[发明专利]双横臂前悬架定位参数测试实验台

说明书

技术领域

本发明涉及汽车工程领域，具体涉及一种双横臂前悬架定位参数测试实验台架系统。

背景技术

悬架系统是汽车的一个重要组成部分，汽车悬架的性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素。因此，设计新型悬架，优化原有悬架，使悬架性能达到最优状态是提高悬架性能的必由之路。

根据导向机构的结构特点，汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。在独立悬架中，双横臂悬架的突出优点在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及导向臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性（亦即当车轮跳动或车身侧倾时，车轮定位角、轮距的变化及转向系统的干涉能尽量满足设计的要求）。

双轴式倾角传感器是一种高精度、低温漂、数字输出型的二维倾角传感器，该产品可以测量出传感器相对于水平面的倾斜度。将此传感器安装在车轮的适当位置，可以直接得到车轮的外倾角和主销的后倾角，进而通过换算可以得到主销内倾角。

主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束角等前轮定位参数的值对汽车的使用性能，尤其是操纵稳定性有很大的影响。设计双横臂悬架机构时，必须保证前轮定位参数及其变化规律有利于改善汽车的操纵稳定性。另外，车轮上下跳动时，轮距不应有明显变化。为了直观演示悬架导向机构对车轮定位参数变化的影响，设计了一种机构参数调节方便、适用于双横臂前悬架导向机构运动参数测试分析的实验设备，且目前未有类似产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种双横臂前悬架定位参数测试实验台架，能够按设计需要任意改变导向杆系的铰接点位置及导向臂的长度，检测不同铰接点位置及导向臂长度下车轮上/下跳动时，前束、轮距、车轮外倾角、主销后倾角参数的变化，同时研究转向系参数变化对转向性能的影响，为双横臂前悬架的优化设计提供依据。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种双横臂前悬架定位参数测试实验台，该实验台包括前束角变化测量组件、车轮上/下跳动位移测量组件、轮距变化测量组件、主销后倾角和车轮外倾角变化测量组件、齿轮齿条位置测量组件、可变参数双横臂悬架、可变参数转向系统和数据采集显示系统；将可伸缩上/下横臂长度、主销长度、转向节臂位置和长度、转向横拉杆长度、主销后倾角和车轮外倾角调整到设定值，移动车轮上/下跳动移动台的竖直位移，获得车轮上/下跳动量与主销后倾角变化量、主销内倾角角变化量、轮距变化量、前束角变化量的关系；移动转向机，获得的是齿轮齿条位置变化量与车轮转角变化之间的关系；三个位移传感器通过数据采集卡、光学编码器通过RS485/USB、倾角传感器通过RS232/USB将信号输送到上位机中，获得所需的关系图，并将数据保存，并显示到界面。

所述可变参数双横臂悬架，是一安装座与上横臂支架固联，上横臂支架与固定吊耳固联构成一个固定支架，充当双横臂前悬架上横臂在车架上的连接点；安装座与下横臂硬点处三维移动台固联，下横臂硬点处三维移动台与固定吊耳固联，充当双横臂前悬架下横臂在车架上的连接点，此连接点在空间上的位置可通过下横臂硬点处三维移动台装置的调节来改变。上、下横臂的一端分别与关节轴承的柄部联接，另一端分别与固定吊耳螺接形成一个转动副，充当双横臂前悬架的上/下摆臂，且摆臂的杆长可根据设计者的意图在一定范围内变化。关节轴承的球型内圈与可伸缩主销的主销伸缩棒连接，主销伸缩棒与前束角变化测量组件固联，前束角变化测量组件与关节轴承连接来测量主销转角的变化，可伸缩上、下横臂、固定吊耳、可伸缩主销与关节轴承的连接构成了可变参数双横臂悬架的四连杆机构，改变可伸缩主销、可伸缩上、下横臂的长度和下横臂硬点处三维移动台的位置来改变双横臂悬架的导向臂长度和双横臂悬架上/下摆臂硬点的相对位置。

所述可伸缩主销包括主销伸缩棒、横向固定架、转向节臂导轨、车轴滑块导轨四种，主销伸缩棒在车轴滑块导轨中移动实现可伸缩主销长度的变化，主销的长度可根据设计者的意图在一定范围内变化。

所述前束角变化测量组件包括编码器、圆棒和导槽，主销伸缩棒的一端与编码器固联，编码器又与圆棒固联，且圆棒与摆臂同轴，圆棒穿过导槽，导槽又与关节轴承固联；实现测量主销转角的变化，又不影响可伸缩主销的自由度。

所述可伸缩主销的车轴滑块导轨上设有车轴滑块形成一个滑动副，且该滑动副可锁止，实现车轴与主销连接点在主销上位置的可变。