[发明专利]汽车控制臂的刚度的测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种汽车控制臂的刚度的测试方法及装置。

背景技术

悬挂系统是现代汽车上的重要组成部分，其对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有重要影响。作为悬挂系统的导向和传力元件，汽车控制臂分别通过球铰和衬套将轮毂和车架弹性地连接在一起，以将作用在车轮上的力传递给车架。

在汽车行驶过程中，汽车控制臂承受复杂的载荷作用，其刚度大小对于整车的操控性、以及噪声、振动与声振粗糙度(英文：Noise、Vibration、Harshness，简称NVH)性能均有重要影响。基于此，在对悬挂系统进行设计及检验时，需测试控制臂在载荷作用下的刚度。

发明内容

为了测试控制臂在载荷作用下的刚度，本发明实施例提供了一种汽车控制臂的刚度的测试方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种汽车控制臂的刚度的测试装置，所述装置包括：

至少两个标定球，用于布置在控制臂上；

至少两个加力模块，用于分别在所述控制臂的各个加载方向上加载力，并实时记录加载力的大小；所述加载方向包括x向和y向；

摄像模块，用于当所述控制臂受加载力作用时，对所述标定球进行拍摄；

处理模块，用于获得所述摄像模块拍摄的图像，并获得各个所述加力模块在所述摄像模块拍摄时记录的加载力的大小；根据获得的所述加力模块记录的加载力的大小及所述摄像模块拍摄的图像，计算所述控制臂的刚度。

作为可选的实施方式，所述加力模块包括：

螺旋加力器、丝杠、螺母、轴承、滑轨、力传感器和钢绳；

所述螺旋加力器与所述丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端穿过所述螺母与所述轴承的转子连接，所述轴承的定子通过所述钢绳与所述控制臂的球销连接，所述轴承的定子与所述滑轨滑动连接；所述螺母和所述滑轨分别固定在工作台上，所述工作台用于安装所述控制臂，所述力传感器安装在所述定子上，所述力传感器与所述处理模块电连接。

作为可选的实施方式，所述摄像模块包括：

支撑架和两个电荷耦合器件CCD相机；两个所述CCD相机间隔安装在所述支撑架上，两个所述CCD相机分别与所述处理模块电连接。

作为可选的实施方式，所述处理模块包括，

第一获取单元，用于控制所述摄像模块以一定间隔时间进行拍摄并获得所述摄像模块拍摄的图像；

第二获取单元，用于获得各个所述加力模块在所述第一获取单元控制所述摄像模块摄像时记录的加载力的大小；

第一计算单元，用于根据在预定时间段内获得的所述摄像模块拍摄的图像，计算所述控制臂在所述预定时间段内发生的整体位移；根据所述控制臂的整体位移，得到所述控制臂分别在x向和y向的位移；

第二计算单元，用于根据在所述预定时间段内获得的所述加力模块记录的加载力的大小，获得所述预定时间段内控制臂分别在x向和y向受到的载荷；

第三计算单元，用于根据所述控制臂分别在x向和y向的位移、以及所述控制臂分别在x向和y向受到的载荷，计算所述控制臂x向和y向的刚度。

作为可选的实施方式，所述装置还包括导轨机构，所述摄像模块与所述导轨机构可滑动连接。

作为可选的实施方式，所述导轨机构包括第一导轨、第二导轨、第一滑块和第二滑块；

所述第一导轨固定在所述工作台上，所述第一滑块与所述第一导轨可滑动连接，所述第二导轨的一端固定在所述第一滑块上，所述第二滑块与所述第二导轨可滑动连接；所述第一导轨包括第一段和与所述第一段连接的第二段，所述第一段和所述第二段分别与x向和y向平行；所述摄像模块固定在所述第二滑块上。

作为可选的实施方式，所述第一导轨和所述第二导轨上均标记有刻度。

作为可选的实施方式，当所述标定球的数量为3个时，3个所述标定球不在同一直线上。

另一方面，本发明提供了一种汽车控制臂的刚度的测试方法，所述方法包括：

将控制臂固定在工作台上；

提供前述装置，分别连接各个所述加力模块与所述控制臂的球销，将各个所述标定球布置在所述控制臂上，并将所述摄像模块的镜头对准所述标定球；

启动所述摄像模块和所述处理模块，使所述处理模块控制所述摄像模块拍摄并获得所述摄像模块拍摄的图像；

控制各个所述加力模块分别在所述控制臂的各个加载方向上加载力，使所述处理模块同步获得各个所述加力模块在控制所述摄像模块拍摄时记录的加载力的大小，所述加载方向包括x向和y向；