专利名称：轿车动力总成质心、转动惯量测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轿车动力总成质心、转动惯量测量装置，属于动 力总成固有静态参数测量装置。
技术背景-轿车发动机动力总成是轿车中最重要的总成，它直接影响到司乘 人员的乘坐舒适性和安全性，从车辆NVH性能和安全性方面考虑，悬 置系统的合理匹配和布置都是动力总成设计中必须考虑和处理好的 问题，而发动机动力总成的质心、转动惯量是进行动力总成悬置匹配 和系统动力学计算与仿真所必须和最基本的物理量。测量动力总成质心、转动惯量有很多方法，如三线摆法、扭摆法 和复摆法。三线摆法测量动力总成转动惯量具有设备简单的优点，但 缺点是其测量精度较低，被试件的安装费时费力，试验周期长。扭摆 法和复摆法的原理基本相同，但利用扭摆法测量的试验台，动力总成 在试验台上各种摆放姿态的调整和各相对位置的测量不易得到好的 控制，会给最终测量精度带来很大影响，不易得到好的测试精度，并 且试验周期也比较长。现阶段越来越多地利用复摆法测量动力总成转动惯量，也有相应 的试验台，但是利用复摆原理设计试验台有几个重要的环节必须把握 的很好，其一是回摆轴线与试验台和动力总成组成的组合体的质心之间的垂直距离要合适，其二是试验台本身的质量和转动惯量不能太大，其三是试验台自身的刚度要足够大。这些问题处理不好的话，要么会形不成复摆原理，要么会失稳，要么会因为自身转动惯量太大，导致误差太大而根本达不到试验精度的要求。一汽集团技术中心以前设计的转动惯量试验台(该试验台己申请专利)，针对250Kg以上的发动机具有较好的测试精度和稳定性，试 验的可重复性较好，但是针对250Kg以下的发动机测试精度就比较 低，对于100Kg以下的根本达不到试验精度的要求。这主要是由于该 试验台自身质量(其自身质量达400多公斤)和绕摆轴的转动惯量太 大，另外相对于小型发动机及动力总成，摆线与回转轴之间的距离也 相对较大。因此，迫切需要一套专门测量轿车、轻微型车发动机动力总成质 心、转动惯量的试验台，以满足越来越高的测试精度要求，从而为此 类车进一步的悬置匹配和NVH性能控制提供必要的参数准备。发明内容本实用新型的目的在于提供一种轿车动力总成质心、转动惯量测量装置，其专门测量80 300Kg轿车、轻微型车发动机及动力总成质 心、转动惯量的试验台，具有小的质量、小的转动惯量和较高的测试 精度、方便安装和测试，试验周期短等诸多优点。本实用新型的技术方案是这样实现的轿车动力总成质心、转动 惯量测量装置，由基座、侧立柱、回摆架、中心旋转机构，长度调整 导轨、动力总成安装臂、周期测量仪、角度仪、配重块库及试验台标 定箱组成；其特征在于两边侧立柱固定在基座上，侧立柱上固定有4凸刀口，其与回摆架上的凹刀口配合，形成摆动轴，回摆架由侧架和 底架组成，之间用八块铝合金加强板联接，中心旋转机构由两个带有圆形滑轨的圆盘组成，两者之间可以相互旋转，两个圆盘上有45。均布的定位孔，两圆盘之间设计有特制的螺栓和螺母，用于将两圆盘 固定紧，以避免试验过程中试验装置本身部件之间发生晃动，上部圆 盘上安装有定位销机构，用于将长度调整导轨定位到不同的位置，动 力总成安装臂采用硬质铝合金材料制作，上面有安装孔和固定上盖 板，用于试验时固定动力总成的联接夹具。本实用新型的积极效果是专门针对80~300Kg的轿车、轻微型车 发动机或动力总成，最大的特点是质量�。陨碜吡啃。墒迪� 发动机在试验台上一次安装，同时测量出质心(&，尺，z》和转动惯量(/n，；，乙，；，；，4)等九个静态参数，具有试验周期 短，测试精度高的特点。
图1为本实用新型的装配结构示意图；图2为本实用新型的中心旋转机构；图3为本实用新型的试验台的刀口配合示意图；图4为本实用新型的试验台的动力总成安装臂局部组装图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图l-4所示，轿 车动力总成质心、转动惯量测量装置，由基座l、侧立柱2、回摆架、中心旋转机构，长度调整导轨8、动力总成安装臂9、周期测量仪、角度仪、配重块库13及试验台标定箱组成；其特征在于两边侧立 柱2固定在基座1上，侧立柱2上固定有凸刀口 10，其与回摆架上的凹刀口ll配合，形成摆动轴，回摆架由侧架3和底架5组成，之 间用八块铝合金加强板4联接，中心旋转机构由上下两个带有圆形滑 轨的圆盘6、 7组成，两个圆盘6、 7上有45°均布的定位孔，两圆 盘之间设计有特制的螺栓15和螺母16，圆盘7上安装有定位销机构 14，动力总成安装臂9采用硬质铝合金材料制作，上端有安装孔和固 定盖板12，试验时，用卡具联接发动机曲轴两端，然后落在安装臂9 上，再用固定盖板12锁死即可。使用时两边侧立柱2固定在基座1上，用来支承整个试验台的摆 动部分和被试件，侧立柱2上固定有凸刀口 10，其与回摆架上的凹 刀口ll配合，形成摆动轴，这种刀口配合摆动形式具有极小阻尼的 特点，使得摆动周期在测试期间内比较稳定。回摆架由侧架3和底架 5组成，之间用八块铝合金加强板4联接，具有很高的垂向刚度，用 来支承中心旋转圆盘6、 7、长度调整导轨8、动力总成安装臂9及被 试件。中心旋转机构由上下两个带有圆形滑轨的圆盘6、 7组成，两 者之间可以相互转动，两个圆盘上有45。均布的定位孔，两圆盘之 间通过特制的螺栓15和螺母16进行紧固，以避免试验台在试验过程 中其部件之间发生相对晃动，在圆盘7上安装定位销机构14,用于 将长度调整导轨8定位到不同的位置，以实现被试件不同方向惯性参 数的测量。动力总成安装臂9采用硬质铝合金材料，并在结构形式上 进行了大量优化，使其具有很高的刚度和很小的质量，该结构用于装用卡具联接发动机曲轴两端，然后落在安装臂9上，这样发动机还可以实现绕自身曲轴线在试验台上翻转，以实现多 个惯性参数的测量。周期测量仪用于测量试验台的复摆周期，采用光电原理测脉冲周期，测试精度能达到0.002s。角度仪用来测量发动 机缸体所处的空间角度，以准确定位测试姿态，其测试精度能达到o. or ，为准确测量被试件的惯性参数提供了有力的保障。配重质量库是几何尺寸、质量、质心位置和惯性参数都己知的便于计算的质量块，用于放置在试验台上以保证试验台放置被试件后依然处于水平状态，以测试动力总成的质心位置和惯性参数。 标定箱的形状类似发动机，但其质心位置、惯性矩和惯性积都已知，用于初期标定试验台的各项参数以及日后检验试验台，确保试验台自身的各种参数的准确性。
权利要求1、轿车动力总成质心、转动惯量测量装置，由基座(1)、侧立柱(2)、回摆架、中心旋转机构，长度调整导轨(8)、动力总成安装臂(9)组成；其特征在于两边侧立柱(2)固定在基座(1)上，侧立柱(2)上固定有凸刀口(10)，其与回摆架上的凹刀口(11)配合，形成摆动轴，回摆架由侧架(3)和底架(5)组成，之间用八块铝合金加强板(4)联接，中心旋转机构由上下两个带有圆形滑轨的圆盘(6)、(7)组成，两个圆盘上有45°均布的定位孔，两圆盘之间设计有特制的螺栓(15)和螺母(16)，以进行紧固；圆盘(7)上安装定位销机构(14)进行定位，动力总成安装臂(9)采用硬质铝合金材料制作，上面有安装孔和固定上盖板(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种轿车动力总成质心、转动惯量测量装置，其特征在于两边侧立柱固定在基座上，侧立柱上固定有凸刀口，其与回摆架上的凹刀口配合，形成摆动轴，回摆架由侧架和底架组成，之间用八块铝合金加强板联接，中心旋转机构由两个带有圆形滑轨的圆盘组成，两者之间可以相互转动，两个圆盘上有45°均布的定位孔，两圆盘之间通过特制螺栓和螺母进行紧固；圆盘上安装定位销机构进行定位，动力总成安装臂采用硬质铝合金材料制作，上面有安装孔和固定上盖板，用于试验时固定动力总成的联接夹具。其具有小的质量、小的转动惯量、较高的测试精度、方便安装和测试、试验周期短等诸多优点。
文档编号G01M1/00GK201331416SQ20082007283
公开日2009年10月21日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者刘祖斌, 卢炳武 申请人:中国第一汽车集团公司
专业数控铣床产品供应商
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