汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置的製作方法

2023-08-06 08:12:01

專利名稱：汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車工業領域一種汽車檢測設備的檢驗裝置，更具體的說，它涉及一種汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置。
背景技術：
汽車操縱穩定性和直線行駛性是由汽車車輪定位參數的合理匹配保證的，參數的任何一項失準便會導致汽車失去操縱穩定性和直線行駛能力，加快輪胎磨損，油耗上升，安全性下降等問題。
四輪定位儀是檢驗車輪定位是否準確的最重要的檢測設備。目前全國四輪定位儀的保有量達30000多臺，並且以每年30％的速度在遞增，然而不論是其生產過程還是其使用過程，目前均不能對四輪定位儀的性能進行有效的檢驗，無法保證四輪定位儀本身的檢測精度。
四輪定位儀有多項功能，如檢測車輪外傾角、前束角、主銷後傾角、主銷內傾角、車輪最大轉向角以及推力角等。四輪定位儀對上述參數的檢測可通過不同的檢測方法和傳感器來實現，由於車輪主銷後傾角和主銷內傾角不能由四輪定位儀的傳感器直接測量，而是通過相應的數學模型間接測量，所以，對不同四輪定位儀檢測精度進行檢驗便異常困難。
目前，四輪定位儀生產廠家使用的檢驗裝置主要有以下三種1.傾角固定式標定裝置該裝置僅能對四輪定位儀測量車輪外傾角和前束角的檢測精度進行檢驗，而不能對四輪定位儀測量主銷後傾角和主銷內傾角等的精度進行檢驗。
2.吉林大學研究開發的四輪定位儀的檢驗裝置發明專利號ZL 03 110944.6，發明人蘇建，申請日2003年1月23日，授權日2004年12月22日，法律狀態有效，申請國中國。實用新型專利號ZL 032 11159.9，發明人蘇建，申請日2003年1月23日，授權日2004年11月3日，法律狀態有效，申請國中國。該裝置是通過一系列杆系完成對車輪定位角的模擬。該裝置在使用中存在以下問題(1)結構複雜，加工精度要求高，增加了成本；(2)傳動鏈長，累積誤差大；(3)主銷內傾角及主銷外傾角計量方式為遊標計量，製造複雜；(4)不能檢驗推力角及轉向角。
3.遼寧省計量研究院研究開發的四輪定位儀標定裝置該裝置在使用中存在以下問題(1)結構複雜，加工精度要求高，增加了成本；
(2)傳動鏈長，累積誤差大；(3)不能檢驗主銷後傾角，轉向角；(4)左右兩輪不能獨立運動，前後軸不能獨立運動；(5)標定精度，原理、參數均不符合交通部標準JT/T505-2004的要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的技術問題，提供一種具有模擬車輪各種定位角功能的，所模擬車輪定位角的大小可直接讀出的，精度高於四輪定位儀本身檢測精度的，能夠滿足生產廠家以及國家質量監督部門對四輪定位儀質量檢定要求的汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置。
參閱圖1至圖12，為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案予以實現。將該檢定裝置設計為由水平放置在地面上的前軸檢驗部分和後軸檢驗部分組成，前軸檢驗部分和後軸檢驗部分之間的平行距離為被檢測汽車的軸距。
所述的前軸檢驗部分主要由前輪檢驗部分、前臺板和機架組成。機架水平放置在地面上，前臺板安裝在機架的上面，兩臺前輪檢驗部分對稱的安裝在前臺板兩端的加工平面上，兩臺前輪檢驗部分中的兩個卡盤的迴轉軸線要共線，兩個卡盤要指向外側。
所述的後軸檢驗部分主要由機架、上臺板、後輪檢驗部分、推力角轉軸、下臺板與推力角檢驗部分組成。下臺板安裝在水平放置在地面上的機架的上面，上臺板通過推力角轉軸動配合安裝在下臺板的工作平面上，推力角檢驗部分安裝在上臺板的端部，一個後輪檢驗部分的外側，兩臺後輪檢驗部分對稱的安裝在上臺板兩端的加工平面上，兩臺後輪檢驗部分中的兩個卡盤的迴轉軸線要共線，兩個卡盤要指向外側。
技術方案中所述的前輪檢驗部分是由不等角位移傳動機構，定位參數調整機構和機械接口及水平調整機構組成。
所述的不等角位移傳動機構主要由水平迴轉臺、下轉向叉、十字軸、上轉向叉、模擬主銷與調整墊組成。
水平迴轉臺固定在前臺板兩端的加工平面上，使其所帶的蝸杆軸線垂直於前臺板的長邊，調整墊固定在水平迴轉臺的旋轉檯面上，下轉向叉固定在調整墊的上面，十字軸將下轉向叉和上轉向叉轉動連接，模擬主銷下端半球體的底部平面與上轉向叉固定連接，水平迴轉臺的迴轉軸線與模擬主銷的迴轉軸線應通過十字軸的中心；所述的定位參數調整機構主要由主銷內傾角導軌、主銷內傾角分度頭、主銷後傾角導軌、主銷後傾角分度頭、下導向塊與上導向塊組成。
主銷內傾角分度頭與主銷後傾角分度頭固定在前臺板兩端的加工平面上，水平迴轉臺、主銷內傾角分度頭與主銷後傾角分度頭三條迴轉軸線為空間垂直相交於十字軸)的中心處，主銷內傾角導軌固定在主銷內傾角分度頭的旋轉檯面上，主銷後傾角導軌固定在主銷後傾角分度頭的旋轉檯面上，主銷內傾角導軌的弧形側面與下導向塊另一端凹槽的側壁是動配合接觸連接，主銷後傾角導軌的弧形側面與上導向塊另一端凹槽的側壁動配合接觸連接，主銷內傾角導軌的弧形面的曲率中心和主銷後傾角導軌的弧形面的曲率中心分別在主銷後傾角分度頭與主銷內傾角分度頭迴轉軸線上。
所述的機械接口及水平調整機構主要由V型塊、卡盤、卡盤軸、球面導軌、V型塊導軌、球面夾緊手柄、球面壓盤、夾緊座、下導向塊、上導向塊與卡盤靠背組成。
通過球面導軌上的圓孔將球面導軌套裝在模擬主銷下端的球形體上，球面導軌內球面與模擬主銷下端的球面動配合接觸連接，再將球面壓盤、球面夾緊手柄依次套裝在模擬主銷上，球面導軌)的外球面和球面壓盤內壁之間、球面壓盤外壁與球面夾緊手柄之間是面接觸滑動連接，模擬主銷上端依次裝入下導向塊)與上導向塊一端的通孔內。V型塊可滑動的安裝在V型塊導軌的滑道上，V型塊導軌固定在前臺板兩端的加工平面靠近端部一側，卡盤固聯在卡盤靠背上，卡盤靠背動配合的套裝在卡盤軸一端上，卡盤軸另一端固定插入球面導軌外球面一側聯接臂的孔中，控制卡盤能否旋轉的夾緊座固定在球面導軌外球面一側的聯接臂上。卡盤的迴轉軸線應通過球面導軌的球心，球面導軌的球心應與十字軸的中心重合。
技術方案中所述的後輪檢驗部分主要由水平迴轉臺、卡盤、固定支架、轉動支架、車輪外傾定標、車輪外傾遊標、夾緊座、卡盤靠背、車輪外傾轉軸與車輪外傾調整螺杆組成。
水平迴轉臺固定在上臺板兩端的加工平面上，使其所帶的蝸杆軸線垂直於上臺板的長邊，固定支架底端固定在水平迴轉臺的旋轉檯面上，車輪外傾定標固定在固定支架頂端弧面上，轉動支架通過車輪外傾轉軸動配合連接在固定支架上，車輪外傾遊標固定在轉動支架頂端弧面上。卡盤固定在卡盤靠背上，卡盤靠背動配合套裝在卡盤軸的一端上，卡盤軸的另一端固定插入轉動支架擺臂的孔內，夾緊座固定在轉動支架的擺臂上，車輪外傾鎖緊旋鈕的螺杆上套裝一個圓套筒，螺杆的端部與轉動支架的擺臂是螺紋連接，圓套筒處於固定支架支臂上加工的長條弧形通透滑槽裡，圓套筒的上端與旋入長條弧形通透滑槽裡的車輪外傾調整螺杆的下端為動配合連接。
所述的推力角檢驗部分主要由推力角定標、推力角遊標、推力角鎖緊手柄、推力角手輪、絲槓、絲槓螺母與絲槓支架組成。
鎖緊上下臺板的推力角鎖緊手柄穿過上臺板上加工的長條弧形通透滑槽與下臺板螺紋連接，絲槓螺母動配合安裝在上臺板的端部，其與推力角鎖緊手柄成斜直線布置，絲槓的一端裝入絲槓螺母之中，絲槓的另一端裝有一個支架和一個推力角手輪，支架一端上的通孔和絲槓動配合套裝連接，支架的另一端固定在下臺板上，推力角定標安裝在下臺板的端面上，推力角遊標安裝在推力角定標上面的上臺板的端面上。
本發明的有益效果是(1)本發明採用兩個高精度轉角計量裝置(例如機械式分度頭，光學分度頭，工具機用迴轉工作檯，插孔式旋轉分度裝置等，以下以分度頭為例)計量主銷內傾角及主銷後傾角。首先，因為分度頭為常用儀器，無需額外加工，能夠滿足大批量生產的要求；其次，因為分度頭具有角度調整方便的特點，可以根據檢定時對主銷後傾角，主銷內傾角的要求調整到交通部標準規定範圍內的任意角度。第三，因為分度頭具有精確的角度計量功能，可利用主軸上的刻度環和遊標進行任意分度，遊標最小示值可達10″，完全可以滿足《交通部行業標準JT/T505——2004》對標定精度的要求。
(2)本發明弧形導軌不再具有刻度標尺的功能，只保留帶動模擬主銷運動的功能。一方面，降低了對弧形導軌進行加工的精度要求，另一方面，有效杜絕了經過較長時間使用後對儀器刻度造成的磨損。
(3)本發明針對現有標定裝置傳動鏈長，運動狀態複雜，累積誤差較大，影響精度的問題，本發明採取了不等角位移傳動機構，用來傳遞從水平迴轉臺到傳感器之間的動力，從而簡化了標定裝置的結構。
(4)本發明根據四輪定位儀傳感器的實際情況，採用自定心卡盤代替車輪模擬圓盤直接夾持傳感器，消除了夾具裝夾的誤差，提高了測量精度。
(5)本發明用分度頭完成車輪外傾角與主銷內傾角的計量，取消了單獨的車輪外傾角計量機構，簡化了結構。
(6)本發明增加了對推力角和轉向角檢驗的功能。
(7)本發明採用球面鉸接確定主銷調角中心，應用兩相互垂直且又與調角中心同心的弧形導軌，實現對四輪定位儀在汽車縱平面和橫平面的獨立無關聯調整角度，開展檢測標定工作，消除了原有裝置的理論誤差，提高了檢定精度。具有極好的應用前景。
(8)本發明實現了模擬車輪各種定位角的功能，其模擬車輪定位角的大小可直接讀出，檢驗裝置的精度高於四輪定位儀本身的檢測精度，能夠滿足生產廠家以及國家質量監督部門對四輪定位儀的質量檢定。


圖1-a是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前軸檢驗部分結構裝配圖的俯視圖；圖1-b是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後軸檢驗部分結構裝配圖的俯視圖；圖2-a是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前軸檢驗部分結構裝配圖的俯視圖；圖2-b是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前軸檢驗部分結構裝配圖的左視圖；圖3-a是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後軸檢驗部分結構裝配圖的俯視圖；圖3-b是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後軸檢驗部分結構裝配圖的左視圖；圖4是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置前輪檢驗部分的結構原理圖；圖5是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置後輪檢驗部分的結構原理圖；圖6-a是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前軸檢驗部分從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖6-b是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後軸檢驗部分從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖7是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中推力角檢驗部分從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖8是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前輪檢驗部分從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖9是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前輪檢驗部分從卡盤方面看結構裝配的軸測投影圖；圖10是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中前輪檢驗部分去掉球面導軌和上導向塊、下導向塊後從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖11是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後輪檢驗部分從正面看結構裝配的軸測投影圖；圖12是汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置中後輪檢驗部分從後面看結構裝配的軸測投影圖；圖中1.前軸檢驗部分，2.後軸檢驗部分，3.前輪檢驗部分，4.前臺板，5.機架，6.上臺板，7.後輪檢驗部分，8.推力角轉軸，9.下臺板，10.推力角定標，11.推力角遊標，12.水平迴轉臺，13.下轉向叉，14.十字軸，15.上轉向叉，16.V型塊，17.卡盤，18.卡盤軸，19.球面導軌，20.模擬主銷，21.主銷內傾角導軌，22.主銷內傾角分度頭，23.主銷後傾角導軌，24.主銷後傾角分度頭，25.固定支架，26.轉動支架，27.外傾定標，28.外傾遊標，29.車輪外傾調整旋鈕，30.推力角檢驗部分，31.推力角鎖緊手柄，32.推力角手輪，33.V型塊導軌，34.球面夾緊手柄，35.球面壓盤，36.長水泡，37.主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕，38.圓水泡，39.夾緊座，40.主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕，41.夾緊座旋鈕，42.下導向塊，43.上導向塊，44.卡盤靠背，45.調整墊，46.車輪外傾鎖緊旋鈕，47.車輪外傾轉軸，48.車輪外傾調整螺杆，49.絲槓，50.絲槓螺母，51.絲槓支架。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述參閱圖1至圖12，汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢驗裝置是由前軸檢驗部分1和後軸檢驗部分2組成。前軸檢驗部分1完成對前輪定位參數的檢驗，後軸檢驗部分2完成對後輪定位參數、推力角的檢驗。本裝置具有四個相互獨立的車輪定位角檢驗部分；具有兩個坐標完全獨立的主銷傾角分度調整機構。主銷內傾角調整機構的模擬主銷20隨主銷內傾角導軌21移動，主銷內傾角導軌21固連於主銷內傾角分度頭22，主銷內傾角分度頭22可使模擬主銷在xoz平面內的投影繞y軸方向轉動，轉動的角度通過主銷內傾角分度頭的刻度讀出。主銷後傾角調整機構的模擬主銷20隨主銷後傾角導軌23移動，主銷後傾角導軌23固連於主銷後傾角分度頭24，主銷後傾角分度頭24可使模擬主銷在yoz平面內可繞x軸方向轉動，轉動角度通過主銷後傾角分度頭的刻度讀出。
所述的前軸檢驗部分1主要由前輪檢驗部分3、前臺板4和機架5組成。機架5是一個框架式結構件，既可以用型鋼和鋼板焊接而成，也可以先鑄後焊或先鑄後用連接件連接而成。前臺板4是一個扁平的長方體件，既可以用型鋼和鋼板焊接而成，也可以是鑄件，其兩端要安裝前輪檢驗部分3，所以前臺板4兩端要加工出安裝平面與T形槽。加工好的機架5水平放置在地面上，前臺板4安裝在機架5上，兩個加工裝配好的前輪檢驗部分3對稱的安裝在前臺板4兩端的加工平面上，兩個前輪檢驗部分3中的兩個卡盤17的迴轉軸線要共線，兩個卡盤17要指向外側。
前輪檢驗部分3是由不等角位移傳動機構，定位參數調整機構和機械接口及水平調整機構組成。
所述的不等角位移傳動機構主要由水平迴轉臺12、下轉向叉13、十字軸14、上轉向叉15、模擬主銷20與調整墊45組成。
首先將兩臺水平迴轉臺12用螺釘固定在前臺板4兩端的加工平面上，安裝時使其所帶有的蝸杆軸線垂直於前臺板4的長邊，用螺釘將調整墊45固定在水平迴轉臺12的旋轉檯面上，用螺釘將下轉向叉13固定在調整墊45的上面，將十字軸14通過兩個軸承安裝在下轉向叉13上的兩孔內，然後用兩個軸承將十字軸14另外一根軸的兩端安裝在上轉向叉15上的兩孔內，模擬主銷20下端半球體的底部平面與上轉向叉15用螺釘固定連接，模擬主銷20上端通過軸承安裝在下導向塊42、上導向塊43的內孔，整個安裝過程要保證水平迴轉臺12的迴轉軸線與模擬主銷20的迴轉軸線應通過(或相交於)十字軸14的中心。
所述的定位參數調整機構主要由主銷內傾角導軌21、主銷內傾角分度頭22、主銷後傾角導軌23、主銷後傾角分度頭24、主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕37、主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕40、下導向塊42與上導向塊43等零件組成。
主銷內傾角分度頭22與主銷後傾角分度頭24用螺釘固定在前臺板4兩端的加工平面上，安裝過程中要保證水平迴轉臺12、主銷內傾角分度頭22與主銷後傾角分度頭24三條迴轉軸線空間垂直相交於十字軸14的中心上，主銷後傾角導軌23的直柄端用螺釘固定在主銷後傾角分度頭24的旋轉檯面上，主銷內傾角導軌21的直柄端用螺釘固定在主銷內傾角分度頭22的旋轉檯面上，將主銷內傾角導軌21的另一端(弧形導軌端)放置在下導向塊42另一端的凹槽裡(下導向塊42與上導向塊43結構相同，皆由一個加工有一通孔的長方體和一個與主銷內傾角導軌21和主銷後傾角導軌23滑動配合連接的叉形槽件組成)，再用一個壓板和螺釘安裝上主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕37，主銷內傾角導軌21的弧形側面與下導向塊42另一端凹槽的側壁是動配合接觸連接，旋轉主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕37可以實現瑣緊或鬆開主銷內傾角導軌21的目的。同樣將主銷後傾角導軌23的另一端(弧形導軌端)放置在上導向塊43另一端的凹槽裡，再用一個壓板和螺釘安裝上主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕40，主銷後傾角導軌23的弧形側面與上導向塊43另一端凹槽的側壁動配合接觸連接，旋轉後傾角導軌鎖緊旋鈕40同樣起到瑣緊或鬆開主銷後傾角導軌23的目的。安裝過程中要保證主銷內傾角導軌21的弧形面的曲率中心和主銷後傾角導軌23的弧形面的曲率中心分別在主銷後傾角分度頭24與主銷內傾角分度頭22的迴轉軸線上。
所述的機械接口及水平調整機構主要由V型塊16、卡盤17、卡盤軸18、球面導軌19、V型塊導軌33、球面夾緊手柄34、球面壓盤35、長水泡36、圓水泡38、夾緊座39、夾緊座旋鈕41與卡盤靠背44組成。
通過球面導軌19上的圓孔將球面導軌19套裝在模擬主銷20下端的球形體上，使球面導軌19內球面與模擬主銷20下端球形體的球面動配合接觸連接，再將球面壓盤35、球面夾緊手柄34依次套裝在模擬主銷20的中端，球面導軌19外球面和球面壓盤35內壁之間、球面壓盤35外壁與球面夾緊手柄34之間是面接觸滑動連接。於球面夾緊手柄34之上，在模擬主銷20上端依次通過軸承套裝上下導向塊42與上導向塊43，即模擬主銷20在下導向塊42與上導向塊43一端的通孔中是轉動連接。在上導向塊43頂端安裝兩個互相垂直的長水泡36，其作用是在安裝或使用裝置前調整裝置處於水平的正常工作狀態。V型塊16可滑動的安裝在V型塊導軌33的滑道上，V型塊導軌33用螺釘固定在前臺板4兩端的加工平面上，且靠近端部一側，處於卡盤17的正下方。卡盤17用螺釘固定連接在卡盤靠背44上，卡盤靠背44通過一對軸承套裝在卡盤軸18一端上，卡盤軸18的另一端固定插入球面導軌19外球面一側聯接臂的孔中，即卡盤軸18與球面導軌19外球面一側聯接臂的孔是固定連接。控制卡盤17能否旋轉的夾緊座39固定在球面導軌19外球面一側的聯接臂上，夾緊座39上安裝有夾緊座旋鈕41，通過旋轉它可以控制卡盤17是否轉動。在球面導軌19外球面一側的聯接臂的正上方安裝一個圓水泡38，其用途是調整卡盤17迴轉軸線處於水平狀態。安裝過程中要保證卡盤17的迴轉中心應通過球面導軌19的球心，球面導軌19的球心應與十字軸14中心重合。
前輪檢驗部分3安裝完成以後，要達到主銷後傾角分度頭24的迴轉中心線、主銷內傾角分度頭22的迴轉中心線、水平迴轉臺12的迴轉中心線、自定心卡盤17的迴轉中心線以及模擬主銷20的迴轉中心線(五條迴轉中心線)要交於十字軸14的中心(球面導軌19的球心與十字軸14同心)。
所述的後軸檢驗部分2主要由機架5、上臺板6、後輪檢驗部分7、推力角轉軸8、下臺板9與推力角檢驗部分30組成。機架5與前軸檢驗部分1所採用的機架在結構上是一樣的，此處不再贅述。上臺板6與下臺板9都是扁平的長方體，既可鑄造而成，也可採用型鋼與鋼板焊接而成，上臺板6和下臺板9所不同的是在上臺板6端部要凹下一塊，即加工成階梯形狀(端部的厚度比其他部分要薄)，而且在薄板處沿橫向加工一個長條弧形通透滑槽，為的是在這安裝推力角檢驗部分30。下臺板9安裝在水平放置在地面上的機架5上，上臺板6通過軸承和推力角轉軸8安裝在下臺板9的工作平面上，推力角轉軸8和下臺板9是固定連接，上臺板6在外力的作用下可繞推力角轉軸8相對下臺板9轉動一個所需要的角度。推力角檢驗部分30安裝在上臺板6的端部薄板處，一個後輪檢驗部分7的外側，兩臺後輪檢驗部分7對稱的安裝在上臺板6兩端的加工平面上，兩臺後輪檢驗部分7中的兩個卡盤17的迴轉軸線要共線，兩個卡盤17要指向外側。
後輪檢驗部分7主要由水平迴轉臺12、卡盤17、固定支架25、轉動支架26、車輪外傾定標27、車輪外傾遊標28、車輪外傾調整旋鈕29、長水泡36、夾緊座39、夾緊座旋鈕41、卡盤靠背44、車輪外傾鎖緊旋鈕46、車輪外傾轉軸47與車輪外傾調整螺杆48組成。
首先將兩臺水平迴轉臺12用螺釘固定在上臺板6兩端的加工平面上，安裝時使其所帶有的蝸杆軸線垂直於上臺板6的長邊。用螺釘將固定支架25底端固定在水平迴轉臺12的旋轉檯面上，車輪外傾定標27固定在固定支架25頂端弧面上。用螺釘將卡盤17固定在卡盤靠背44上，卡盤靠背44通過一對軸承套裝在卡盤軸18的一端上，卡盤軸18的另一端固定插入轉動支架26擺臂的孔內，即卡盤軸18的另一端與轉動支架26擺臂的孔是固定連接。轉動支架26通過車輪外傾轉軸47動配合連接在固定支架25的通孔中，車輪外傾遊標28固定在轉動支架26頂端弧面上。控制卡盤17能否旋轉的夾緊座39固定在轉動支架26的擺臂上，夾緊座39上安裝有夾緊座旋鈕41，通過旋轉它可以控制卡盤17是否轉動。車輪外傾鎖緊旋鈕46的螺杆上套裝一個圓套筒，螺杆的端部與轉動支架26的擺臂是螺紋連接，圓套筒處於固定支架25支臂上加工的長條弧形通透滑槽裡，圓套筒的上端與垂直裝入長條弧形通透滑槽裡的車輪外傾調整螺杆48的下端轉動連接，車輪外傾調整螺杆48與固定支架25支臂的長條弧形通透滑槽是螺紋連接，當旋轉車輪外傾調整螺杆48時(即旋轉車輪外傾調整旋鈕29)，車輪外傾調整螺杆48可以沿著長條弧形通透滑槽上下移動，當旋轉車輪外傾調整旋鈕29時，車輪外傾調整螺杆48帶動圓套筒、車輪外傾鎖緊旋鈕46的螺杆上下移動，實現轉動支架26相對固定支架25繞車輪外傾轉軸47轉動，即實現角度的調整。在轉動支架26擺臂的正上方安裝一個長水泡36，以便於在使用裝置前調整卡盤17的迴轉軸線處於水平正常工作狀態。
所述的推力角檢驗部分30主要由推力角定標10、推力角遊標11、推力角鎖緊手柄31、推力角手輪32、絲槓49、絲槓螺母50與絲槓支架51組成。
鎖緊上下臺板的推力角鎖緊手柄31穿過上臺板6加工的長條弧形通透滑槽與下臺板9螺紋連接，旋轉推力角鎖緊手柄31就可以實現上臺板6與下臺板9之間的鎖緊與鬆開。絲槓螺母50動配合安裝在上臺板6的端部，其與推力角鎖緊手柄31成斜直線布置，絲槓49裝入兩者之中，絲槓49的一端與推力角鎖緊手柄31下面的壓塊上的通孔是間隙配合(絲槓49也可以不通過推力角鎖緊手柄31下面的壓塊上的通孔，即不採用推力角鎖緊手柄31下面設置壓塊的結構，而採用絲槓49的一端裝入絲槓螺母50之中，絲槓49的另一端裝有一個支架51和一個推力角手輪32，支架51一端上的通孔和絲槓49動配合連接，支架51的另一端固定在下臺板9上的結構，轉動推力角手輪32即可實現上臺板6繞推力角轉軸8在下臺板9的工作平面上轉動)，推力角鎖緊手柄31與壓塊另一通孔也是間隙配合，皆為非螺紋連接，絲槓49與絲槓螺母50則構成一套傳遞運動的傳動副，絲槓49的另一端裝有一個支架51和一個推力角手輪32，支架一端上的通孔和絲槓49動配合連接，支架51的另一端固定在下臺板9上。轉動推力角手輪32即可實現上臺板6繞推力角轉軸8在下臺板9的工作平面上轉動。推力角定標10安裝在下臺板9的端面上，推力角遊標11安裝在推力角定標10上面的上臺板6的端面上。上臺板6轉動的角度數值可通過推力角定標10和推力角遊標11之間的相對位置讀出。
汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置的工作原理及操作方法汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢驗裝置是由前軸檢驗部分1和後軸檢驗部分2組成。使用前要調整前軸檢驗部分1和後軸檢驗部分2之間的平行距離為被檢測汽車的軸距；要調整前軸檢驗部分1和後軸檢驗部分2處於水平正常工作狀態。
1.前輪外傾角檢驗的工作原理及操作方法首先，將V型塊16置於卡盤17的正下方，鬆開球面夾緊手柄34，將卡盤17置於V型塊16上，將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，使卡盤17處於水平狀態(檢驗裝置使用前的調零步驟)。然後鎖緊球面夾緊手柄34，使球面導軌19與上轉向叉15之間不能產生相對運動，撤掉V型塊16。
然後，鬆開主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕40。轉動主銷內傾角分度頭22的手柄，將固連在主銷內傾角分度頭22上的主銷內傾角導軌21沿順時針或逆時針轉動一定角度，記錄下主銷內傾角分度頭22上的主銷內傾角導軌21從原始豎直位置到轉動一定角度後的位置所轉過的角度數(從主銷內傾角分度頭22上的刻度盤上可讀出)，此角度數即車輪外傾角。將該車輪外傾角與現有四輪定位儀測得的外傾角相比較，即可對現有四輪定位儀測得的車輪外傾角進行標定。
2.前輪前束角、車輪轉角檢驗的工作原理及操作方法首先，將V型塊16置於卡盤17的正下方，鬆開球面夾緊手柄34，將卡盤17置於V型塊16上，將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，使卡盤17處於水平狀態(檢驗裝置使用前的調零步驟)。然後鎖緊球面夾緊手柄34，使球面導軌19與上轉向叉15之間不能產生相對運動，撤掉V型塊16。
然後，通過旋轉水平迴轉臺12，使卡盤17在水平面內沿順時針或逆時針旋轉一定角度，記錄水平迴轉臺12的旋轉臺面從初始零點位置到轉動一定角度後的位置所轉過的角度數(從水平迴轉臺12上的刻度盤上可讀出)，此角度數即為前輪前束角。將該前輪前束角與現有四輪定位儀測得的前輪前束角相比較，即可對現有四輪定位儀前輪前束角進行標定。
第三，通過旋轉水平迴轉臺12，使卡盤17在水平面內沿順時針或逆時針旋轉一定角度，記錄水平迴轉臺12的旋轉臺面從初始零點位置到轉動一定角度後的位置所轉過的角度數(從水平迴轉臺12上的刻度盤上可讀出)，此角度數即為前輪車輪轉角。將該前輪車輪轉角與現有四輪定位儀測得的前輪車輪轉角相比較，即可對現有四輪定位儀前輪車輪轉角進行標定。
3.前輪主銷內傾角、主銷後傾角檢驗的工作原理及操作方法首先，將V型塊16置於卡盤17的正下方，鬆開球面夾緊手柄34，將卡盤17置於V型塊16上，將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，使卡盤17處於水平狀態(檢驗裝置使用前的調零步驟)。
然後，鬆開主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕37、主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕40，轉動主銷內傾角分度頭22使固聯在分度頭22旋轉檯面上的主銷內傾角導軌21轉動一定角度，在主銷內傾角分度頭22上讀出主銷內傾角導軌21所轉過的角度數即為前輪主銷內傾角；再轉動主銷後傾角分度頭24，使固聯在分度頭24旋轉檯面上的主銷後傾角導軌23轉動一定角度，在主銷後傾角分度頭24上讀出主銷後傾角導軌23所轉過的角度數即前輪主銷後傾角。
第三，鎖緊主銷內傾角導軌鎖緊旋鈕37、主銷後傾角導軌鎖緊旋鈕40，球面夾緊手柄34，使球面導軌19與上轉向叉15之間不能產生相對運動，撤掉V型塊16。
第四，通過旋轉水平迴轉臺12，使卡盤17繞模擬主銷20沿順時針或逆時針旋轉一定角度，水平迴轉臺12的旋轉臺面從初始零點位置轉動的角度大小(從水平迴轉臺12上的刻度盤上可讀出)根據四輪定位說明書要求確定。將該前輪主銷後傾角及主銷內傾角與現有四輪定位儀測得的主銷後傾角及主銷內傾角相比較，即可對現有四輪定位儀主銷後傾角及主銷內傾角進行標定。
4.後輪外傾角檢驗的工作原理及操作方法將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，鬆開車輪外傾鎖緊旋鈕46，旋轉車輪外傾調整旋鈕29，使車輪外傾遊標28繞車輪外傾轉軸47相對車輪外傾定標27轉動一定角度，鎖緊車輪外傾鎖緊旋鈕46，從車輪外傾遊標28和車輪外傾定標27上讀出的角度即為後輪外傾角。將該後輪外傾角與現有四輪定位儀測得的後輪外傾角相比較，即可對現有四輪定位儀後輪外傾角進行標定。
5.後輪前束角檢驗的工作原理及操作方法將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，然後通過旋轉水平迴轉臺12，使卡盤17在水平面內沿順時針或逆時針旋轉一定角度，記錄水平迴轉臺12的旋轉臺面從初始零點位置到轉動一定角度後的位置所轉過的角度數(從水平迴轉臺12上的刻度盤上可讀出)，此角度數即為後輪前束角。將該後輪前束角與現有四輪定位儀測得的後輪前束角相比較，即可對現有四輪定位儀後輪前束角進行標定。
6.後軸推力角檢驗的工作原理及操作方法將四輪定位儀上的傳感器測量頭夾在卡盤17上，鬆開推力角鎖緊手柄31，轉動推力角手輪32，與推力角手輪32固定連接的絲槓49推動上臺板6相對下臺板9繞推力角轉軸8轉動一定角度，該角度數可從推力角定標10與推力角遊標11之間的相對位置讀出，轉動的角度數就是後軸的推力角。將其與現有四輪定位儀的示值相比較，即可對現有四輪定位儀的推力角進行標定。
汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置對現有四輪定位儀檢測車輪前束角及外傾角結果的檢定分別對A、B、C三臺四輪定位儀的前束角、車輪外傾角進行檢定，對前束角的檢定結果見表1～3，對外傾角的檢定結果見表4～6。從數據中可以看出三臺四輪定位儀測量前束角與外傾角的線性度較好，但零點均有偏差。由於標準中規定前束角的示值誤差範圍在±2°時為±2′，外傾角的示值誤差範圍在±4°時為±2′。顯然，只有四輪定位儀B的前束角結果滿足標準要求。
表1四輪定位儀A前左輪前束角試驗數據

表2四輪定位儀B前左輪前束角試驗數據

表3四輪定位儀C前左輪前束角試驗數據

表4四輪定位儀A前左輪外傾角試驗數據

表5四輪定位儀B前左輪外傾角試驗數據

表6四輪定位儀C前左輪外傾角試驗數據

主銷後傾角及主銷內傾角試驗結果對主銷後傾角的檢定結果見表7～9。對主銷內傾角的檢定結果見表10～12。從數據中可以看出三臺四輪定位儀中A型、B型、C型的傾角之一誤差均隨另一主銷傾角的增大而增大，但是由於B型採用簡化的線性模型，誤差要大於A型、C型。由於標準中規定的主銷後傾角檢定的示值誤差範圍在±12°內應為±6′，其餘範圍內為±10′，在0～+18範圍內精度為±6′，其餘範圍精度為±10′。顯然，只有A型、C型對主銷內傾角的檢定結果能夠滿足標準要求。同時，對主銷傾角的測量也存在零點誤差。
表7四輪定位儀A前左輪主銷後傾試驗數據

表8四輪定位儀B前左輪主銷後傾試驗數據

表9四輪定位儀C前左輪主銷後傾試驗數據

表10四輪定位儀A前左輪主銷內傾試驗數據

表11四輪定位儀B前左輪主銷內傾試驗數據

表12四輪定位儀C前左輪主銷內傾試驗數據

權利要求
1.一種汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置，其特徵在於，所述的汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置是由水平放置在地面上的前軸檢驗部分(1)和後軸檢驗部分(2)組成，前軸檢驗部分(1)和後軸檢驗部分(2)之間的平行距離為被檢測汽車的軸距；所述的前軸檢驗部分(1)主要由前輪檢驗部分(3)、前臺板(4)和機架(5)組成，機架(5)水平放置在地面上，前臺板(4)安裝在機架(5)的上面，兩臺前輪檢驗部分(3)對稱的安裝在前臺板(4)兩端的加工平面上，兩臺前輪檢驗部分(3)中的兩個卡盤(17)的迴轉軸線要共線，兩個卡盤(17)要指向外側；所述的後軸檢驗部分(2)主要由機架(5)、上臺板(6)、後輪檢驗部分(7)、推力角轉軸(8)、下臺板(9)與推力角檢驗部分(30)組成，下臺板(9)安裝在水平放置在地面上的機架(5)的上面，上臺板(6)通過推力角轉軸(8)動配合安裝在下臺板(9)的工作平面上，推力角檢驗部分(30)安裝在上臺板(6)的端部，一個後輪檢驗部分(7)的外側，兩臺後輪檢驗部分(7)對稱的安裝在上臺板(6)兩端的加工平面上，兩臺後輪檢驗部分(7)中的兩個卡盤(17)的迴轉軸線要共線，兩個卡盤(17)要指向外側。
2.按照權利要求1所述的汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置，其特徵在於，所述的前輪檢驗部分(3)是由不等角位移傳動機構，定位參數調整機構和機械接口及水平調整機構組成；所述的不等角位移傳動機構主要由水平迴轉臺(12)、下轉向叉(13)、十字軸(14)、上轉向叉(15)、模擬主銷(20)與調整墊(45)組成；水平迴轉臺(12)固定在前臺板(4)兩端的加工平面上，使其所帶的蝸杆軸線垂直於前臺板(4)的長邊，調整墊(45)固定在水平迴轉臺(12)的旋轉檯面上，下轉向叉(13)固定在調整墊(45)上面，十字軸(14)將下轉向叉(13)和上轉向叉(15)轉動連接，模擬主銷(20)下端半球體的底部平面與上轉向叉(15)固定連接，水平迴轉臺(12)的迴轉軸線與模擬主銷(20)的迴轉軸線應通過十字軸(14)的中心；所述的定位參數調整機構主要由主銷內傾角導軌(21)、主銷內傾角分度頭(22)、主銷後傾角導軌(23)、主銷後傾角分度頭(24)、下導向塊(42)與上導向塊(43)組成；主銷內傾角分度頭(22)與主銷後傾角分度頭(24)固定在前臺板(4)兩端的加工平面上，水平迴轉臺(12)、主銷內傾角分度頭(22)與主銷後傾角分度頭(24)三條迴轉軸線為空間垂直相交於十字軸(14)的中心處，主銷內傾角導軌(21)固定在主銷內傾角分度頭(22)的旋轉檯面上，主銷後傾角導軌(23)固定在主銷後傾角分度頭(24)的旋轉檯面上，主銷內傾角導軌(21)的弧形側面與下導向塊(42)另一端凹槽的側壁是動配合接觸連接，主銷後傾角導軌(23)的弧形側面與上導向塊(43)另一端凹槽的側壁動配合接觸連接，主銷內傾角導軌(21)的弧形面的曲率中心和主銷後傾角導軌(23)的弧形面的曲率中心分別在主銷後傾角分度頭(24)與主銷內傾角分度頭(22)迴轉軸線上；所述的機械接口及水平調整機構主要由V型塊(16)、卡盤(17)、卡盤軸(18)、球面導軌(19)、V型塊導軌(33)、球面夾緊手柄(34)、球面壓盤(35)、夾緊座(39)、下導向塊(42)、上導向塊(43)與卡盤靠背(44)組成；通過球面導軌(19)上的圓孔將球面導軌(19)套裝在模擬主銷(20)下端的球形體上，球面導軌(19)內球面與模擬主銷(20)下端的球面動配合接觸連接，再將球面壓盤(35)、球面夾緊手柄(34)依次套裝在模擬主銷(20)上，球面導軌(19)的外球面和球面壓盤(35)內壁之間、球面壓盤(35)外壁與球面夾緊手柄(34)之間是面接觸滑動連接，模擬主銷(20)上端依次裝入下導向塊(42)與上導向塊(43)一端的通孔內，V型塊(16)可滑動的安裝在V型塊導軌(33)的滑道上，V型塊導軌(33)固定在前臺板(4)兩端的加工平面靠近端部一側，卡盤(17)固聯在卡盤靠背(44)上，卡盤靠背(44)動配合的套裝在卡盤軸(18)一端上，卡盤軸(18)另一端固定插入球面導軌(19)外球面一側聯接臂的孔中，控制卡盤(17)能否旋轉的夾緊座(39)固定在球面導軌(19)外球面一側的聯接臂上，卡盤(17)的迴轉軸線應通過球面導軌(19)的球心，球面導軌(19)的球心應與十字軸(14)的中心重合。
3.按照權利要求1或2所述的汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置，其特徵在於，所述的後輪檢驗部分(7)主要由水平迴轉臺(12)、卡盤(17)、固定支架(25)、轉動支架(26)、車輪外傾定標(27)、車輪外傾遊標(28)、夾緊座(39)、卡盤靠背(44)、車輪外傾轉軸(47)與車輪外傾調整螺杆(48)組成；水平迴轉臺(12)固定在上臺板(6)兩端的加工平面上，使其所帶的蝸杆軸線垂直於上臺板(6)的長邊，固定支架(25)底端固定在水平迴轉臺(12)的旋轉檯面上，車輪外傾定標(27)固定在固定支架(25)頂端弧面上，轉動支架(26)通過車輪外傾轉軸(47)動配合連接在固定支架(25)上，車輪外傾遊標(28)固定在轉動支架(26))頂端弧面上，卡盤(17)固定在卡盤靠背(44)上，卡盤靠背(44)動配合套裝在卡盤軸(18)的一端上，卡盤軸(18)的另一端固定插入轉動支架(26)擺臂的孔內，夾緊座(39)固定在轉動支架(26)的擺臂上，車輪外傾鎖緊旋鈕(46)的螺杆上套裝一個圓套筒，螺杆的端部與轉動支架(26)的擺臂是螺紋連接，圓套筒處於固定支架(25)支臂上加工的長條弧形通透滑槽裡，圓套筒的上端與旋入長條弧形通透滑槽裡的車輪外傾調整螺杆(48)的下端為動配合連接；所述的推力角檢驗部分(30)主要由推力角定標(10)、推力角遊標(11)、推力角鎖緊手柄(31)、推力角手輪(32)、絲槓(49)、絲槓螺母(50)與絲槓支架(51)組成；鎖緊上下臺板的推力角鎖緊手柄(31)穿過上臺板(6)上加工的長條弧形通透滑槽與下臺板(9)螺紋連接，絲槓螺母(50)動配合安裝在上臺板(6)的端部，其與推力角鎖緊手柄(31)成斜直線布置，絲槓(49)的一端裝入絲槓螺母(50)之中，絲槓(49)的另一端裝有一個支架(51)和一個推力角手輪(32)，支架一端上的通孔和絲槓(49)動配合套裝連接，支架(51)的另一端固定在下臺板(9)上，推力角定標(10)安裝在下臺板(9)的端面上，推力角遊標(11)安裝在推力角定標(10)上面的上臺板(6)的端面上。
全文摘要
本發明公開了一種用於汽車工業領域的汽車縱橫平面無關聯調角型四輪定位儀的檢定裝置。旨在解決現有技術中所存在的結構複雜，加工精度要求高，累積誤差大，功能不完全，標定精度低等問題。該裝置是由前軸檢驗部分和後軸檢驗部分組成。前軸檢驗部分主要由前輪檢驗部分、前臺板和機架組成。前臺板安裝在機架上，兩個前輪檢驗部分對稱的安裝在前臺板兩端，兩個前輪檢驗部分中兩個卡盤的迴轉軸線共線；後軸檢驗部分主要由推力角檢驗部分、機架、上臺板、後輪檢驗部分、推力角轉軸、下臺板組成。下臺板安裝在機架上，上臺板通過推力角轉軸動配合地安裝在下臺板上，兩個後輪檢驗部分對稱的安裝在上臺板兩端，兩個後輪檢驗部分中兩個卡盤的迴轉軸線共線。
文檔編號G01M17/013GK101063640SQ20071005573
公開日2007年10月31日 申請日期2007年6月7日 優先權日2007年6月7日
發明者蘇建, 徐觀, 單紅梅, 陳熔, 劉玉梅, 張立斌, 潘洪達, 戴建國, 何鳳江, 蘇麗俐 申請人:吉林大學