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四轮定位仪校准装置检测机理及试验研究

杨文武 贺敬良 刘全攀 车跃跃

杨文武,贺敬良,刘全攀,等. 四轮定位仪校准装置检测机理及试验研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(6): 54-59 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0019
引用本文: 杨文武,贺敬良,刘全攀,等. 四轮定位仪校准装置检测机理及试验研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(6): 54-59 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0019
YANG Wenwu, HE Jingliang, LIU Quanpan, CHE Yueyue. Study on Testing Mechanism and Experimental Research of Four-Wheel Alignment Verification Device[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(6): 54-59. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0019
Citation: YANG Wenwu, HE Jingliang, LIU Quanpan, CHE Yueyue. Study on Testing Mechanism and Experimental Research of Four-Wheel Alignment Verification Device[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(6): 54-59. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0019

四轮定位仪校准装置检测机理及试验研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0019
详细信息
    作者简介:

    杨文武(1985-),北京市海淀区计量检测所工程师,研究方向:精密计量装置设计理论研究,邮箱:479946408@qq.com

    通讯作者:

    贺敬良(1963-),北京信息科技大学教授,研究方向:现代汽车设计理论,邮箱:hejingliang@163.com

Study on Testing Mechanism and Experimental Research of Four-Wheel Alignment Verification Device

  • 摘要: 基于空间几何分析,建立测量主销倾角的数学模型,研究测量定位参数的检测机理,设计了一款四轮定位仪校准装置。该装置应用球铰结构使模拟主销独立后倾与内倾,避免了合成运动时干涉引起的误差;采用高精度双轴倾角传感器,实现了定位参数的精确测量。运用ANSYS软件对该装置进行有限元模态分析,得出结构的刚度、前6阶固有频率及前6阶振型满足结构要求。试验得出的主销倾角的零位误差、各车轮定位参数的示值误差基本满足校准规范要求,验证了该装置的可行性。
  • 图  1  数学模型

    Figure  1.  Mathematical model

    图  2  右前轮校准装置结构

    1.电动推杆;2.支撑架;3.直线导轨;4.双轴倾角传感器;5.杆端关节轴承;6.模拟主销;7.主销锁紧旋钮;8.弧线拉杆;9.球铰底座;10.摆臂;11.摆臂连接块;12.零点定位块;13.步进电机;14.反光板锁紧旋钮;15.反光板夹套。

    Figure  2.  Structure of right-front-wheel verification device

    图  3  三维模型

    Figure  3.  Three-dimensional model

    图  4  应力云图

    Figure  4.  Stress nephogram

    图  5  变形图

    Figure  5.  Deformation figure

    图  6  前6阶振型

    Figure  6.  Vibration model of the first six orders

    图  7  零位试验

    Figure  7.  Test of zero position

    图  8  示值精度试验

    Figure  8.  Indication precision test

    表  1  材料属性

    Table  1.   Material properties

    材料密度(kg/m3弹性模量(Pa)泊松比屈服极限(Pa)
    45#钢7.85×1032×10110.33×108
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    表  2  前6阶固有频率

    Table  2.   Inherent frequency of the first six orders

    阶次123456
    频率/Hz112.28161.35193.20199.24224.38259.54
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    表  3  试验过程

    Table  3.   Test process

    测量对象测量内容测量次数
    主销内倾角−5°10°15°23°2
    主销后倾角−15°−5°15°2
    前束角−3°−2°2
    外倾角−10°−5°10°2
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    表  4  主销内倾角的示值误差

    Table  4.   Indication error of the kingpin indication angle

    次数\标准值−5°10°15°23°
    11′0′0′−2′−3′
    20′0′0′−1′−2′
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    表  5  主销后倾角的示值误差

    Table  5.   Indication error of the kingpin caster angle

    次数\标准值−15°−5°15°
    12′1′0′−1′−2′
    22′0′0′−1′−3′
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    表  6  前束角的示值误差

    Table  6.   Indication error of toe angle

    次数\标准值−3°−2°
    11′0′0′−1′−1′
    21′0′0′0′−1′
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    表  7  外倾角的示值误差

    Table  7.   Indication error of camber angle

    次数\标准值−10°−5°10°
    11′0′0′0′−1′
    21′0′0′0′−1′
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-30
  • 录用日期:  2022-05-26
  • 修回日期:  2022-05-25
  • 网络出版日期:  2022-06-02
  • 刊出日期:  2022-07-29

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