一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件台架试验技术领域，尤其涉及一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置。

背景技术

动力总成悬置的主要功能是将动力总成装配到车架上，动力总成是汽车上的一个主要振动源，其振动由动力总成经动力总成悬置传递给车架或车身，良好的动力总成悬置可以有效地降低汽车整车的振动和噪声水平，以减少发动机的不平衡力造成的振动过分地传向车架或车身。现阶段针对动力总成悬置在出厂前需要进行台架试验，通过模拟加载试验进行减震性能测试，通常的台架试验都是单一施加垂直载荷，或分别施加几个方向的载荷进行台架疲劳验证的方法，与实车工况存在很大差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，以解决现有台架试验与实车工况存在很大差异的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，包括：

悬置加载块，所述悬置加载块连接于动力总成悬置，所述动力总成悬置装配连接于第一支座上；

垂直作动器，固定在龙门架上，所述垂直作动器的第一作动端沿竖直方向与所述悬置加载块的顶部刚性连接，用于加载垂直作动力；

侧向作动器，固定连接在第二支座上，所述侧向作动器的第二作动端沿水平方向与所述悬置加载块的侧向刚性连接，用于加载侧向作动力；

纵向作动器，固定连接在第三支座上，所述纵向作动器的第三作动端沿水平方向与所述悬置加载块的纵向刚性连接，用于加载纵向作动力；

所述第二作动端与所述第三作动端均设置在所述悬置加载块上的相同高度处。

可选地，所述刚性连接为螺栓连接。

可选地，所述悬置加载块包括两个“┌”型直角件，两个所述直角件的水平段相互垂直设置并形成垂直作动力加载面，所述垂直作动力加载面的外侧面连接所述第一作动端，内侧面抵靠在所述动力总成悬置上；两个所述直角件的竖直段的内侧面分别抵靠在所述动力总成悬置上，外侧面分别连接所述第二作动端和所述第三作动端。

可选地，所述悬置加载块为一体成型件。

可选地，所述垂直作动力加载面的内侧面设有凸台，所述凸台的端面抵靠在所述动力总成悬置上。

可选地，所述商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括第一加载杆，所述第一加载杆的两端分别转动连接于所述悬置加载块和所述第二作动端。

可选地，所述商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括第二加载杆，所述第二加载杆的两端分别转动连接于所述悬置加载块和所述第三作动端。

可选地，所述第一加载杆和所述第二加载杆的两端分别设有关节轴承，并分别通过所述关节轴承连接于所述悬置加载块，以及连接于所述第二作动端和所述第三作动端。

可选地，所述商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括加载叉，所述加载叉的一端固定连接于所述第二作动端、所述第三作动端和所述悬置加载块，另一端与所述关节轴承转动连接。

可选地，所述转动连接为销接，销轴沿水平方向设置且穿设在所述加载叉和所述关节轴承上。

本发明的有益效果：

本发明的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，包括垂直作动器、侧向作动器和纵向作动器，分别提供垂直、侧向和纵向加载作动力，便于模拟实车的三维受力工况，台架试验结果模拟度高。

垂直作动器、侧向作动器和纵向作动器的输出作动端和动力总成悬置之间设置悬置加载块，可以为三个输出作动端提供加载平面，并能够确保三个输出作动端的作用力方向能够通过动力总成悬置的中心。刚性连接利于真实的进行震动传递，减少震动损失，可以实现对动力总成悬置的耐久试验，提高动力总成悬置乃至整车的出厂可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置的试验安装第一角度结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置的试验安装第二角度结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置的局部放大示意图；

图4是本发明实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置中悬置加载块的第一角度结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置中悬置加载块的第二角度结构示意图。

图中：

100.动力总成悬置；1001.第一支座；

1.悬置加载块；11.直角件；12.凸台；2.垂直作动器；3.侧向作动器；31.第二支座；4.纵向作动器；41.第三支座；5.第一加载杆；6.第二加载杆；7.关节轴承；8.加载叉；9.销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，以解决现有台架试验与实车工况存在很大差异的问题。

如图1-3所示，本实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，包括悬置加载块1、垂直作动器2、侧向作动器3和纵向作动器4，悬置加载块1连接于动力总成悬置100，动力总成悬置100装配连接于第一支座1001上；垂直作动器2固定在龙门架上，垂直作动器2的第一作动端沿竖直方向与悬置加载块1的顶部刚性连接，用于加载垂直作动力；侧向作动器3固定连接在第二支座31上，侧向作动器3的第二作动端沿水平方向与悬置加载块1的侧向端面刚性连接，用于加载侧向作动力；纵向作动器4固定连接在第三支座41上，纵向作动器4的第三作动端沿水平方向与悬置加载块1的纵向端面刚性连接，用于加载纵向作动力；第二作动端与第三作动端均设置在悬置加载块1上的相同高度处。

本发明的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，包括垂直作动器2、侧向作动器3和纵向作动器4，分别提供垂直、侧向和纵向(分别对应着作动力沿图1中的z向、x向和y向)加载作动力，便于模拟实车的三维受力工况，台架试验结果模拟度高。对于作动器动力类型可以选择气体作动器和电器作动器等，根据整车的控制规律对动力总成悬置施加控制力，模拟实车的振动工况，在三维方向同时或分别施加作动力，试验结果更真实。

垂直作动器2、侧向作动器3和纵向作动器4的输出作动端和动力总成悬置100之间设置悬置加载块1，可以为三个输出作动端提供加载平面或中间体，并能够确保三个输出作动端的作用力方向能够通过动力总成悬置100的中心。刚性连接利于真实的进行震动传递，减少震动损失，可以实现对动力总成悬置100的耐久试验，提高动力总成悬置100乃至整车的出厂可靠性。

需要说明的是，动力总成悬置100是按照实车的安装方式固定在第一支座1001上，龙门架可以为垂直作动器2提供高度上的安装空间以及足够的安装强度和稳定性，龙门架、第一支座1001、第二支座31和第三支座41均刚性固定在地面上，如可以采用螺栓连接方式连接于铁地板的地面上，可拆卸式连接，便于调整加载距离和加载长度，通用性好，可以根据实车工况间距和高度等参数。

本实施例中的刚性连接均为螺栓连接，如预先在悬置加载块1上或第一支座1001或第二支座31或第三支座41等结构上开设通孔，螺栓连接，便于拆装。刚性连接便于传递作动器的作动力，减少作动力损失。

如图4和图5所示，悬置加载块1包括两个“┌”型直角件11，两个直角件11的水平段相互垂直设置并形成垂直作动力加载面，垂直作动力加载面的外侧面连接第一作动端，内侧面抵靠在动力总成悬置100上；两个直角件11的竖直段的内侧面分别抵靠在动力总成悬置100上，外侧面分别连接第二作动端和第三作动端。

需要解释说明的是，两个直角件11分别为板件弯折形成，以便形成足够的加载平面。两个直角件11的高度相同，宽度和厚度可以不同，以便内侧面能够按照动力总成悬置100的外形进行抵靠连接，在抵靠连接的时候，也有进行螺栓连接，以便增加悬置加载块1和动力总成悬置100之间的牢靠度。两个水平段形成一体的共面结构，顶部连接垂直作动器2的第一作动端，顶部的内侧面抵靠动力总成悬置100的顶端。两个竖直段的内侧面能够分别抵靠在动力总成悬置100的两个相互垂直的侧面上，需要说明的是，竖直段的长度和宽度，要能够保证第一作动端、第二作动端和第三作动端的作用力相互垂直且作动力延长线能够相交于一点O，该点O为动力总成悬置100的中心。同时，动力总成悬置100的其他侧面和底面可以与第一支座1001实现固定连接，而悬置加载块1与第一支座1001之间不接触。

可选地，悬置加载块1为一体成型件。悬置加载块1的作用是稳定的连接于动力总成悬置100上，为第一作动端、第二作动端和第三作动端提供稳定可靠的连接面，以便三个方向的作动力能够通过动力总成悬置100的中心，模拟实车安装工况，以便获得更真实的台架试验效果。一体成型件加工简单，零部件少，便于刚性传递作动力，并且利于三个连接面之间的相互垂直位置，减少零部件数量，降低成本。

可选地，垂直作动力加载面的内侧面设有凸台12，凸台12的端面抵靠在动力总成悬置100上。如图5，凸台12是两个水平段形成的垂直作动力加载面的内侧面向内的凸出部分，凸台12竖直向下凸出且下端面为平面，下端面面积可以根据动力总成悬置100的顶部结构进行设置，使其能够抵靠在动力总成悬置100的顶部，并实现稳定贴靠，便于作动力加载。

可选地，商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括第一加载杆5，第一加载杆5的两端分别转动连接于悬置加载块1和第二作动端。

可选地，商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括第二加载杆6，第二加载杆6的两端分别转动连接于悬置加载块1和第三作动端。

如图1-图3所示，设置第一加载杆5和第二加载杆6，可以调节或设置侧向作动器3的第二作动端和纵向作动器4的第三作动端分别与动力总成100之间的距离，模拟实车尺寸和距离，模拟真实作动距离对加载试验的影响，因此台架试验结果更接近实车工况。

如图3，第一加载杆5和第二加载杆6的两端分别设有关节轴承7，并分别通过关节轴承7连接于悬置加载块1，以及连接于第二作动端和第三作动端。采用关节轴承7的连接方式，便于实现对不同实车工况的模拟，并可以根据试验的数据对动力总成悬置100的结构和安装方式等给出客观合理的设计方向，便于提高动力总成悬置100的减震性能和使用强度，以提高动力总成悬置100的使用可靠性。

可选地，商用车动力总成悬置多向加载试验装置还包括加载叉8，加载叉8的一端固定连接于第二作动端、第三作动端和悬置加载块1，另一端与关节轴承7转动连接。

如图3所示，加载叉8是一种一端设有U型开口的叉状结构，关节轴承7或第一加载杆5、第二加载杆6等的端部可以设置在U型开口的内部进行连接，以对转动方向进行限位，本实施例中，加载叉8的开口用于实现转动连接，转动方向在水平方向限位，只能在竖直方向发生转动，因此第一加载杆5或第二加载杆6的两端设置的关节轴承7设于加载叉8的U型开口内并转动连接，用于模拟实车工况以及各种实验工况。

可选地，转动连接为销接，销轴9沿水平方向设置且穿设在加载叉8和关节轴承7上。如图3，销轴9的一端穿设在关节轴承7和加载叉8上，加载叉8的另一端刚性固定连接于悬置加载块1或作动器的作动端(第二作动端和第三作动端)，记载叉8可以防止试验过程中第一加载杆5和/或第二加载杆6在水平方向的位移，使其只能在竖直面内传递作动力，达到所需要的作动效果。销轴9的两端在连接后需要进行刚性固定连接，避免试验过程中的脱出。

本实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，通过设置三个相互垂直的方向上垂直作动器2、侧向作动器3和纵向作动器4，施加三个相互垂直方向的作动力，并且采用悬置加载块1可以保证作动力通过动力总成悬置100的中心，采用第一加载杆5、第二加载杆6和关节轴承7的连接方式，可实现对动力总成悬置100进行多向可靠性试验，得到实车工况模拟，相对于现有的试验台架具有更好的模拟效果。

应用上述实施例提供的一种商用车动力总成悬置多向加载试验装置，对一种商用车动力总成悬置进行多向加载试验，具体试验方法包括如下步骤：

S1，采集实车动力总成悬置载荷谱。

对采集的载荷谱进行数据预处理，包括数据平滑处理和降噪等。将载荷谱用于对驱动桥壳的加载条件，可以很好的反应实车受力工况，复现实车承载，对提升试验的准确性有着重要意义。也可以利用等损伤原理将载荷谱转化为阶梯载荷作为加载条件。

S2，利用上述载荷谱或阶梯载荷各向同时对动力总成悬置进行加载试验，完成指定次数和里程的循环，检查试验样品损坏情况。

S3，试验结束。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。