检测整车异响的全工况动态模拟试验台架及其试验方法

技术领域

本发明涉及车辆检测设备技术领域，具体地指一种检测整车异响的全工况动态模拟试验台架及其试验方法。

背景技术

目前，整车异响试验可以在室内进行，但需要配套相关的设备。具体的，目前分别采用两个设备来实现对整车低频激励(扫频激励)和高频激励(随机激励)的异响验证，低频激励方式通常采用空气或液压的方法进行模拟，高频激励通常采用电磁方式进行模拟。由于低频扫频激励和高频随机激励需要两个设备进行验证，占用了大量空间，而且只能在车辆静止状态才能进行测试，无法模拟车辆在实际行驶过程中出现的一些异响问题。

其次，目前的测试台架所采用的转毂多采用更换鼓面的形式来模拟不同路面的振动噪音情况，虽然能模拟一些振动噪声，但是针对一些异响问题，目前的转毂难起作用，如鹅卵石路和比利时路，且现有转毂无法模拟汽车转向时出现异响的情况。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种能检测整车异响的全工况动态模拟试验台架及其试验方法。

为实现此目的，本发明所设计的检测整车异响的全工况动态模拟实验台架，其特征在于：它包括用于与车轮固定、可与车轮同步转动的车轮连接装置；

用于支撑轮胎底面、可驱动车轮转动或被车轮驱动转动的转毂支撑装置；

用于驱动所述车轮连接装置和所述转毂支撑装置同步上下运动的连杆驱动装置；

用于驱动所述车轮连接装置、所述转毂支撑装置、所述连杆驱动装置绕竖直方向同步转动或使所述车轮连接装置、所述转毂支撑装置、所述连杆驱动装置被车轮驱动并绕竖直方向同步转动的转向驱动装置。

进一步的，所述转向驱动装置的动力输出端固定有总支撑架，所述连杆驱动装置固定于所述总支撑架上，所述连杆驱动装置的末端连杆铰接连接有分支撑架，所述车轮连接装置和转毂支撑装置上下布置、均固定于所述分支撑架上。

进一步的，所述分支撑架上固定有用于驱动所述车轮连接装置上下移动的升降驱动装置，所述车轮连接装置固定于所述升降驱动装置的动力输出端上。

进一步的，所述总支撑架包括与所述转向驱动装置的动力输出端固定的总支撑架底板和垂直固定连接于所述总支撑架底板左右两侧的总支撑架侧板，所述分支撑架设置于所述总支撑架内部，每块所述总支撑架侧板的内侧表面均沿竖直方向固定有导轨；

所述分支撑架包括与所述连杆驱动装置的末端连杆铰接连接的分支撑架底板和垂直固定连接于所述分支撑架底板左右两侧的分支撑架侧板，每块所述分支撑架侧板的外侧表面均固定有与所述导轨配合的滑块。

进一步的，所述转向驱动装置包括相互啮合的主动齿轮和被动齿轮，所述主动齿轮同轴固定有驱动其转动的齿轮驱动电机，所述被动齿轮同轴固定于被动齿轮轴上，所述总支撑架固定于所述被动齿轮轴的顶端，所述被动齿轮轴的底端同轴设置于齿轮支承轴承内。

进一步的，所述连杆驱动装置包括多连杆机构和用于驱动所述多连杆机构的首端绕圆周方向转动的连杆驱动电机，所述总支撑架内部固定有连杆驱动装置支座，所述连杆驱动装置支座上固定有所述连杆驱动电机，所述连杆驱动电机的电机轴沿水平方向布置，所述连杆驱动电机的电机轴上固定有连杆过渡支架，所述多连杆机构的首端铰接连接所述连杆过渡支架，与所述连杆过渡支架铰接连接的连杆为长度可调的伸缩杆。

进一步的，所述转毂支撑装置包括转毂支撑装置支座和固定于所述转毂支撑装置支座上的转毂驱动电机，所述转毂驱动电机的电机轴沿水平方向布置，所述转毂驱动电机的电机轴上同轴固定有用于支撑车轮的转毂。

进一步的，所述升降驱动装置包括竖直布置的滚珠丝杆机构和固定于所述分支撑架上、用于驱动所述滚珠丝杠机构的螺杆转动的丝杠驱动电机，所述车轮连接装置固定于所述滚珠丝杠机构的螺母上。

进一步的，所述车轮连接装置包括用于与轮辋固定的卡钳和卡盘，所述卡钳的后端同轴固定有水平布置的卡盘转轴，所述卡盘转轴同轴设置于卡盘支承轴承内，所述卡盘支承轴承固定于所述升降驱动装置的动力输出端上。

更进一步的，基于上述的检测整车异响的全工况动态模拟实验台架的试验方法是：采集车辆在实际路面上行驶时轮胎的振动频率、方向盘的转向阻力、行驶速度和转向角度；

将车辆的车轮分别固定在多个所述检测整车异响的全工况动态模拟实验台架的车轮连接装置上，使轮胎底面支撑于转毂支撑装置上；连杆驱动装置驱动所述车轮连接装置和所述转毂支撑装置同步上下运动，使轮胎的振动频率与采集的轮胎的振动频率一致；调整转向驱动装置，使所述转向驱动装置提供的转向阻力与采集的方向盘的转向阻力一致；控制车辆行驶和转向，使车轮的行驶速度和转向角度分别与采集的行驶速度和采集的转向角度一致；判断车辆是否发出异响，若发出异响则对异响发生位置进行检查和维修。

本发明的有益效果是：通过车轮连接装置连接车轮与车轮同步转动，转毂支撑装置支撑车轮转动，同时通过连杆驱动装置使转毂支撑装置和车轮连接装置上下移动，模拟坑洼路面，利用转向驱动装置模拟车轮转向。通过上述四个装置的结合动作来模拟汽车在恶劣路面上的行驶，方便工程人员在试验室查找异响来源，并且能到车辆下方直观排查异响部位。本发明所设计的试验台架能够同时模拟高低频扫频激励对轮胎的影响，并且不会产生较大噪声，同时能够模拟汽车的转向行驶，排查解决车辆转向时出现的异响问题。

附图说明

图1为本发明中检测整车异响的全工况动态模拟试验台架的立体图一；

图2为本发明中检测整车异响的全工况动态模拟试验台架的立体图二；

其中，1—车轮连接装置(1.1—卡钳，1.2—卡盘，1.3—卡盘转轴，1.4—卡盘支承轴承)，2—转毂支撑装置(2.1—转毂支撑装置支座，2.2—转毂驱动电机，2.3—转毂)，3—连杆驱动装置(3.1—多连杆机构，3.2—连杆驱动电机，3.3—连杆驱动装置支座，3.4—连杆过渡支架)，4—转向驱动装置(4.1—主动齿轮，4.2—被动齿轮，4.3—齿轮驱动电机，4.4—被动齿轮轴，4.5—齿轮支承轴承)，5—总支撑架(5.1—总支撑架底板，5.2—总支撑架侧板)，6—分支撑架(6.1—分支撑架底板，6.2—分支撑架侧板)，7—升降驱动装置(7.1—滚珠丝杆机构，7.2—丝杠驱动电机)，8—导轨，9—电机控制信号接收器，10—基座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1—2所示的检测整车异响的全工况动态模拟实验台架，它包括用于与车轮固定、可与车轮同步转动的车轮连接装置1。用于支撑轮胎底面、可驱动车轮转动或被车轮驱动转动的转毂支撑装置2。用于驱动车轮连接装置1和转毂支撑装置2同步上下运动的连杆驱动装置3。用于驱动车轮连接装置1、转毂支撑装置2、连杆驱动装置3绕竖直方向同步转动或使车轮连接装置1、转毂支撑装置2、连杆驱动装置3被车轮驱动并绕竖直方向同步转动的转向驱动装置4。

转向驱动装置4包括相互啮合的主动齿轮4.1和被动齿轮4.2，主动齿轮4.1同轴固定有驱动其转动的齿轮驱动电机4.3，被动齿轮4.2同轴固定于被动齿轮轴4.4上，总支撑架5固定于被动齿轮轴4.4的顶端，被动齿轮轴4.4的底端同轴设置于齿轮支承轴承4.5内。齿轮驱动电机4.3和齿轮支承轴承4.5均固定于基座10上，基座10上固定有电机控制信号接收器9。

总支撑架5包括与转向驱动装置4的动力输出端固定的总支撑架底板5.1和垂直固定连接于总支撑架底板5.1左右两侧的总支撑架侧板5.2，分支撑架6设置于总支撑架5内部，每块总支撑架侧板5.2的内侧表面均沿竖直方向固定有导轨8；分支撑架6包括与连杆驱动装置3的末端连杆铰接连接的分支撑架底板6.1和垂直固定连接于分支撑架底板6.1左右两侧的分支撑架侧板6.2，每块分支撑架侧板6.2的外侧表面均固定有与导轨8配合的滑块。

连杆驱动装置3包括多连杆机构3.1和用于驱动多连杆机构3.1的首端绕圆周方向转动的连杆驱动电机3.2，总支撑架5内部固定有连杆驱动装置支座3.3，连杆驱动装置支座3.3上固定有连杆驱动电机3.2，连杆驱动电机3.2的电机轴沿水平方向布置，连杆驱动电机3.2的电机轴上固定有连杆过渡支架3.4，连杆过渡支架3.4使多连杆机构3.1做圆周运动，以实现多连杆机构3.1的升降功能，多连杆机构3.1的首端铰接连接连杆过渡支架3.4，与连杆过渡支架3.4铰接连接的连杆为长度可调的伸缩杆，伸缩杆可由电机驱动，通过改变伸缩杆的长度来调整多连杆机构3.1的升降高度。

分支撑架6上固定有用于驱动车轮连接装置1上下移动的升降驱动装置7，升降驱动装置7包括竖直布置的滚珠丝杆机构7.1和固定于分支撑架6上、用于驱动滚珠丝杠机构7.1的螺杆转动的丝杠驱动电机7.2，车轮连接装置1固定于滚珠丝杠机构7.1的螺母上。车轮连接装置1包括用于与轮辋固定的卡钳1.1和卡盘1.2，卡钳1.1的后端同轴固定有水平布置的卡盘转轴1.3，卡盘转轴1.3同轴设置于卡盘支承轴承1.4内，卡盘支承轴承1.4固定于升降驱动装置7的动力输出端上。

转毂支撑装置2包括固定于分支撑架6上的转毂支撑装置支座2.1和固定于转毂支撑装置支座2.1上的转毂驱动电机2.2，转毂驱动电机2.2的电机轴沿水平方向布置，转毂驱动电机2.2的电机轴上同轴固定有用于支撑车轮的转毂2.3。

本发明中，基于上述的检测整车异响的全工况动态模拟实验台架的试验方法是：采集车辆在实际路面上行驶时轮胎的振动频率、方向盘的转向阻力、行驶速度和转向角度；将车辆的车轮分别固定在多个检测整车异响的全工况动态模拟实验台架的车轮连接装置1上，使轮胎底面支撑于转毂支撑装置2上；连杆驱动装置3驱动车轮连接装置1和转毂支撑装置2同步上下运动，使轮胎的振动频率与采集的轮胎的振动频率一致；调整转向驱动装置4，使转向驱动装置4提供的转向阻力与采集的方向盘的转向阻力一致；控制车辆行驶和转向，使车轮的行驶速度和转向角度分别与采集的行驶速度和采集的转向角度一致；判断车辆是否发出异响，若发出异响则对异响发生位置进行检查和维修。

通过车轮连接装置1连接车轮与车轮同步转动，转毂支撑装置2支撑车轮转动，同时通过连杆驱动装置3使转毂支撑装置2和车轮连接装置1上下移动，模拟坑洼路面，利用转向驱动装置4模拟车轮转向。通过上述四个装置的结合动作来模拟汽车在恶劣路面上的行驶，方便工程人员在试验室查找异响来源，并且能到车辆下方直观排查异响部位。本发明所设计的试验台架能够同时模拟高低频扫频激励对轮胎的影响，并且不会产生较大噪声，同时能够模拟汽车的转向行驶，排查解决车辆转向时出现的异响问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。