[发明专利]铰接结构中转动零件的载荷测量系统

说明书

一种铰接结构中转动零件的载荷测量系统，所述铰接结构包括模拟固定零件及所述转动零件，所述模拟固定零件与所述转动零件通过铰接方式耦接，形成第一铰接点及第二铰接点，所述载荷测量系统包括：柱状件、第一限位件、第二限位件、第一测量单元、第二测量单元；所述第一测量单元，适于测量所述转动零件在第一方向轴线上的受力及第二方向轴线上的受力；其中：所述第一方向轴线及所述第二方向轴线相互垂直且均垂直于所述柱状件的轴向方向；所述第二测量单元，适于测量所述转动零件在所述第一方向轴线上的受力及第二方向轴线上的受力。采用上述方案可以实现铰接结构的载荷测量的普遍适用性，且提高测量结果的准确度。

技术领域

本发明涉及载荷的测量领域，尤其涉及一种铰接结构中转动零件的载荷测量系统。

背景技术

车辆底盘零件间的连接点、底盘零件与动力总成零件间的连接点广泛采用铰接结构。由于底盘结构紧凑，车辆上的铰接点通常体现在相互连接的两个零件中，假设所述两个零件分别为零件A及零件B，其中：零件A为固定端，零件A的铰接点处位于两块平行布置的、具有一定间距的且加工有通孔的金属板。零件B的铰接点处采用衬套结构，即铰接点处具有一金属内管，金属内管与零件B的本体间采用橡胶等材料填充。零件A与零件B通过螺栓夹紧联接，构成一个铰接结构。工作时，零件A与零件B主要通过彼此间接触摩擦传力，而螺栓基本不承受剪切力，铰接点承受垂直于螺栓轴向方向的力和绕螺栓轴线方向的扭矩。且由于衬套结构刚度较小，零件B相对零件A存在一定小幅度的位移和摆动。

实际应用中，由于零件设计开发及试验验证的需要，常常需要测量零件B工作时所承受的载荷。

目前，根据铰接结构的不同，有时无法测得零件B工作时所承受的载荷，有时可以通过在零件B上粘贴应变片来测量其所承受的载荷，但是往往存在测量结果准确度低，载荷测量方法不具备普遍适用性。

发明内容

本发明解决的问题是如何实现铰接结构的载荷测量的普遍适用性，且提高测量结果的准确度。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种铰接结构中转动零件的载荷测量系统，所述铰接结构包括模拟固定零件及所述转动零件，所述模拟固定零件包括相对间隔设置的第一支撑部和第二支撑部，所述模拟固定零件与所述转动零件通过铰接方式耦接，形成第一铰接点及第二铰接点，所述第一铰接点位于所述第一支撑部上，所述第二铰接点位于所述第二支撑部上；所述载荷测量系统包括：柱状件、第一限位件、第二限位件、第一测量单元、第二测量单元；其中：所述柱状件，沿轴向穿过所述第一支撑部和第二支撑部，所述柱状件的两个轴向端部分别支撑在所述第一支撑部、所述第二支撑部上，所述转动零件可旋转地套设在所述柱状件上，并位于所述第一支撑部和第二支撑部之间；所述第一限位件、第二限位件，分别套设并安装在所述柱状件的两个轴向端部；所述第一测量单元，通过所述第一限位件与所述柱状件的轴向一端耦接，且置于所述第一铰接点处，固定安装在所述第一支撑部外侧，适于测量所述转动零件在第一方向轴线上的受力及第二方向轴线上的受力；其中：所述第一方向轴线及所述第二方向轴线相互垂直且均垂直于第三方向轴线，所述第三方向轴线与所述柱状件的轴向方向的中心对称轴线重合，所述第一方向轴线及所述第二方向轴线与所述柱状件的垂直于第三方向轴线的中心对称平面重合；所述第二测量单元，通过所述第二限位件与所述柱状件的另一端耦接，且置于所述第二铰接点处，固定安装在所述第二支撑部外侧，适于测量所述转动零件在所述第一方向轴线上的受力、及所述第二方向轴线上的受力；所述第一测量单元的中心对称轴线、所述第二测量单元的中心对称轴线与所述柱状件的轴向方向中心对称轴线重合。

可选地，所述柱状件、第一限位件及第二限位件，适于模拟实际应用中铰接点处的固定结构来固定所述转动零件，使得所述模拟固定零件与所述转动零件之间的传力方式与实际应用时的传力方式相同。

可选地，所述第一测量单元及所述第二测量单元，还适于测量所述转动零件绕所述第三方向轴线的扭矩。