专利名称：用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车白车身性能检测设备领域，尤其涉及用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置。
背景技术：
汽车车身进行强度和刚度等性能测试时，必须将车身支撑起来，支撑位置有四点，分布在车身的四个轮胎安装位置附近，支撑装置与车身采用何种方式连接，是全约束还是部分约束，对车身试验结果是影响很大的，约束方式不当，甚至可以使试验结果完全失真，因此，对支撑点的约束方式设计是非常重要的。根据力学原理，白车身在纵向和横向都应采用一端为固定铰接支座、另一端为活动铰接支座的"简支梁"形式，这样做的原因是必须在白车身内施加载荷时，白车身在载荷力的作用下，在纵向和横向都能自由地弯曲，产生挠度和转角，而不至因为约束过度使车身产生抵抗这种变形的附加力。据调査了解，现有具有车身性能试验条件的单位，在对车进行支撑时，很多是采用各种现场能找到的器具临时搭建，未从满足约束原理上考虑周全，多数是采用近似的方法，基于"车身长且宽、四个点完全固定，在对车身施加载荷时，纵向和横向的变形量可由薄壁的车身自身补偿，从而不影响整个车身宏观上的弯曲产生挠度和转角"这样一种思路，用简便的夹持装置将车身固定，安装时将四个支撑点在调整到位后即完全固定，这种方式在测试时会产生附加的误差，是不严谨的，并且不能适用于多种车型，在安装、试验过程中调整难度很大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种符合力学原理、便于安装调整、适用范围广、可提高测试精度的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
一种用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，包括一件全约束支座、 一件双自由度约束支座和两件单自由度约束支座，四件支座呈矩形布置于白车身底部，所述全约束支座对白车身的支点和双自由度约束支座对白车身的支点的连线与两件单自由度约束支座对白车
身的两支点的连线平行，所述单自由度约束支座约束垂直于水平面方向的移动自由度，所述双自由度约束支座约束垂直于水平面方向的移动自由度，并约束垂直于双自由度约束支座对白车身的支点与全约束支座对白车身的支点的连线方向的移动自由度。
所述双自由度约束支座包括上支座、下支座和滚动体，所述上支座设有一可与白车身上的安装基面形成面接触的顶面，上支座和下支座上均设有一圆柱槽，两圆柱槽相对布置，滚动体置于两圆柱槽之间。
所述单自由度约束支座包括球头支撑杆和可固定于白车身上的隔套，所述隔套设有与球头支撑杆的球头接触的凹球面，该凹球面的曲面半径大于球头的曲面半径。
所述全约束支座上设有可与白车身上的安装基面形成面接触的顶面，还设有便于与白车身固定连接的全约束安装孔。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于
1、 符合对车身实施支撑和约束的力学原理要求，使白车身在外载荷力的作用下，在纵向和横向都能自由地弯曲，产生挠度和转角，而不至因为约束过度使车身产生抵抗这种变形的附加力，减少了在测试过程中的白车身变形误差，使测得的数据更精准，测试结果更为严谨;同时该套装置适合于任何车型的试验，适用范围广。
2、 巧妙地设计双自由度约束支座，既能保证与全约束支座之间构成"简支梁"，又能保证与单自由度约束支座之间构成"简支梁"，互不妨碍；同时滚动体可选圆球体或圆柱体，两种滚动体均不影响约束要求，且各有特色。
3、 通过将支座与白车身之间的接触设计为面接触等局部补强措施，防止由薄壁构件组成的白车身因局部受力过大产生严重变形，以此保证试验结果的准确性。
4、 单自由度约束支座的隔套设有与球头支撑杆的球头接触的凹球面，便于安装时白车身的落位，稳定性好，比采用球头直接顶住白车身的安装平面有更多优势。
5、 本装置结构合理，连接可靠，适应性广，安装、拆卸、调整都很方便，便于扩充其它附件构成其它的约束装置，经过多次试用，能很好地适用各种状况下的车身测试要求。
图1是本实用新型的结构原理示意图；图2是本实用新型双自由度约束支座的结构示意图；图3是本实用新型单自由度约束支座的结构示意图；图4是本实用新型全约束支座的结构示意图
图中各标号表示
I、 全约束支座
3、单自由度约束支座
II、 全约束安装孔
22、下支座24、圆柱槽
2、双自由度约束支座4、白车身21、上支座23、滚动体31、球头支32、隔套具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，包括一件全约束支座l、 一件双自由度约束支座2和两件单自由度约束支座3，四件支座呈矩形布置于白车身4底部，其中全约束支座1和双自由度约束支座2位于白车身4后端，两件单自由度约束支座3均位于白车身4前端，全约束支座1对白车身4的支点和双自由度约束支座2对白车身4的支点的连线Ll与两件单自由度约束支座3对白车身4的两支点的连线L2平行。全约束支座1下端与支撑架台面连接，上端通过三个全约束安装孔11与白车身4固定连接，将该支点处的三个移动自由度和三个转动自由度完全约束，并且全约束支座l的顶面与白车身4上的安装基面形成面接触，局部补强，防止白车身4因局部受力过大产生严重变形。单自由度约束支座3包括球头支撑杆31和隔套32，隔套32通过紧固件固定于白车身4上，球头支撑杆31的球头支撑于隔套32的凹球面内，对该支点垂直于水平面方向的移动自由度形成约束。该凹球面的曲面半径大于球头的曲面半径，便于安装时白车身4的落位，且稳定性好，比采用球头直接顶住白车身4的安装平面有更多优势。双自由度约束支座2包括上支座21、下支座22和滚动体23，上支座21与白车身4固定连接，约束了该支点垂直于水平面方向的移动自由度，并且上支座21的顶面与白车身4上的安装基面形成面接触，同样，此处也是为了局部补强，防止白车身4因局部受力过大产生严重变形，以此保证试验结果的准确性。上支座21和下支座22上均设有一圆柱槽24，两圆柱槽24相对布置，并且圆柱槽24的中心轴线沿白车身4横向设置，滚动体23置于两圆柱槽24之间，本实施例中，该滚动体23为一圆球体，两圆柱槽24与滚动体23的配合约束了该支点沿白车身4纵向的移动自由度(即约束垂直于双自由度约束支座2对白车身4的支点与全约束支座1对白车身4的支点的连线Ll方向的移动自由度)。本实用新型中的滚动体23还可选用圆柱体，选用圆柱体时，约束了该支点垂直于水平面方向的移动自由度以及绕垂直轴的转动自由度，同时还约束了该支点沿白车身4纵向的移动自由度以及绕该纵向轴的转动自由度。实际上，相对白车身4的横向宽度而言，圆柱体的长度很�。谑匝橹腥钥墒游桓龅悖砸部扇衔洳环涟壮瞪�4绕纵向轴的转动，而绕垂直轴的转动自由度被限制对试验无影响，因此，选用圆柱体与选用圆球体是基本相同的，选用圆柱的好处是与上支座21和下支座22的接触为线接触，支撑刚性更好；白车身4吊装落位时容易入位，绕垂直轴偏转的可能性和偏转范围�。阌诎沧暗髡�。
本实用新型的用于汽车白车身4性能检测的四点支撑约束装置，巧妙地设计双自由度约
5束支座2，既能保证与全约束支座1之间构成"简支梁"，又能保证与单自由度约束支座3之间构成"简支梁"，且互不妨碍，符合对白车身4实施支撑和约束的力学原理要求，使白车身4既能自由的横向弯曲，又能自由的纵向弯曲，减少了在测试过程中的白车身4变形误差，测得的数据更精准，测试结果更为严谨；整体结构合理，连接可靠，安装、拆卸、调整都很方便，便于扩充其它附件构成更复杂的约束装置，同时该套装置适合于任何车型的试验，适用范围广，经过多次试用，能很好地适用各种状况下的车身测试要求。
权利要求1、一种用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，其特征在于包括一件全约束支座(1)、一件双自由度约束支座(2)和两件单自由度约束支座(3)，四件支座呈矩形布置于白车身(4)底部，所述全约束支座(1)对白车身(4)的支点和双自由度约束支座(2)对白车身(4)的支点的连线与两件单自由度约束支座(3)对白车身(4)的两支点的连线平行，所述单自由度约束支座(3)约束垂直于水平面方向的移动自由度，所述双自由度约束支座(2)约束垂直于水平面方向的移动自由度，并约束垂直于双自由度约束支座(2)对白车身(4)的支点与全约束支座(1)对白车身(4)的支点的连线方向的移动自由度。
2、 根据权利要求l所述的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，其特征在于 所述双自由度约束支座(2)包括上支座(21)、下支座(22)和滚动体(23)，所述上支座(21) 设有一可与白车身(4)上的安装基面形成面接触的顶面，上支座(21)和下支座(22)上均 设有一圆柱槽(24)，两圆柱槽(24)相对布置，滚动体(23)置于两圆柱槽(24)之间。
3、 根据权利要求1或2所述的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，其特征在 于所述单自由度约束支座(3)包括球头支撑杆(31)和可固定于白车身(4)上的隔套(32)， 所述隔套(32)设有与球头支撑杆(31)的球头接触的凹球面，该凹球面的曲面半径大于球 头的曲面半径。
4、 根据权利要求1或2所述的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，其特征在于 所述全约束支座(1)上设有可与白车身(4)上的安装基面形成面接触的顶面，还设有 便于与白车身固定连接的全约束安装孔(11)。
5、 根据权利要求3所述的用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，其特征在于 所述全约束支座(1)上设有可与白车身(4)上的安装基面形成面接触的顶面，还设有便于 与白车身固定连接的全约束安装孔(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置，包括一件全约束支座、一件双自由度约束支座和两件单自由度约束支座，四件支座呈矩形布置于白车身底部，所述全约束支座对白车身的支点和双自由度约束支座对白车身的支点的连线与两件单自由度约束支座对白车身的两支点的连线平行，所述单自由度约束支座约束垂直于水平面方向的移动自由度，所述双自由度约束支座约束垂直于水平面方向的移动自由度，并约束垂直于双自由度约束支座对白车身的支点与全约束支座对白车身的支点的连线方向的移动自由度。该用于汽车白车身性能检测的四点支撑约束装置具有符合力学原理、便于安装调整、适用范围广、可提高测试精度的优点。
文档编号G01M5/00GK201311345SQ200820159098
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者吴长德, 白影春, 谢小平, 飞 雷 申请人:湖南大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
