一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台

技术领域

本发明涉及动力总成悬置件刚度试验领域，尤其涉及一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台。

背景技术

动力总成悬置件的刚度是指刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。在工程上，有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳，或在流场中发生颤振等灾难性事故。因此在设计中，必须按规范要求确保结构有足够的刚度。因此在研发检测过程中，对关键动力总成悬置件的刚度检测是必不可少的环节。

在对动力总成悬置件进行测量时,往往缺乏考虑工作时温度对其的影响，而橡胶材料在不同温度下的材料特性差别较大。目前对于动力总成悬置件的刚度测量通常在检测其竖直方向位移的时候缺少对其余两个方向位移的监测。且对于目前动力总成悬置件的刚度测量，通常是将动力总成悬置件固定于实验台上,后将试验台向上抬起，被测件在向上移动时，动力总成悬置件的重力以及试验台上的螺栓预紧力等因素均会对实验结果产生影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台，包括激振器底座与激振器，且激振器位于激振器底座的内部，其特征在于：所述激振器底座的顶部设置有激振台面，且激振台面的顶部中间位置处通过螺栓连接有横梁支架，所述横梁支架上设置有测试装置，所述激振器底座上架设有保温仓，且横梁支架位于保温仓内，所述横梁支架的内侧下方设置有一横向的操作台，并通过两侧下方的操作台支架与激振器底座连接；所述测试装置包含有位于横梁支架中间位置处的拉压传感器，且拉压传感器与横梁支架通过螺栓可拆卸连接，所述横梁支架的上端通过螺栓连接有激光传感器；所述操作台的上方设置有位移传感器，且位移传感器的底部通过传感器卡具与操作台卡合连接。

优选的，所述操作台的顶部且位于位移传感器的一侧设置有动力总成悬置件，且动力总成悬置件的底部卡合连接有下卡具，且下卡具通过滑块与操作台卡合连接，所述动力总成悬置件的顶部卡合连接有上卡具。

优选的，所述滑块的两侧转动连接有自锁手柄，所述自锁手柄可贯穿滑块并挤压到操作台的侧壁。

优选的，所述传感器卡具与滑块均为倒U型结构卡合在操作台的外侧。

优选的，所述保温仓为分体设计，通过两个内凹式的框体构成，并通过保温仓锁扣卡紧，所述保温仓内置有温度传感器及冷风管道口、热风管道口，其中冷风管道口、热风管道口开设在保温仓的一侧壁上。

优选的，所述保温仓锁扣的下方且位于保温仓的另一侧壁上设置有线束过口密封圈和泄压阀。

优选的，所述保温仓的材质采用为双层玻璃形式，所述保温仓内还设有压力比例调节器保证仓内压力平稳。

优选的，所述操作台与操作台支架之间设置有调整片。

优选的，所述横梁支架选择铝合金材质。

与相关技术相比较，本发明提供的一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台具有如下有益效果：

首先，在操作台上安装位移传感器，并可以通过调节滑块位置调节位移传感器的水平位置,因此可以通过位移传感器和激光传感器监测动力总成悬置件另外两个方向的位移；

其次，使用动力总成悬置件配套的卡具将动力总成悬置件上端与拉压传感器刚性连接，下端卡紧下卡具使其与操作台面连接，将横梁上的拉压传感器、被测动力总成悬置件、操作台形成刚性连接后，激振台向上抬起使得被测动力总成悬置件从上方向下受力,从而抵消测量过程中所产生的因动力总成悬置件重力或是螺栓预紧力等因素所造成的测量误差的刚度试验台；

最后，对于动力总成悬置件温度的控制,可以模拟动力总成悬置件所处的工作环境，保温仓设有暖风风道与冷风风道以控制保温仓内温度，在测量时,可通过调节温度以获得不同的温度环境,从而测得的动力总成悬置件在不同温度条件下的刚度；同时还可以用于不同规格的动力总成悬置件、橡胶件、小型金属板件等类似件的刚度测量，操作台与操作台支架间装有调整片，通过调整片实现对纵向操作台的高度调节以及水平面找直，有利于结合面测试的准确性。

本发明的使用方法：

1、将动力总成悬置件通过上卡具与下卡具，安装在试验台上。

2、调整位移传感器位置，使之能够正对有效测量点。

3、将保温仓合装在试验台上，并通过螺栓孔进行固定和锁紧。

4、根据试验温度要求，通过冷、热风管道口向保温仓中提供冷、热风，调整保温仓内温度。

5、待保温仓达到指定温度后，保持该温度60分钟后开始试验。

6、动力总成悬置件静刚度测试：

（1）静态正向加载测试，通过激振器对动力总成悬置件施加垂直向下载荷，使动力总成悬置件变形达到1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，通过位移传感器和拉压传感器，记录动力总成悬置件的变形量和受力。待完成数据记录后，提高激振器对动力总成悬置件施加的载荷，增加动力总成悬置件的变形量，动力总成悬置件变形增量一般不低于1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，再次记录动力总成悬置件的变形量和受力。重复以上步骤，直到动力总成悬置件变形达到设计的极限值时，停止增加载荷。

（2）静态正向卸载测试，从6中步骤（1）结束位置开始，减小激振器对动力总成悬置件施加的垂直向载荷，使动力总成悬置件变形达到1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，通过位移传感器和拉压传感器，记录动力总成悬置件的变形量和受力。待完成数据记录后，继续降低激振器对动力总成悬置件施加的载荷，动力总成悬置件变形增量一般不低于1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，再次记录动力总成悬置件的变形量和受力。重复以上步骤，直到动力总成悬置件变形达到静态加载试验初始位置。

（3）静态反向加载测试，从6中步骤（2）结束位置开始，通过激振器对动力总成悬置件施加垂直向上载荷，使动力总成悬置件变形达到1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，通过位移传感器和拉压传感器，记录动力总成悬置件的变形量和受力。待完成数据记录后，提高激振器对动力总成悬置件施加的载荷，增加动力总成悬置件的变形量，动力总成悬置件变形增量一般不低于1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，再次记录动力总成悬置件的变形量和受力。重复以上步骤，直到动力总成悬置件变形达到设计的极限值时，停止增加载荷。

（4）静态反向卸载测试，从6中步骤（3）结束位置开始，减小激振器对动力总成悬置件施加的垂直向载荷，使动力总成悬置件变形达到1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，通过位移传感器和拉压传感器，记录动力总成悬置件的变形量和受力。待完成数据记录后，继续降低激振器对动力总成悬置件施加的载荷，动力总成悬置件变形增量一般不低于1mm，待动力总成悬置件变形稳定后，再次记录动力总成悬置件的变形量和受力。重复以上步骤，直到动力总成悬置件变形达到静态加载试验初始位置，停止加载。

（5）绘制加载和卸载过程中力和位移的曲线图，曲线中动力总成悬置件在不同变形位置时的加载与卸载斜率的均值，即为悬置不同位置下的刚度值。

7、动力总成悬置件动刚度测试

（1）通过激振器对动力总成悬置件施加1Hz的正弦位移激励，激励幅值一般不超过mm，测试10秒内，动力总成悬置件的变形量和受力曲线。

（2）根据测试结果，以动力总成悬置件变形量为横坐标，受力为纵坐标，绘制曲线。在曲线上，对变形量正负最大值的两点建立连线，连线的斜率即为该频率下动力总成悬置件动刚度值。

（3）保持激振器激励幅值不变，激励频率从1Hz开始递增，每次递增频率一般不少于1Hz，重复7中步骤（1），（2），分别获得不同频率下，动力总成悬置件的动刚度值。测试频率上限一般不低于500Hz。

（4）以频率为横坐标，动力总成悬置件动刚度为纵坐标，绘制曲线。该曲线即为动力总成悬置件的动刚度曲线。

附图说明

图1为本发明一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台的结构示意图；

图2为本发明操作台的立体结构示意图；

图3为本发明保温仓的结构示意图；

附图标记：1、激振器底座；2、激振器；3、激振台面；4、横梁支架；5、滑块；6、下卡具；7、位移传感器；8、上卡具；9、拉压传感器；10、保温仓；11、传感器卡具；12、操作台；13、调整片；14、操作台支架；15、热风管道口；16、冷风管道口；17、保温仓锁扣；18、泄压阀；19、线束过口密封圈；20、动力总成悬置件；21、自锁手柄。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例，请结合参阅图1、图2以及图3，其中，图1为本发明一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台的结构示意图；图2为本发明操作台的立体结构示意图；图3为本发明保温仓的结构示意图。

在具体实施过程中，如图1-3所示，一种测量特定温度下的动力总成悬置件刚度试验台，包括激振器底座1与激振器2，且激振器2位于激振器底座1的内部，激振器底座1的顶部设置有激振台面3，且激振台面3的顶部中间位置处通过螺栓连接有横梁支架4，横梁支架4上设置有测试装置，激振器底座1上架设有保温仓10，且横梁支架4位于保温仓10内，横梁支架4的内侧下方设置有一横向的操作台12，并通过两侧下方的操作台支架14与激振器底座1连接；测试装置包含有位于横梁支架4中间位置处的拉压传感器9，且拉压传感器9与横梁支架4通过螺栓可拆卸连接，横梁支架4的上端通过螺栓连接有激光传感器；操作台12的上方设置有位移传感器7，且位移传感器7的底部通过传感器卡具11与操作台12卡合连接；横梁支架4上还设置有两处位移传感器7，分别位于横梁支架4的横杆和侧杆上。

在具体实施过程中，如图1-3所示，操作台12的顶部且位于位移传感器7的一侧设置有动力总成悬置件20，且动力总成悬置件20的底部卡合连接有下卡具6，且下卡具6通过滑块5与操作台12卡合连接，动力总成悬置件20的顶部卡合连接有上卡具8。

在具体实施过程中，如图1-3所示，滑块5的两侧转动连接有自锁手柄21，自锁手柄21可贯穿滑块5并挤压到操作台12的侧壁。

在具体实施过程中，如图1-3所示，传感器卡具11与滑块5均为倒U型结构卡合在操作台12的外侧。

在具体实施过程中，如图1-3所示，保温仓10为分体设计，通过两个内凹式的框体构成，并通过保温仓锁扣17卡紧，保温仓10内置有温度传感器及冷风管道口16、热风管道口15，其中冷风管道口16、热风管道口15开设在保温仓10的一侧壁上。

在具体实施过程中，如图1-3所示，保温仓锁扣17的下方且位于保温仓10的另一侧壁上设置有线束过口密封圈19和泄压阀18。

在具体实施过程中，如图1-3所示，保温仓10的材质采用为双层玻璃形式，保温仓10内还设有压力比例调节器保证仓内压力平稳。

在具体实施过程中，如图1-3所示，操作台12与操作台支架14之间设置有调整片13。

在具体实施过程中，如图1-3所示，横梁支架4选择铝合金材质。

本发明的工作原理如下：

测试前，先将操作台12与操作台支架14间的调整片13进行调整，保证操作台12处于水平装置，调整片13可为矩形结构，实现进行操作台12高度调节及操作台找平；滑块5卡具卡于滑轨12上方并且可以通过自锁手柄12调节至被测动力总成悬置件20位于拉压传感器9下方，然后进行锁死；

测试时，将激振台面3通过激振器底座1内的液压装置带动横梁支架4上下调节，调整好动力总成悬置件20、上卡具8及拉压传感器9的位置后，将上卡具8与滑块5及下卡具6连接,使得横梁支架4和拉压传感器9形成刚性连接，下卡具6、滑块5与上卡具8及操作台12成刚性连接；将操作台12设置好后，将保温仓10从操作台12两侧沿边缘卡入，两侧卡好后将保温仓底部的保温仓锁扣17拧紧，通过热风管道口15或冷风管道口16调节保温仓10内的温度后即可对动力总成悬置件20的进行刚度测试，线束过口密封圈19的设置用于线束的穿出和穿入，保证线束整齐，测量时保温仓10内的线束通过线束过口密封圈19与保温仓10外器械电源连接从而保证密封性；

通过激振器2的振动，横梁支架4下端面的拉压传感器9可测得被测动力总成悬置件20和横梁支架4之间的压力,通过横梁支架4一侧的位移传感器7可测得在此情况下的位移变化，从而得到该动力总成悬置件的法向刚度；需要说明的是，以上仅给出了若干种可以实现激振台在测量动力总成悬置件刚度时的台面振动，同样激振器台体内部还设有液压抬起机构可测量被测动力总成悬置件的静刚度。

由于动力总成悬置件20的下端由下卡具6固定，因此操作台12上水平方向位移需要被保证，固将操作台12上的位移传感器7使用传感器卡具11固定，在被测动力总成悬置件位置确定前，传感器位置也可以做水平方向的调整。

由于被测动力总成悬置件20可以通过下卡具6以及滑块5调节水平方向位置,因此为了避免动力总成悬置件相撞,操作台上的位移传感器7同样安装有与操作台滑轨配套的传感器卡具11,并以此调节传感器位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。