[发明专利]一种发动机悬置三轴力传感器及其适配装置

说明书

为了解决发动机悬置检测时施力点位置偏差对于测试精度影响的问题，本发明提供了一种发动机悬置三轴力传感器及其适配装置，包括：弹性体，由上施力板、下承载板、连接于上施力板和下承载板之间的测力梁组成，测力梁设置有均匀分布的前后左右四组，测力梁上还设置有横向力应变组、纵向力应变组以及垂向力应变组，横向力应变组包括前后两测力梁外侧面的剪切应变片T_i、T_o，纵向力应变组包括左右两侧梁外侧面的剪切应力片T_f、T_r，垂向力应变组包括剪切应变片T_i、T_o、T_f、T_r左右两侧均对称设置的两个单向应变片组成，每一侧两个单向应变片应变栅分别沿水平方向和竖直方向分布，各组内的应变片分别组成惠斯通全桥电路。

技术领域

本发明涉及车辆测量装置技术领域，特别涉及一种发动机悬置三轴力传感器及其适配装置。

背景技术

发动机悬置是车辆动力系统关键承载部件，将发动机、离合器、变速箱等关键动力总成部件安装到车架上，其力学特性与NVH、结构疲劳等直接相关，因此准确测量发动机悬置三轴分力对结构及性能研究非常关键。随着测试技术不断发展，车辆测试领域出现了一些发动机悬置三分力测试解决方案，但缺点较为显著,主要为受发动悬置处紧凑空间限制，需要破坏原悬置结构以安装传感器及适配装置，此外不同方向分力之间的耦合问题影响测试数据的可信度和精度，专用化设计理念限制了三分力传感器的通用性。

如公开号为CN108120543A的专利申请中采用的技术方案，虽然实现了三轴力传感器的功能，并且在一定程度上降低了分离之间的干扰，但是，当作用力为偏心力时，其检测结果则会产生较大误差，依然存在准确度不足的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种发动机悬置三轴力传感器及其适配装置，采用的技术方案如下：

一种发动机悬置三轴力传感器，其特征在于，包括：

弹性体，由上施力板、下承载板以及连接于上施力板和下承载板之间的测力梁组成，所述测力梁设置有均匀分布的前后左右四组，测力梁上还设置有横向力应变组、纵向力应变组以及垂向力应变组，所述横向力应变组由设置在前后两测力梁外侧面的剪切应变片T_i、T_o组成，纵向力应变组由设置在左右两侧梁外侧面的剪切应力片T_f、T_r组成，垂向力应变组由设置在剪切应变片T_i、T_o、T_f、T_r左右两侧并且均对称设置的两个单向应变片组成，每一侧两个单向应变片应变栅分别沿水平方向和竖直方向分布，而且所述横向力应变组、纵向力应变组以及垂向力应变组内的各应变片分别组成惠斯通全桥电路。

优选的，还包括分体式安装在上施力板和下承载板之间外侧的封装版。

优选的，所述封装板上设置有用于供电线和信号线穿过的通孔。

优选的，所述上施力板的侧表面上和封装板相对应位置设置有封装板安装孔。

优选的，所述剪切应变片T_i、T_o、T_f、T_r发动均位于测力梁外侧面中间位置，沿竖直方向分布，并且应变栅与垂直中心线呈45°夹角分布。

一种发动机悬置三轴力传感器的适配装置，其特征在于，主要包括底板和两侧板，侧板上设置有用于和三轴力传感器以及和底板相连的安装孔，下承载板侧表面和侧板之间、侧板与底板之间均设置有位置对应分布的安装孔。

本发明的有益效果在于：横向、纵向以及垂向应变片的设置方式，有效解决了发动机悬置三向分力测试时的耦合问题，降低受力偏心时的各弹性体间分布不均产生的误差，避免由于施力点位置偏差对于测试精度的影响，检测数据精确可靠；而且三轴力传感器适配装置通过模块化安装方式装配，增强了三轴力传感器的通用性。