垂直移動器手柄25、水平移動器21、水平移動器手柄24和支架23組成。該系統通過支架23由定位塊26安裝在基座9一側立柱4上。瞄準儀20具有十字坐標，能在近距離(0.5M)聚焦，它安裝在垂直移動器22上，垂直移動器22可帶動瞄準儀20在垂直方向上升降，垂直移動器25與水平移動器21連體又可沿水平移動器21移動和轉動，光學投影系統7的工作程序是通過水平移動器21和垂直移動器25先將瞄準儀20置於適當的空間位置；瞄準儀20調到水平零點，即瞄準儀20中垂直坐標線恰好通過兩刀口連線；將各部旋緊，此時瞄準儀20的垂直坐標線也剛好通過汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的軸線，再調整水平移動器21就可將用附加質量法得到的質心向動力總成任何一特徵面投影，從而將質心位置記錄下來。
當一切調整就緒後，給整個系統一擾動，是其沿刀口軸線發生微幅擺動，然後用周期儀8將各狀態下的擺動周期記錄下來，再通過相應的計算就可以得到所需慣量矩。
權利要求1.汽車動力總成質心及慣量矩測試臺由以下幾個部分組成支撐架(1)、承載軌道(2)、擺臺(3)、立柱(4)、限幅器(5)、附加質量庫(6)、光學投影系統(7)、周期儀(8)、基座(9)，附加質量庫(6)是幾何尺寸、質量大小、質心位置和慣量矩已知的便於計算的質量塊，光學投影系統(7)是由瞄準儀(20)、垂直移動器(22)、垂直移動器手柄(25)、水平移動器(21)、水平移動器手柄(24)和支架(23)組成。該系統通過支架(23)由定位塊(26)安裝在基座(9)上一側立柱(4)上，瞄準儀(20)具有十字坐標，能在近距離(0.5M)聚焦，它安裝在垂直移動器(22)上，垂直移動器手柄(25)可帶動瞄準儀(20)在垂直方向上升降，垂直移動器(22)與水平移動器(21)連體，水平移動器手柄(24)使其又可沿水平移動器(21)移動和轉動，周期儀(8)為可移動的，可放在基座(9)的任一端角，周期儀(8)上有一光電感應器，擺臺(3)與光電感應器對應的位置上安裝有一指針(30)，擺臺(3)擺動時，光電感應器監測指針(30)的位置，周期儀(8)紀錄其擺動周期，輸出測試數據，其特徵為擺臺(3)安裝固定在基座(9)上，在擺臺(3)與基座(9)之間有一限幅器(5)，它固定在基座(9)上，擺臺(3)的擺臂上設有凹型刀口座(27)，與立柱(4)上的凸型刀口(28)合為復擺擺軸，立柱(4)經調整後用壓板(29)緊固在基座(9)上，基座(9)是帶有多道T型槽的鐵底板，立柱(4)上刻有刻度盤，擺臂上有指針(30)，在擺臺(3)的中心位置上安裝有滾輪(10)，在滾輪(10)上安裝有承載軌道(2)，在承載軌道(2)上的兩端安裝有支承架(1)；
2.根據權利要求1所述的汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的限幅器(5)，其特徵為它是由齒輪(12)、齒條(13)、階梯塊(11)、上底座(15)、下底座(14)組成，兩齒條(13)藉助齒輪(12)可使兩端的階梯塊(11)同步反向移動，階梯塊(11)位置的不同可在擺臺(3)間形成間隙，擺臺(3)在安全間隙裡自由擺動；
3.根據權利要求1所述的汽車動力總成質心及慣量矩測試臺的滾輪(10)，其特徵是滾輪(10)是由滾珠(16)、圓型軌道(17)、立軸(18)、定位鎖(19)組成，以45°角的倍數定位。
專利摘要汽車動力總成質心及慣量矩測試臺根據復擺原理和動力總成的具體結構特點專門設計的。汽車動力總成質心及慣量矩測試臺有以下幾個部分組成支撐架、承載軌道、擺臺、立柱、限幅器、附加質量庫、光學投影系統、周期儀、基座。轉軸水平且為刀口形式，結構簡單，承載力強，阻力小，並增設了天地軸，這樣就可以實現通過動力總成任意點，任何一方向的軸變成水平且與兩刀口連線(擺軸)平行。兩支承架連接孔中心線即動力總成曲軸中心線定為天軸，承載軌道與擺臺間為立軸即地軸，本實用新型結構簡單，操作方便，測量簡便。
文檔編號G01M1/10GK2527992SQ02209758
公開日2002年12月25日 申請日期2002年1月14日 優先權日2002年1月14日
發明者俞惠然 申請人:中國第一汽車集團公司