专利名称：汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法
技术领域：
本发明属于力矩测试技术领域，主要涉及一种汽车轮毂轴承单元力矩刚性的 测试方法。
背景技术：
汽车轮毂轴承单元的力矩刚性指标显著影响着汽车的行驶舒适性、转向平 稳性及安全性，随着汽车行业的快速发展，汽车轮毂轴承单元的力矩刚性的试 验研究也越来越受到人们的关注。
目前，轮毂轴承单元力矩刚性测试分析大多采用一种粗略的方法进行的， 即将被测轮毂轴承单元一端的轮毂法兰盘固定，对另一端转向节法兰盘施加简 单力矩载荷，通过百分表或千分表测量轮毂法兰盘相对转向节法兰盘的倾斜角 来完成的。
该测试方法较为粗略，施加的载荷及力矩性质不能准确真实的模拟汽车轮
毂单元的受力形式，采用百分表或千分表所得的测试数据误差范围及离散性较
大，且只能对单种型号的轮毂轴承单元在试验室内进行，并需进行多次测试后
将测试数据进行统计后进行分析，计算繁琐、工作量大。
为提高汽车轮毂轴承单元力矩刚性测试的快速性和准确性，需要专门的测
试装置来开展试验研究，为其理论分析提供真实有效的数据参考，而该技术目 前在国内尚属空白，相关文献也未见到报道。开展轮毂轴承单元的力矩刚性的 测试研究，可进一步优化汽车轮毂轴承单元的理论设计。
发明内容
4为克服目前汽车轮毂轴承单元力矩刚性测试分析存在的试验条件简易、试 验模拟性低、测试数据误差大等问题，本发明提供了一种汽车轮毂轴承单元力 矩刚性的测试方法，该测试方法能准确真实模拟汽车轮毂受力形式并快速精确 的测试出各力矩倾角值大小，经分析对比后通过计算机直接计算出汽车轮毂轴 承力矩刚性值。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，该测试方法是先设计一套 测试装置，在测试装置上配置差动变压器式位移传感器，将所测试的数据反馈 给计算机进行分析对比并il算出其力矩刚性值，其中
① 测试装置包含轴向加载气缸、轴向加载调节部件、径向加载气缸、径向 加载调节部件、测试底座、组合式加载套及芯轴；
② 测试点上分布有八个差动变压器式位移传感器；
③ 计算机包含有分析软件；
将被测汽车轮毂轴承单元的内圈法兰盘通过螺栓固定安装在测试底座上并 在内圈设置测试芯轴，其外圈固定安装组合式加载套，组合式加载套的一端依 次联接有调节丝套、径向拉力传感器和径向滑块，径向滑块再通过中间相对固 定的杠杆与径向气缸联接；其另一端与轴向滑块联接，轴向滑块通过轴向拉力 传感器再与轴向气缸联接，轴向气缸固定在调节导轨上可实现与轴向滑块的同 步位移；测试时，径向气缸通过杠杆向被测汽车轮毂轴承单元施加相当于车辆 自重的1/4径向载荷，轴向气缸向被测汽车轮毂轴承单元施加模拟汽车转弯行 驶时所受到的倾覆力矩，该倾覆力矩大小为轴向气缸拉力与组合式加载套长度 的乘积；径向载荷大小由径向拉力传感器测得，轴向拉力大小由轴向拉力传感 器测得；径向滑块与调节丝套用来调节被测汽车轮毂轴承单元的径向加载位置， 轴向滑块与调节导轨用来调节被测汽车轮毂轴承单元的轴向加载位置；当施加 径向和轴向载荷后，被测汽车轮毂轴承单元将在水平切面上产生倾斜，八个点 的倾斜量由差动变压器式位移传感器测得，计算机软件将所采集的八个点倾斜量进行分析计算后得出汽车轮毂轴承单元的力矩刚性值。
所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其轴向加载调节部件由轴 向滑块、轴向拉力传感器及调节导轨组成。
所述的汽车轮毂轴承争元力矩刚性的测试方法，其径向加载调节部件由杠 杆、径向滑块、径向拉力传感器及调节丝套组成。
所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其八个差动变压器式位移 传感器的分布点在测试芯轴上对称设置两个、被测汽车轮毂轴承单元的外圈 对称设置两个、安装被测汽车轮毂轴承单元内圈法兰盘旁的测试底座上对称设 置两个、轴向滑块贴近组合式加载套的联接处设置两个。
所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其差动变压器式位移传感 器的位移测试精度范围控制在2. 5±0. 0005mm之内。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性
1、 很好的模拟了轮毂轴承单元的受力效果，测试结果更加真实。
2、 结构简单、安装方便、加载稳定、载荷及加载位置可调。
3、 测试快速精确，测试数据准确可靠、重复性好。
4、 可由计算机系统的软件程序直接计算出轴承单元的力矩刚性值，减少试 验人员的繁琐计算时间。
5、 可以适用于各型号轮毂轴承单元的测试，通用性好。
图1是本发明的测试装置结构示意图。
图1中l一径向气缸；2 —杠杆；3 —径向滑块；4一径向拉力传感器；5 一调节丝套；6 —测试底座；7—被测汽车轮毂轴承单元；8 —差动变压器式位移 传感器；9一组合式加载套；10 —轴向滑块；ll一轴向拉力传感器；12—轴向气 缸；13 —调节导轨；14—测试芯轴。
具体实施例方式
本发明的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法包括有图1所示的测试装
置，在测试装置上配置差动变压器式位移传感器(8)，将所测试的数据反馈给计 算机进行分析对比并计算出其力矩刚性值，其中
① 测试装置包含轴向加载气缸、轴向加载调节部件、径向加载气缸、径向
加载调节部件、测试底座、组合式加载套及芯轴；
② 测试点上分布有八个差动变压器式位移传感器(8);
③ 计算机包含有分析软件；
将被测汽车轮毂轴承单元(7)的内圈法兰盘通过螺栓固定安装在测试底座 (6)上并在内圈设置测试芯轴(14)，其外圈固定安装组合式加载套(9)，组合式 加载套(9)的一端依次联接有调节丝套(5)、径向拉力传感器(4)和径向滑块(3)， 径向滑块(3)再通过屮间相对固定的杠杆(2)与径向气缸(1)联接；其另一端与轴 向滑块(10)联接，轴向滑块(10)通过轴向拉力传感器(11)再与轴向气缸(12)联 接，轴向气缸(12)固定在调节导轨(13)上可实现与轴向滑块(10)的同步位移； 测试时，径向气缸(1)通过杠杆(2)向被测汽车轮毂轴承单元(7)施加相当于车辆 自重的1/4径向载荷，轴向气缸(12)向被测汽车轮毂轴承单元(7)施加模拟汽车 转弯行驶时所受到的倾覆力矩，该倾覆力矩大小为轴向气缸(12)拉力与组合式 加载套(9)长度的乘积；径向载荷大小由径向拉力传感器(4)测得，轴向拉力大 小由轴向拉力传感器(11)测得；径向滑块(3)与调节丝套(5)用来调节被测汽车 轮毂轴承单元(7)的径向加载位置，轴向滑块(10)与调节导轨(13)用来调节被测 汽车轮毂轴承单元(7)的轴向加载位置；当施加径向和轴向载荷后，被测汽车轮 毂轴承单元(7)将在水平切面上产生倾斜，八个点的倾斜量由差动变压器式位移 传感器(8)测得，计算机软件将所采集的八个点倾斜量进行分析计算后得出汽车 轮毂轴承单元的力矩刚性值。
本发明的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其轴向加载调节部件由轴向滑块(10)、轴向拉力传感器(11)及调节导轨(13)组成。
本发明的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其径向加载调节部件由
杠杆(2)、径向滑块(3)、径向拉力传感器(4)及调节丝套(5)组成。
本发明的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其八个差动变压器式位
移传感器(8)的分布点在测试芯轴(14)上对称设置两个、被测汽车轮毂轴承单元(7)的外圈对称设置两个、安装被测汽车轮毂轴承单元(7)内圈法兰盘旁的测试底座(6)上对称设置两个、轴向滑块(10)贴近组合式加载套(9)的联接处设置两个。
本发明的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其差动变压器式位移传感器(8)的位移测试精度范围控制在2.5 ± 0. 0005mm之内。
本发明采用简单可靠的测试装置，应用先进的差动变压器式位移传感器(8)的位移测试技术，并由计算机软件将所采集的八个点倾斜量进行分析计算后得出汽车轮毂轴承单元(7)的力矩刚性值大�。谋渥楹鲜郊釉靥�(9)的大小可对多种型号的汽车轮毂轴承单元(7)进行成品检验，填补了国内该项测试技术的空白，为国内汽车轮毂轴承单元(7)进行力矩刚性分析研究奠定了测试基�。懔诵�
业对该项技术的需求，为设计人员的理论计算提供实测数据参考，进一步优化了理论设计。由于提高了国产汽车轮毂轴承单元的设计水平，为此将带来可观的社会经济效益。
权利要求
1、一种汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其特征在于该测试方法是先设计一套测试装置，在测试装置上配置差动变压器式位移传感器(8)，将所测试的数据反馈给计算机进行分析对比并计算出其力矩刚性值，其中①测试装置包含轴向加载气缸、轴向加载调节部件、径向加载气缸、径向加载调节部件、测试底座、组合式加载套及芯轴；②测试点上分布有八个差动变压器式位移传感器(8)；③计算机包含有分析软件；将被测汽车轮毂轴承单元(7)的内圈法兰盘通过螺栓固定安装在测试底座(6)上并在内圈设置测试芯轴(14)，其外圈固定安装组合式加载套(9)，组合式加载套(9)的一端依次联接有调节丝套(5)、径向拉力传感器(4)和径向滑块(3)，径向滑块(3)再通过中间相对固定的杠杆(2)与径向气缸(1)联接；其另一端与轴向滑块(10)联接，轴向滑块(10)通过轴向拉力传感器(11)再与轴向气缸(12)联接，轴向气缸(12)固定在调节导轨(13)上可实现与轴向滑块(10)的同步位移；测试时，径向气缸(1)通过杠杆(2)向被测汽车轮毂轴承单元(7)施加相当于车辆自重的1/4径向载荷，轴向气缸(12)向被测汽车轮毂轴承单元(7)施加模拟汽车转弯行驶时所受到的倾覆力矩，该倾覆力矩大小为轴向气缸(12)拉力与组合式加载套(9)长度的乘积；径向载荷大小由径向拉力传感器(4)测得，轴向拉力大小由轴向拉力传感器(11)测得；径向滑块(3)与调节丝套(5)用来调节被测汽车轮毂轴承单元(7)的径向加载位置，轴向滑块(10)与调节导轨(13)用来调节被测汽车轮毂轴承单元(7)的轴向加载位置；当施加径向和轴向载荷后，被测汽车轮毂轴承单元(7)将在水平切面上产生倾斜，八个点的倾斜量由差动变压器式位移传感器(8)测得，计算机软件将所采集的八个点倾斜量进行分析计算后得出汽车轮毂轴承单元的力矩刚性值。
2、 根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其特征在于其轴向加载调节部件由轴向滑块(10)、轴向拉力传感器(11)及调节导轨(13)组成。
3、 根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其特征在于其径向加载调节部件由杠杆(2)、径向滑±央(3)、径向拉力传感器(4)及调节丝套(5)组成。
4、 根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其特征在于其八个差动变压器式位移传感器(8)的分布点在测试芯轴(14)上对称设置两个、被测汽车轮毂轴承单元(7)的外圈对称设置两个、安装被测汽车轮毂轴承单元(7)内圈法兰盘旁的测试底座(6)上对称设置两个、轴向滑块(10)贴近组合式加载套(9)的联接处设置两个。
5、 根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，其特征在于其差动变压器式位移传感器(8)的位移测试精度范围控制在2.5±0. 0005腿之内。
全文摘要
一种汽车轮毂轴承单元力矩刚性的测试方法，是将被测汽车轮毂轴承单元7的内圈法兰盘固定在测试底座6并设置测试芯轴14，外圈固定安装组合式加载套9，一端依次联接有调节丝套5、径向拉力传感器4和径向滑块3，再通过杠杆2与径向气缸1联接；另一端与轴向滑块10联接，再与轴向气缸12联接，调节导轨13实现与轴向滑块的同步位移；测试时，径向气缸施加车辆自重1/4径向载荷，轴向气缸施加所需倾覆力矩，载荷大小由传感器测得；当施加径向和轴向载荷后，被测汽车轮毂轴承单元将在水平切面上产生倾斜，八个点的倾斜量由差动变压器式位移传感器8测得，计算机软件将所采集的八个点倾斜量进行分析计算后得出汽车轮毂轴承单元的力矩刚性值。
文档编号G01L3/00GK101464196SQ20081023731
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者张金焕, 李宜谦, 健 王, 赵俊宏, 郭韶鹏 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司
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