一种汽车悬架试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车性能试验装置领域，特别涉及一种汽车悬架试验装置。


背景技术：

2.汽车悬架是传递车架与车桥之间相互作用力的装置，是影响汽车行驶性能的关键组成。汽车悬架可传递路面反馈的作用力和力矩，衰减车轮的振动，缓和冲击，提高驾驶员的驾驶体验，使车辆获得理想的运动特性和稳定的行驶能力。如图1所示，现有的汽车悬架包括转向节1、副车架2、用于实现转向节1和副车架2之间连接的连臂机构3以及减震器4，减震器4的下部与连臂机构3相连接，当然，这部分结构只是汽车悬架的主要一部分，现有的汽车悬架中还包括其他部件。具体可参考申请号为cn201910983762.0（申请公布号为cn112659831a）的中国发明专利公开的车辆前悬架。
3.汽车转向节是汽车悬架系统非常重要的组成部分，除了承载很大一部分来自车身的惯性重力之外，在汽车行驶过程中，来自路况所传递的各种恶劣载荷，包括汽车加速、制动、运行转向等等对转向总成的抗冲击，抗耐久性都是一个较大的考验。而对于汽车主机厂而言，转向系统除操控功能以外更是安全结构的一部分。为此他们在要求保证单个零部件的强度、耐久性以外，还会将如图1所示的转向节和副车架装配起来进行一个整车道路模拟试验，进而来确保整车的性能要求。
4.对于大多数零部件厂商，都是通过多轴台架搭建来复现转向节单个零件的强度、耐久试验，如专利号cn201911066569 .7(授权公告号为cn110715810b)的中国发明专利公开了一种悬架零部件多轴台架试验装置，包括地板实验平台，地板实验平台的上侧居中设置有龙门架，龙门架的下方竖向设置有车轮模拟板，车轮模拟板的上侧、右侧和下侧分别与垂直力直线缸、纵向力直线缸和侧向力直线缸相连，地板实验平台的上端后侧竖直安装有车身背板，该车身背板的前端下侧伸出布置有前下控制臂安装座，前下控制臂安装座的上侧平行布置的上控制臂安装座，前下控制臂安装座和上控制臂安装座的前端分别连接前下控制臂替代件总成和上控制臂替代件总成。
5.上述装置中使用前下控制臂替代件总成和上控制臂替代件总成来模拟汽车悬架上的部件来对转向节进行试验，但对于转向节连接副车架这套整体的强度、耐久试验是缺乏实际验证。另外即使部分检测机构通过设计拉杆替代件，尽可能复现整车悬架子系统，但目前的试验装置只有对转向节进行试验，而并未公开转向节与副车架连接的整体进行试验，因此与实际装车还是存在较大的差距，还需要进一步改进。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种更接近于实际验证从而提高可靠性的汽车悬架试验装置。
7.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该汽车悬架试验装置，包括：
8.实验平台；
9.受力件，用于与汽车悬架的转向节相连接；
10.施力装置，设置在所述实验平台上，用于向受力件进行施力；
11.其特征在于：还包括有：
12.支撑结构，用于与汽车悬架的副车架相连接，以使汽车悬架的副车架保持与所述实验平台预设距离，在施力装置施力于受力件的状态下，能对汽车悬架的转向节以及副车架共同施力。
13.为了能够将汽车悬架的副车架保持与实验平台预设距离，优选地，所述支撑结构包括呈倒置“u”型的架体，包括有位于汽车悬架的副车架左右两侧的竖向臂以及连接左右两侧的竖向臂的横向臂，左右两侧的竖向臂具有用于与所述汽车悬架的副车架相连接的第一连接件，而横向臂具有用于与所述汽车悬架的减震器相连接的第二连接件。为了能使试验结果更加可靠，通过架体将副车架支撑起并使副车架与实验平台之间的距离为实际汽车上的副车架与地面之间的距离，另外实现副车架与转向节之间的连臂机构保持水平状态，这样即能最大程度模拟出汽车悬架的实际使用状态。
14.为了能最大程度地模拟出汽车悬架的受力，优选地，所述受力件为设于汽车悬架的转向节前端的板体，所述施力装置至少包括三个，分别对板体施加横向力、纵向力和竖向力。
15.为了使该汽车悬架符合整车产品受力，所述施力装置为四个作动器，分别为第一作动器、第二作动器、第三作动器和第四作动器，所述第一作动器和第二作动器分别设于板体的左侧和右侧，并垂直对板体施加横向力；所述第三作动器设于板体的前侧，并垂直对板体施加纵向力；所述第四作动器设于板体的上侧，并垂直对板体施加竖向力。通过多轴作动器的联动加载，复现汽车悬架在真实路况下承受的实际载荷。
16.为了实现作动器能对转向节施加动态载荷或静态载荷，每个所述作动器的施力部和板体之间还设有用于将施力部施加的力传导至所述板体的传导件，每个所述传导件包括有与对应作动器的施力部相连接的第一端以及与板体相连接的第二端。其中，当传导件为刚性件时则作动器对转向节加载静态载荷，当传导件为转动件时则作动器对转向节加载动态载荷，传导件的具体选型可根据实际需要设置。
17.为了可以释放动态载荷加载时的反作用力，优选地，每个所述传导件的第二端还具有能相对所述板体转动的转动件。
18.为了实现转动件的安装且能相对板体转动，优选地，转动件安装的其中一种方式为：所述板体的下部还设有供所述转动件安装的安装座，所述安装座上开设有供传导件的转动件穿设的定位孔。
19.转动件安装的另一种方式为：还包括用于实现转动件与所述板体相安装的安装件，所述安装件的横截面呈l形，包括竖向板以及相对设置在竖向板上的第一横向板和第二横向板，装配后，所述竖向板与板体相贴合且所述第一横向板和第二横向板与所述板体相抵，所述转动件插设于第一横向板和第二横向板之间，所述转动件上开有第一通孔，相应地，所述第一横向板和第二横向板上开设有与第一通孔相配合的第二通孔和第三通孔，通过依次穿设于第二通孔、第一通孔和第三通孔内的螺栓以实现传导件能相对板体转动安装。
20.为了实现第一作动器、第二作动器和第三作动器的安装，优选地，还包括用于安装
作动器的反力座，所述反力座包括有与所述第一作动器的安装端铰接的第一反力座、与所述第二作动器的安装端铰接的第二反力座以及与所述第三作动器的安装端铰接的第三反力座，以实现第一作动器、第二作动器和第三作动器垂直作用于所述板体的左侧、右侧和前侧。
21.为了实现第四作动器的安装，优选地，还包括有用于安装所述第四作动器的支架体，所述支架体包括有与所述第四作动器相铰接的顶板。将该支架体设于第一反力座、第二反力座和第三反力座的中央，能使安装结构更加紧凑。
22.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过支撑结构与汽车悬架的副车架相连接，以使汽车悬架的副车架保持与实验平台预设距离，这样即可最大程度地模拟出汽车悬架的实际应用场景，在施力装置施力于受力件的状态下，能对汽车悬架的转向节以及副车架共同施力，因此本装置最大限度的复现了实际汽车悬架各部件的受载荷能力，相比于主机厂的整车试验，在保证试验复现有效性的前提下，通过这套试验装置的搭建大大降低了试验验证的成本，载荷的验证效果更接近实车，可靠度更高。
附图说明
23.图1为现有技术中汽车悬架的部分结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例中对图1中的结构进行试验的试验装置结构图；
25.图3为图2中省略反力座和支架体的结构示意图；
26.图4为图2中第一作动器的安装结构示意图；
27.图5为图3中4个作动器与板体之间的装配分解图。
具体实施方式
28.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
29.本实施例中对图1中所示的汽车悬架进行试验，该汽车悬架的连臂机构3包括用于实现转向节1上部与副车架2的上部相铰接的上控制臂和实现转向节1下部与副车架2的下部相铰接的下控制臂，如图1所示，下控制臂包括与减震器4的下部相连接的第一下控制臂33以及位于第一下控制臂33左右两侧的第二下控制臂31和第三下控制臂32，相应地，上控制臂包括设于减震器4的上部左右两侧的第一上控制臂34和第二上控制臂35。
30.如图2和图3所示，本实施例中的汽车悬架试验装置包括实验平台以及设于试验平台上的受力件、施力装置和支撑结构，受力件与汽车悬架的转向节1相连接，施力装置用于向受力件进行施力，支撑结构与汽车悬架的副车架2相连接，以使汽车悬架的副车架2保持与实验平台预设距离，即可通过施力装置施力于受力件的状态下，能对汽车悬架的转向节1以及副车架2共同施力。其中，上述所提到的实验平台是具有可固定反力座，u型架等装置的铁平台，同时需要在铁平台下方搭建多个可调节的减震器，来保证整个实验平台的水平与抗震效果。该副车架2与实验平台之间的预设距离为实车放在地面上时副车架2距离地面之间的距离，这样即可模拟出汽车悬架的实际情况，另外，转向节上的受力件安装时距离实验平台的距离为实车上转向节受力部与地面之间的距离，从而使该试验效果更接近于实车，以提高试验可靠性。
31.支撑结构包括呈倒置“u”型的架体6，包括有位于汽车悬架的副车架2左右两侧的
竖向臂61以及连接左右两侧的竖向臂61的横向臂62，左右两侧的竖向臂61具有用于与汽车悬架的副车架2相连接的第一连接件611，而横向臂62具有用于与汽车悬架的减震器4相连接的第二连接件；本实施例中，副车架2呈方形，架体6为两个并排设置的两个架体，包括设于副车架2的前部的第一架体以及设于副车架2的后部的第二架体，其中第一连接件611和第二连接件均呈板状，第一连接件611为四个，并两两设于第一架体和第二架体上，副车架2的4个顶角上通过衬套21与呈板状的第一连接件611相固定，这样即可对副车架2进行整体支撑起，呈板状的第二连接件位于横向臂62的下端并通过呈板状的第二连接件与减震器4的上部相铰接，以实现减震；当然，也可以通过设置具有一定宽度的架体6，这样即只需要一个架体6也可实现副车架2的安装。
32.本实施例的受力件为设于汽车悬架的转向节1前端的板体8，施力装置至少包括三个，分别对板体8施加横向力、纵向力和竖向力。本实施例中，施力装置为四个作动器，分别为第一作动器7a、第二作动器7b、第三作动器7c和第四作动器7d，第一作动器7a和第二作动器7b分别设于板体8的左侧和右侧，并垂直对板体8施加横向力；第三作动器7c设于板体8的前侧，并垂直对板体8施加纵向力；第四作动器7d设于板体8的上侧，并垂直对板体8施加竖向力。本实施例中，作动器为现有技术人员所熟知的常规装置，在此不进行赘述。
33.同时为了实现作动器的安装，本实施例中包括三个反力座和一个支架体13，其中，三个反力座分别为与第一作动器7a的安装端铰接的第一反力座12a、与第二作动器7b的安装端铰接的第二反力座12b以及与第三作动器7c的安装端铰接的第三反力座12c，以实现第一作动器7a、第二作动器7b和第三作动器7c垂直作用于板体8的左侧、右侧和前侧；支架体13包括有与第四作动器7d相铰接的顶板131。
34.每个作动器的施力部和板体8之间还设有用于将施力部施加的力传导至板体8的传导件9，每个传导件9包括有与对应作动器的施力部相连接的第一端以及与板体8相连接的第二端，另外，由于实车在使用时，转向节1会受到来自多个方向的动态载荷，因此每个传导件9的第二端还具有能相对板体8转动的转动件91，本实施例中，如图4和图5所示，传导件9呈杆状，转动件91是杆端关节轴承，通过转动件91与板体8连接的方式，可以释放动态载荷加载时的反作用力。当然，如果需要为了作动器的施力部给板体8施加静态载荷时，则可将施力与连接部分设置成刚性件。
35.为了实现转动件91与板体8之间的安装，本实施例中，板体8的下部还设有供转动件91安装的安装座81，安装座81上开设有供传导件9的转动件91穿设的定位孔811。如图3所示，第一作动器7a与第三作动器7c前端的转动件91均插设于安装座81内。另外，由于安装座81上的位置有限，第二作动器7b和第四作动器7d前端的转动件91则采用安装件10与板体8相安装，安装件10的横截面呈l形，包括竖向板101以及相对设置在竖向板101上的第一横向板102和第二横向板103，竖向板101与板体8相贴合且第一横向板102和第二横向板103与板体8相抵，并通过螺栓将竖向板101与板体8相固定安装，另外，转动件91插设于第一横向板102和第二横向板103之间，转动件91上开有第一通孔911，相应地，第一横向板102和第二横向板103上开设有与第一通孔911相配合的第二通孔1021和第三通孔1031，通过将螺栓11依次穿设于第二通孔1021、第一通孔911和第三通孔1031内以实现传导件9能相对板体8转动安装。