[发明专利]一种弹性车轮扭转刚度测量辅助夹具

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通车辆用弹性车轮扭转刚度测量辅助夹具。

背景技术

城市轨道交通车辆在街道地面或高架上行驶产生的振动和噪声对周围环境的影响日益显著，这成为城市轨道交通的突出问题之一。为了缓解轮轨振动与噪声，城市轨道交通车辆逐渐开始使用弹性车轮，这种车轮在轮芯和轮毂之间安装弹性元件，故轮芯相对与轮毂具有6个方向的变形刚度如图1所示，分别为绕X向偏转刚度，绕Y向扭转刚度，绕Z向偏转刚度，X向径向刚度，Y向轴向刚度，Z向径向刚度。其中径向刚度决定其能够承受的最大垂直静载荷，若其刚度不足以与之承受的载荷相匹配，车轮轮毂将发生变形，有可能导致轮毂断裂、翻车等严重后果；轴向刚度决定轮对相对与轨道的横向位移，若刚度过小有可能导致落轨道或脱轨。此外，由于制动力和牵引力都由轮轨摩擦力提供，在车辆制动和起动时轮毂与橡胶隔层之间会产生巨大的摩擦力，一但发生滑动，即弹性车轮扭转刚度不足，可能导致轮毂脱落。但是轮毂与轮芯之间的刚度过大又失去弹性车轮本身的优势，所以在某一型号的弹性车轮投入使用之前必须通过试验对其刚度予以明确，通过设计车辆悬挂参数与弹性车轮刚度予以匹配，以保证车辆动力学性能达到最佳。

发明内容

由于弹性车轮刚度的重要性，本发明专利的目的是提供一种基于压力试验机的弹性车轮扭转刚度试验测量的辅助设备；且使其有结构简单，安装方便，成本低，工程实现容易的优点。

本发明的目的是基于如下分析和方案提出和实现的：

一种弹性车轮扭转刚度测量辅助夹具：由机架5、可联接在机架5上的支撑框6、可联接在机架5上的两个夹紧块4构成的轮毂支承制动机构和由过盈轴2及加载臂3构成的轮芯加载机构所组成；支撑框6上端具有两个圆形凹槽601，下端具有与机架5固定的联接装置；过盈轴2上具有与支撑框6上端两个圆形凹槽601相配合的两个环形槽201，过盈轴2的两个端头均具有矩形凹槽202；Y形的加载臂3上具有与过盈轴2两个端头矩形凹槽202相卡合的两个卡口301；夹紧块4上设置有用于安插锁紧螺栓的螺栓孔402；夹紧块4底部设置有与机架5固定的联接装置。

本设备在工作时基于以下原则：在测量扭转刚度时应当保证弹性车轮轮毂与轮芯之间仅有扭转方向的自由度，且压力试验机的作用力仅对这一个自由度产生变形。

附图说明如下：

图1弹性车轮六向刚度示意图

图2扭转刚度试验设备俯视图

图3扭转刚度试验设备主视图

图4过盈轴轴结构示意图

图5支撑框示意图

图6夹紧块示意图

图7加载臂示意图

图8机架示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构作进一步的详述。

图2和图3为本发明中弹性车轮扭转刚度试验的一种具体实施方式，试验安装过程如下：

将过盈轴2与被检测的车轮1过盈配合，即过盈轴2与车轮轮芯固结在一起无相对运动，过盈轴2轴如图4所示，其上具有环形槽201和矩形凹槽202。将环形槽201与支撑框6上端的圆形凹槽601配合，过盈轴2可以绕支撑框6轴向转动。支撑框6下端有两个定位柱602，将定位柱602插入机架5上相应的定位孔501上完成支撑框6的定位和固定。通过夹紧块4限制轮毂相对于轮芯的转动，夹紧块4下端有圆柱形定位柱401插入机架5上的定位孔502定位固定，夹紧块4中空可将车轮边缘放于其中，夹紧块下端有螺栓孔402，通过螺栓可将车轮轮毂夹紧；加载臂3一端有卡口301与过盈轴2上矩形凹槽202配合，加载臂3与过盈轴2之间无轴向转动，此时在加载臂另一端施加压力(如图中箭头方向)，轮毂相对于轮芯只有扭转变形，通过试验机的压力、行程、力臂长度测量即可计算出弹性车轮扭转刚度。