四工位道路车辆车轮径向疲劳试验机的设计

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1、四工位道路车辆车轮径向疲劳试验机的设计马宁吕金旗孙汉宝摘要：设计了一种四工位道路车辆车轮径向疲劳试验机，整机为“十”型结构。径向疲劳试验是道路车辆车轮可靠性验证的一项重要试验，可以验证车轮结构造型是否合理，以及车轮的使用寿命能否达到设计要求，直接关系到车轮的安全性及可靠性。传统试验机多为两工位结构，在吸收传统技术的前提下，设计了四工位试验机，增加了试验工位，提高了试验效率，具有较好的经济效益。关键词：车轮;径向疲劳;试验机;四工位;随着我国道路车辆产业的快速发展，对车辆车轮的安全性及可靠性检测方法也円

2、趋完善。车轮径向疲劳试验方法就是其中一种关键的验证车轮安全性的试验方法UL径向疲劳试验的目的就是验证车轮连续行驶一定里程的能力，试验过程中观察车轮是否出现裂纹、漏气、疲劳等失效现象m。传统车轮径向疲劳试验的载体多为两工位卧式结构，采用液压加载的控制方式。为丫满足提高试验效率的要求，以及减少不同试验机之间试验结果的差异，有必要设计一种试验机，在同一时间内，同一台试验机上，完成同一车轮型号的多个车轮的可靠性验证。1传统车轮径向疲劳试验机介绍传统车轮径向疲劳试验的载体多为两工位卧式结构，采用液压加载的控制方

3、式。随着试验需求的增加，这种结构的试验机已经不能够满足试验需求。（1）传统车轮径向疲劳试验机的结构传统车轮径向疲劳试验机为卧式双工位结构，其机械组成为卧式转鼓，左工位及驱动加载装置，右工位及驱动加载装置，其结构示意图如图1所示。1-车轮2-径向载荷3-轮胎4-转鼓(2)传统车轮径向疲劳试验机的结构特点及不足通过图1，可以分析出其结构特点是车轮加载装置为左右对称结构，驱动转鼓的轴向与水平面平行。受安装条件及自身结构影响，这种结构的试验机最多同时安装2个车轮同时试验。但是，随着试验要求的提高，往往需要同时

4、完成多个车轮的试验验证工作。例如,车轮产品试验要求，首次批量供货，主机厂多要求提供4个的随机抽检车轮试验数据。采用传统试验机就要安排2台试验机进行试验验证，这个过程会产生的问题，一是试验验证采用的试验机不一样，直接影响是会造成试验结果的不一致;二是会增加试验机的数量，造成试验成本的增加。工位车轮径向疲劳试验机的机械结构设计为了提高车轮径向疲劳试验效率的要求，同时完成同一轮型多个车轮的试验验证需求，文中吸取传统试验机的结构，提出了一种四工位车轮径向疲劳试验机的设计方案。(1)四工位车轮径向疲劳试验机的结

5、构四工位道路车辆车轮径向疲劳试验装置:包括第一车轮轮胎总成的支撑加载装置1，第一车轮轮胎总成2,支架3;第二车轮轮胎总成4,第二车轮轮胎总成的支撑加载装置5,转鼓6,第三车轮轮胎总成7,第三车轮轮胎总成的支撑加载装置8,转鼓驱动装置9,第四车轮轮胎总成10,第四车轮轮胎总成的支撑加载装置11，其结构主视阁如阁2所示，其结构俯视阁如阁3所示。(2)四工位车轮径向疲劳试验机的结构特点通过图2、图3可知，四工位道路车辆车轮径向疲劳试验机，包括转鼓，转鼓驱动装置，车轮轮胎总成，车轮轮胎总成的支撑加载装置，支架

6、。所述车轮轮胎总成、车轮轮胎总成的支撑加载装置设置四套，充分利用了转鼓的运行表面，提高了试验效率。车轮轮胎总成的支撑加载装罝采用滑轨和滑块配合结构，使用伺服电机作为驱动装置，提高了加载载荷的准确性。车轮轮胎总成的支撑加载装置采用支撑轴垂直于水平面的方式安装，便于车轮和轮胎总成的安装及拆卸。该试验机的转鼓安装方式为垂直水平而安装，便于安装及维护，更有利于提高与车轮轮胎总成的接触面积。该试验机采用交流伺服调速电机作为驱动装罝，能够带动车轮轮胎总成高速旋转，并iL能够实现转速的恒定及转速可调性。图2四工位车

7、轮径向疲劳试验机的主视图下载原图图3四工位车轮径向疲劳试验机的附视图下载原图工位车轮径向疲劳试验机的电气控制系统设计为了获得最佳电气控制系统，需要借鉴现有技术，并在现有技术的基础上进行创新。(1)传统径向疲劳试验机的电气控制系统分析传统径向疲劳试验机采用加载方式为:转鼓采用直流电机驱动，为的是获得较好的调速性能，同时可以获得较大的启动转矩，采用自动闭环控制方式，转鼓可以快速运行到设定速度，而且速度可调范围可以是(Tl05km/h。另外直流电机可以抗工业谐波的干扰，满足试验稳定、准确的性能要求。传统径向

8、疲劳试验机的左、右工位加载采用液压伺服驱动加载方式，由油箱、高压泵、调压阀、伺服阀、左右工位伺服控制器等组成，具有加载迅速、载荷大的特点，但是液压伺服控制器受温度影响较大，会造成加载载荷波动的现象，需耍人为定期调整，对载荷控制系统定期标定；外由于液体高压油容易泄露污染环境。(2)四工位车轮径向疲劳试验机的电气控制系统通过以上分析，可以得出，在转鼓电气控制系统中，直流电机仍然具有一定优势，所以四工位车轮径向疲劳试验机转鼓的电气控制仍沿用直流电机驱动方式。另