本發(fā)明涉及輪胎振動試驗技術領域，具體涉及一種輪胎振動試驗裝置。

背景技術：

對車輛行駛時輪胎振動特性的研究，有利于分析和解釋車輛行駛舒適性和輪胎噪聲產(chǎn)生的原因，并對輪胎動力學模型進行參數(shù)識別和模型驗證。

傳統(tǒng)的輪胎振動特性測試試驗臺有以下幾個特征：

(1)輪胎固定安裝在試驗臺，一般將輪胎由夾具固定安裝在試驗臺上，通過作動器實現(xiàn)垂向加載，在輪胎測試過程中，輪胎垂向載荷不變；

(2)轉(zhuǎn)鼓中心位置固定，通過渦流測功機帶動轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動，從而使輪胎按照一定速度轉(zhuǎn)動，進行輪胎轉(zhuǎn)動工況下的響應特性測量。

其存在的不足在于：

轉(zhuǎn)鼓中心位置固定，垂向載荷不能實時調(diào)節(jié)，同時，輪胎只受到垂向載荷，無其它方向的載荷，因此不能模擬輪胎在路面上緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎的振動特性測試，應用于輪胎模型參數(shù)識別時需借助其他試驗設施。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是，輪胎只受到垂向載荷，且垂向載荷不變，無其它方向的載荷，不能模擬輪胎在路面上緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎的振動特性測試。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種輪胎振動試驗裝置，包括：

能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，所述轉(zhuǎn)鼓能夠驅(qū)動所述輪胎在轉(zhuǎn)鼓的外周面上行駛；

所述轉(zhuǎn)鼓能夠接受來自第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力；

所述第一方向為所述轉(zhuǎn)鼓的軸向，所述第二方向為豎直方向；

所述第一方向、第二方向、第三方向相互垂直。

可選的，還包括激振器，所述激振器能夠向所述轉(zhuǎn)鼓施加第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力；所述激振器包括：

能夠向所述轉(zhuǎn)鼓施加第一方向的激勵力的第一激振器；

能夠向所述轉(zhuǎn)鼓施加第二方向的激勵力的第二激振器；

能夠向所述轉(zhuǎn)鼓施加第三方向的激勵力的第三激振器。

可選的，還包括：驅(qū)動機構，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動。

可選的，還包括第一支架和第二支架，所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸軸向一端與所述第一支架連接，軸向另一端與所述第二支架連接。

可選的，所述第一激振器、第二激振器、第三激振器分別與所述第一支架、第二支架相抵。

可選的，還包括：第一平臺，所述轉(zhuǎn)鼓、驅(qū)動機構、激勵器設在所述第一平臺上。

可選的，所述第一平臺包括：

底板；

設于所述底板上的第一支撐件、第二支撐件、第三支撐件；

所述第一激振器設于所述第一支撐件上，所述第二激振器設于所述底板上，所述第三激振器設于所述第二支撐件上，所述驅(qū)動機構設于所述第三支撐件上。

可選的，還包括：

第二平臺，沿豎直方向，所述第二平臺和所述第一平臺具有設定距離；

所述第二平臺上設有第四支撐件，所述第四支撐件上安裝有所述輪胎；

所述第二平臺上設有開孔，所述開孔暴露所述轉(zhuǎn)鼓；

在所述開孔處，所述轉(zhuǎn)鼓與所述輪胎接觸并使所述輪胎在所述轉(zhuǎn)鼓的外周面上行駛。

可選的，所述第四支撐件上設有凹槽，所述凹槽內(nèi)設有滑塊，所述滑塊能夠在所述凹槽內(nèi)沿豎直方向滑動；

所述滑塊上固設有第二軸，所述輪胎安裝于所述第二軸上。

可選的，所述第二軸上套設輪輞，所述輪輞上安裝所述輪胎，在所述輪輞的內(nèi)周面上設有六分力測量儀，用于檢測所述輪胎行駛過程中在所述第一方向、第二方向和第三方向所受的力和力矩。

可選的，所述第一支架上設有第一加速度傳感器，用于檢測所述第一支架在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；

所述第二支架上設有第二加速度傳感器，用于檢測所述第二支架在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；

所述第二軸上設有第三加速度傳感器，用于檢測所述輪胎在受到激勵力時所產(chǎn)生的加速度。

可選的，所述激振器具有激振桿，在所述激振桿上設有激勵力傳感器，用于檢測所述激振器所施加的激勵力。

可選的，所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸上設有轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測所述驅(qū)動機構輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

可選的，所述驅(qū)動機構為渦流測功機或電機。

可選的，所述轉(zhuǎn)鼓的外徑為所述輪胎外徑的5-10倍。

可選的，還包括能夠施加所述第二方向的激勵力或所述第三方向的激勵力的環(huán)形磁場機構，所述環(huán)形磁場機構包括設于所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向一端的第一環(huán)形磁場機構，以及設于所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端的第二環(huán)形磁場機構；

所述環(huán)形磁場機構通過產(chǎn)生環(huán)繞所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的徑向電磁力向所述轉(zhuǎn)鼓施加所述第二方向的激勵力或所述第三方向的激勵力；

還包括：激振器，所述激振器能夠向所述轉(zhuǎn)鼓施加所述第一方向的激勵力。

可選的，所述環(huán)形磁場機構包括：

相互套設的內(nèi)圈和外圈，所述內(nèi)圈和所述外圈之間具有間隙；

所述內(nèi)圈固設于所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸上，沿周向，所述內(nèi)圈上間隔設有多組第一線圈；

所述外圈為永磁體，或者，所述外圈上設有多組第二線圈，所述激振器與所述外圈相抵；

所述第一線圈或者所述第二線圈通電后，所述內(nèi)圈和所述外圈之間產(chǎn)生環(huán)繞所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的徑向電磁力。

可選的，還包括多個電磁控制器，每一所述電磁控制器與每組所述第一線圈連接；每一所述電磁控制器通過改變輸入所述第一線圈的電流大小控制所產(chǎn)生的徑向電磁力大小。

可選的，還包括：驅(qū)動機構，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動。

可選的，還包括：第一平臺，所述轉(zhuǎn)鼓、驅(qū)動機構、激勵器設在所述第一平臺上。

可選的，所述第一平臺包括：

底板；

設于所述底板上的第一支撐件、第二支撐件、第三支撐件及第四支撐件；

所述激振器設于所述第一支撐件上，所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向兩端的外圈分別設于所述第二支撐件和所述第三支撐件上，所述驅(qū)動機構設于所述第四支撐件上。

可選的，還包括：

第二平臺，沿豎直方向，所述第二平臺和所述第一平臺具有設定距離；

所述第二平臺上設有第五支撐件，所述第五支撐件上安裝有所述輪胎；

所述第二平臺上設有開孔，所述開孔暴露所述轉(zhuǎn)鼓；

在所述開孔處，所述轉(zhuǎn)鼓與所述輪胎接觸并使所述輪胎在所述轉(zhuǎn)鼓的外周面上行駛。

可選的，所述第五支撐件上設有凹槽，所述凹槽內(nèi)設有滑塊，所述滑塊能夠在所述凹槽內(nèi)沿豎直方向滑動；

所述滑塊上固設有第二軸，所述輪胎安裝于所述第二軸上。

可選的，所述第二軸上套設輪輞，所述輪輞上安裝所述輪胎，在所述輪輞的內(nèi)周面上設有六分力測量儀，用于檢測所述輪胎行駛過程中在所述第一方向、第二方向和第三方向所受的力和力矩。

可選的，所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向一端設有第一加速度傳感器，用于檢測所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向一端在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；

所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端設有第二加速度傳感器，用于檢測所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；

所述第二軸上設有第三加速度傳感器，用于檢測所述輪胎在受到激勵力時所產(chǎn)生的加速度。

可選的，所述激振器具有激振桿，在所述激振桿上設有激勵力傳感器，用于檢測所述激振器所施加的激勵力。

可選的，所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸上設有轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測所述驅(qū)動機構輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的輪胎振動試驗裝置中的轉(zhuǎn)鼓具有外周面，所述轉(zhuǎn)鼓能夠驅(qū)動所述輪胎在所述外周面上行駛；當在試驗裝置上安裝輪胎后，輪胎與轉(zhuǎn)鼓的外周面接觸，轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，帶動輪胎在轉(zhuǎn)鼓的外周面行駛；在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的過程中，本試驗裝置中的轉(zhuǎn)鼓受到第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力，所施加的激勵力的大小可以調(diào)節(jié)；即，轉(zhuǎn)鼓能夠受到其中任意一個方向的激勵力，或者，其中任意兩個方向的激勵力，或者，三個方向的激勵力；其中，第一方向為轉(zhuǎn)鼓的軸向，第二個方向為豎直方向(垂向)，第三個方向為水平方向；相比于現(xiàn)有技術中，輪胎只受垂向載荷；本實施例中，轉(zhuǎn)鼓最多可受三個方向的激勵力，從而輪胎也可以受三個方向的激勵力所產(chǎn)生的載荷及力矩；可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓所受的激勵力的方向來模擬輪胎在路面上 緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎的振動特性測試。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一輪胎振動試驗裝置的立體圖；

圖2是本發(fā)明實施例一輪胎振動試驗裝置的主視圖；

圖3是本發(fā)明實施例一輪胎振動試驗裝置的右視圖；

圖4是圖1中A部分的放大圖；

圖5是圖1中B部分的放大圖；

圖6是本發(fā)明實施例一輪胎振動試驗裝置中輪胎及第四支撐件的放大圖；

圖7是本發(fā)明實施例二輪胎振動試驗裝置的立體圖；

圖8是本發(fā)明實施例二輪胎振動試驗裝置的主視圖；

圖9是本發(fā)明實施例二輪胎振動試驗裝置的右視圖；

圖10是本發(fā)明實施例二輪胎振動試驗裝置中環(huán)形磁場機構的剖面圖，并示出環(huán)形磁場機構中內(nèi)圈和外圈之間的徑向電磁力；

圖11是圖7中C部分的放大圖；

圖12是本發(fā)明實施例二輪胎振動試驗裝置中輪胎及第五支撐件的放大圖。

具體實施方式

現(xiàn)有技術中，輪胎只受到垂向載荷，且垂向載荷不變，無其它方向的載荷，不能模擬輪胎在路面上緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎的振動特性測試；而本發(fā)明的輪胎振動試驗裝置能夠使輪胎受三個方向的激勵力所產(chǎn)生的載荷及力矩；可通過調(diào)節(jié)所受的激勵力的方向來模擬輪胎在路面上緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎的振動特性測試。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

實施例一

參考圖1，本發(fā)明實施例的輪胎振動試驗裝置包括：能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓11，轉(zhuǎn)鼓11可以本身能夠旋轉(zhuǎn)，也可以是通過驅(qū)動機構驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)，本實施例中對此不做限制，只要轉(zhuǎn)鼓11能夠旋轉(zhuǎn)即可；轉(zhuǎn)鼓11具有供輪胎22行駛的外周面，轉(zhuǎn)鼓11能夠驅(qū)動輪胎22在轉(zhuǎn)鼓11的外周面上行駛，為了使得轉(zhuǎn)鼓11的外周面更接近真實的路面，轉(zhuǎn)鼓11的外徑應遠遠大于輪胎22的外徑，一般轉(zhuǎn)鼓11的外徑為輪胎22外徑的5-10倍，本實施例中，轉(zhuǎn)鼓11的外徑為3m-5m，包括3m和5m，輪胎22的外徑為0.6m；此外，在轉(zhuǎn)鼓11的外周面還分布有螺紋孔，用于安裝路面塊，可以模擬輪胎22在不同的路面上行駛。

轉(zhuǎn)鼓11能夠接受來自第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力；本實施例的輪胎振動試驗裝置還包括激振器，激振器能夠向轉(zhuǎn)鼓11施加第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力；第一方向、第二方向、第三方向相互垂直，其中，第一方向為轉(zhuǎn)鼓11的軸向(圖1中的Y方向)，第二方向為豎直方向(圖1中的Z方向)；第三方向為縱向(圖1中的X方向)；當轉(zhuǎn)鼓11在受到第一方向的激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11能夠沿軸向滑移，從而帶動輪胎22沿軸向滑移；當轉(zhuǎn)鼓11在受到第二方向的激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11能夠沿豎直方向上下移動，從而帶動輪胎22沿豎直方向上下移動；當轉(zhuǎn)鼓11受到第三方向的激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11能夠沿縱向前后移動，從而帶動輪胎22沿縱向偏移、側偏滑移；當?shù)谌较虻募盍Υ笮∠嗤瑫r，轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎縱向偏移；當?shù)谌较虻募盍Υ笮〔幌嗤瑫r，轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎側偏滑移。本實施例中，激振器施加的最大激勵力能夠達到4000N以上，激振器的激振桿的行程可達50mm。

當在試驗裝置上安裝輪胎后，輪胎22與轉(zhuǎn)鼓11的外周面接觸，轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)，帶動輪胎22在轉(zhuǎn)鼓11的外周面行駛；在轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)的過程中，本試驗裝置中的激振器向轉(zhuǎn)鼓11施加第一方向的激勵力、第二方向的激勵力及第三方向的激勵力，所施加的激勵力的大小可以調(diào)節(jié)；即，轉(zhuǎn)鼓11能夠受到其中任意一個方向的激勵力，或者，其中任意兩個方向的激勵力，或者，三個方向的激勵力；相比于現(xiàn)有技術中，輪胎22只受垂向載荷，本實施例中，轉(zhuǎn)鼓11最多可受三個方向的激勵力所產(chǎn)生的載荷及力矩，從而輪胎22也可以 受三個方向的激勵力所產(chǎn)生的載荷和力矩作用；可通過調(diào)節(jié)所受的激勵力的方向來模擬輪胎22在路面上緊急制動、加速、側向滑移等工況下輪胎22的振動特性測試。

參考圖2和圖3，本實施例中激振器包括：能夠向轉(zhuǎn)鼓11施加第一方向的激勵力的第一激振器18，第一激振器18為一個；能夠向轉(zhuǎn)鼓11施加第二方向的激勵力的第二激振器19，第二激振器19為兩個，分別位于轉(zhuǎn)鼓11的兩側；以及能夠向轉(zhuǎn)鼓11施加第三方向的激勵力的第三激振器14a，第三激振器14a也為兩個，也分別位于轉(zhuǎn)鼓11的兩側。

繼續(xù)參考圖2，本試驗裝置還包括第一支架15和第二支架16，轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸軸向一端與第一支架15連接，軸向另一端與第二支架16連接，本實施例中，第一支架15和第二支架16為圓形支架，對于支架的形狀不做限制，只要能夠支撐轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸即可。

繼續(xù)參考圖2，本實施例中試驗裝置還包括驅(qū)動機構17，通過驅(qū)動機構17驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動機構17可以為渦流測功機或電機，本實施例中驅(qū)動機構為渦流測功機，通過渦流測功機驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)。

參考圖4和圖5，第一激振器18、第二激振器19、第三激振器14a、驅(qū)動機構17分別與第一支架15、第二支架16相抵；也即，參考圖2，本實施例中，第一支架15在第一方向與驅(qū)動機構17相抵，具體為，轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸伸出第一支架15，并通過柔性聯(lián)軸器與渦流測功機的輸出軸連接，由于采用柔性聯(lián)軸器，那么，第一支架15能夠在外力的作用下運動；第一支架15在第二方向與第二激振器19相抵，具體為，第一支架15的外周面設有第一凹槽(圖未示出)，第二激振器19的激振桿通過球鉸與第一凹槽連接；第一支架15在第三方向與第三激振器14a相抵，具體為，第一支架15的外周面設有第二凹槽(圖未示出)，第三激振器14a的激振桿通過球鉸與第二凹槽連接。

由于第一支架15和第二支架16對稱設于轉(zhuǎn)鼓11的兩側，在第二支架的16的第一方向與第一激振器18相抵，具體為，第二支架16的軸向設有第三凹槽(圖未示出)，第一激振器18的激振桿通過球鉸與第三凹槽連接；第二支架16在第二方向與第二激振器19相抵，具體為，第二支架16的外周面設 有第四凹槽(圖未示出)，第二激振器19的激振桿通過球鉸與第四凹槽連接；第二支架16在第三方向與第三激振器14a相抵，具體為，第二支架16的外周面設有第五凹槽(圖未示出)，第三激振器14a的激振桿通過球鉸與第五凹槽連接。

當然也可以理解為，第一支架15由驅(qū)動機構17、第二激振器19及第三激振器14a支撐；第二支架由第一激振器18、第二激振器19及第三激振器14a支撐。

本發(fā)明實施例輪胎振動試驗裝置還包括：第一平臺，轉(zhuǎn)鼓11、驅(qū)動機構17、激勵器設在第一平臺上，具體說來，參考圖1，第一平臺包括：底板10，沿豎直方向，底板10與轉(zhuǎn)鼓11之間具有間隙，防止轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)的過程與底板10摩擦；在底板10上設有設于第一支撐件13(參考圖2)、第二支撐件14(參考圖1)、第三支撐件12(參考圖2)；可見，第一支撐件13和第三支撐件12均為一個，第二支撐件14為兩個，第一支撐件13和第三支撐件12位于轉(zhuǎn)鼓11的兩側，且同軸設置，兩個第二支撐件14沿轉(zhuǎn)鼓11的軸向布置，可以同軸布置也可以不同軸布置；本實施例中，第一支撐件13、第二支撐件14、第三支撐件12均呈板狀，在其它實施例中，第一支撐件13、第二支撐件14、第三支撐件12也可以呈柱狀或其它形狀，只要能夠起到支撐作用即可。

參考圖4，本實施例中第一激振器18設于第一支撐件13上，第一激振器18垂直于第一支撐件13；參考圖2，第二激振器19設于底板10上，兩個第二激振器19同軸布置，且垂直于底板10；參考圖3，第三激振器14a設于第二支撐件14上，且垂直于第二支撐件14；參考圖2，驅(qū)動機構17設于第三支撐件12上，本實施例中，是在第三支撐件12上開設一凹槽，驅(qū)動機構17卡設于所述凹槽中。

參考圖2，本實施例的試驗裝置還包括：第二平臺20，第二平臺20呈板狀，沿豎直方向，第二平臺20和第一平臺具有設定距離，即第二平臺20和底板10具有設定距離；在第二平臺20上設有第四支撐件21，本實施例中，第四支撐件21也呈板狀，但不限于板狀，只要能夠起到支撐作用，任何形狀均可；第四支撐件21垂直于第二平臺20，在第四支撐件21上安裝有輪胎22；在第二平臺20上設有開孔，開孔暴露11轉(zhuǎn)鼓；在開孔處，轉(zhuǎn)鼓11與輪胎22 接觸，轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)能夠使輪胎22在轉(zhuǎn)鼓11的外周面上行駛。

參考圖6，沿豎直方向，第四支撐件21上設有凹槽，凹槽面向輪胎，凹槽內(nèi)設有滑塊25，滑塊25能夠在凹槽內(nèi)沿豎直方向滑動；滑塊上25固設有垂直于滑塊25的第二軸23，輪胎22安裝于第二軸23上；本實施例中，在第四支撐件21的頂端設有用于調(diào)節(jié)滑塊25滑動的調(diào)節(jié)旋鈕24，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)旋鈕24可以使滑塊25沿豎直方向滑動，從而可以調(diào)整安裝在第二軸23上輪胎的尺寸，可以實現(xiàn)不同尺寸的輪胎的振動試驗。本實施例中，可以使用絲杠來控制滑塊25在凹槽內(nèi)滑動。

本發(fā)明實施例的輪胎振動試驗裝置是為了測試不同工況下，輪胎的振動特性，因此，需要測量不同工況下的試驗數(shù)據(jù)；為采集試驗所需的數(shù)據(jù)，本發(fā)明實施例在第二軸23上套設輪輞(圖未示出)，輪輞上安裝輪胎22，輪輞為六分力測量儀，用于檢測輪胎22行駛過程中在第一方向、第二方向和第三方向所受的力和力矩。

同時，為測試輪胎22是在哪些工況下行駛的，在第一支架15上設有第一加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測第一支架15在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；在第二支架16上設有第二加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測第二支架16在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；在第二軸23上設有第三加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測輪胎22在受到激勵力時所產(chǎn)生的加速度；激振器具有激振桿，在每一激振器的激振桿上設有激勵力傳感器，用于檢測每一激振器所施加的激勵力；轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸上設有轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測驅(qū)動機構17輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

本實施例中的六分力測量儀、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器及激勵力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器均被配置成和數(shù)據(jù)采集單元連接，連接方式可以為通信連接，也可以為電連接，數(shù)據(jù)采集單元分別采集六分力測量儀、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器及激勵力傳感器發(fā)送的信號，數(shù)據(jù)采集單元將所采集的相應信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，通過數(shù)據(jù)處理單元處理實驗數(shù)據(jù)；得出不同工況下輪胎的振動特性?？蓪嶒炈鶞y得的不同工況下輪胎的振動特性數(shù)據(jù)與輪胎FTire、SWIFT仿真模型對比，識別輪胎模型參數(shù)，并驗證輪胎仿真模型振動 特性。

采用本發(fā)明實施例的輪胎振動試驗裝置可以模擬如下工況下輪胎的振動特性：

1.第一激振器18向第二支架16施加第一方向的激勵力，轉(zhuǎn)鼓11會側向滑移，那么輪胎22和轉(zhuǎn)鼓11之間產(chǎn)生側向滑移，模擬輪胎22側向滑移工況；

2.兩個第二激振器19分別向第一支架15和第二支架16施加不同的激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11發(fā)生繞轉(zhuǎn)鼓的偏轉(zhuǎn)，即輪胎22相對轉(zhuǎn)鼓11外周面有一定的外傾角，模擬輪胎22外傾時的轉(zhuǎn)鼓-輪胎動態(tài)特性；

3.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行加速驅(qū)動，同時同步減小轉(zhuǎn)鼓11兩側的第二激振器19分別向第一支架15和第二支架16施加的激勵力，可模擬前驅(qū)車型急加速時前輪軸載荷減小時的動態(tài)特性；

4.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行加速驅(qū)動，同時同步增大轉(zhuǎn)鼓11兩側的第二激振器19分別向第一支架15和第二支架16施加的激勵力，可模擬后驅(qū)車型急加速時后輪軸載荷增大時的動態(tài)特性；

5.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行減速驅(qū)動，同時同步減小轉(zhuǎn)鼓11兩側的垂向第二激振器19分別向第一支架15和第二支架16施加的激勵力，可模擬整車緊急制動時后輪軸載荷減小時的動態(tài)特性；

6.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行減速驅(qū)動，同時同步增大轉(zhuǎn)鼓11兩側的垂向第二激振器19分別向第一支架15和第二支架16施加的激勵力，可模擬整車緊急制動時前輪軸載荷增大時的動態(tài)特性；

7.兩個第三激振器14a分別對第一支架15和第二支架16施加相同的激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11發(fā)生縱向偏移，即模擬輪胎22相對轉(zhuǎn)鼓11在轉(zhuǎn)動過程中同步發(fā)生縱向滑移。

8.兩個第三激振器14a分別對第一支架15和第二支架16施加不同激勵力時，轉(zhuǎn)鼓11發(fā)生繞第三方向的偏轉(zhuǎn)，即模擬輪胎22相對轉(zhuǎn)鼓11在轉(zhuǎn)動過程中同步發(fā)生側偏滑移。需說明的是，第一激振器18、第二激振器19及第三激振器14a分別向第一支架15和第二支架16施加激勵力的同時，六分力測量儀、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器及激勵力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器均會采集相應的數(shù)據(jù)信號，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集單元。當然，采用本發(fā)明實施例試驗裝置不僅僅能夠模擬上述工況下輪胎的振動試驗特性，可根據(jù)實際試驗需要，調(diào)節(jié)第一激振器18、第二激振器19及第三激振器14a向第一支架15和第二支架16施加激勵力。

實施例二

參考圖7和圖8，本實施例的轉(zhuǎn)鼓11和輪胎22的結構和實施例一中轉(zhuǎn)鼓和輪胎的結構相同，第一方向、第二方向及第三方向的定義和實施例一中第一方向、第二方向及第三方向的定義相同；不同之處在于：本實施例還包括能夠施加第二方向的激勵力或第三方向的激勵力的環(huán)形磁場機構，環(huán)形磁場機構包括設于轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向一端的第一環(huán)形磁場機構30，設于轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端的第二環(huán)形磁場機構31，實施例一中施加第二方向的激勵力的裝置為第二激振器，施加第三方向的激勵力的裝置為第三激振器。

本實施例中，環(huán)形磁場機構通過產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的徑向電磁力向轉(zhuǎn)鼓11施加第二方向的激勵力或第三方向的激勵力；本實施例試驗裝置還包括：激振器32，激振器32能夠向轉(zhuǎn)鼓11施加第一方向的激勵力。

本實施例中，第一環(huán)形磁場機構30和第二環(huán)形磁場機構31的結構相同，每一環(huán)形磁場機構包括：相互套設的內(nèi)圈30b和外圈30a(參考圖10)，內(nèi)圈30b和外圈30a內(nèi)部帶有鐵心，且內(nèi)圈30b和外圈30a之間具有間隙；內(nèi)圈30b固設于轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸上，內(nèi)圈30b和轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸能夠同步轉(zhuǎn)動，沿周向，內(nèi)圈30b上間隔設有多組第一線圈(圖未示出)，每組線圈繞設于內(nèi)圈30b上；外圈30a為永磁體，或者，外圈30a上設有多組第二線圈(圖未示出)，第二線圈繞設于外圈30a上，激振器32與外圈30a相抵，外圈30a固定不動。

本實施例中，當?shù)谝痪€圈或者第二線圈通電后，內(nèi)圈30b和外圈30a之 間產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的徑向電磁力；參考圖10，其中，內(nèi)圈30b上的第一線圈通電后產(chǎn)生N極性的電磁力，外圈30a上的第二線圈通電后產(chǎn)生S極性的電磁力；當外圈30a為永磁體，沒有第二線圈時，也能夠產(chǎn)生S極性的電磁力；這樣，外圈30a和內(nèi)圈30b所產(chǎn)生的電磁力極性相反，內(nèi)圈30b和外圈30a會相互吸引，由于外圈30a固定不動，那么內(nèi)圈30b便會運動，而內(nèi)圈30b是和轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸固定連接的，從而內(nèi)圈30b運動帶動轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸運動，相當于轉(zhuǎn)鼓11受到了激勵力，

本實施例中，還包括多個電磁控制器(圖未示出)，每一電磁控制器與每組第一線圈連接，即每一組第一線圈與一個電磁控制器相連接；電磁控制器改變通過改變輸入第一線圈的電流大小控制所產(chǎn)生的徑向電磁力大??；本實施例中，第一線圈可以是間隔環(huán)繞布置在內(nèi)圈30b上，每組第一線圈通電后，可以產(chǎn)生不同方向的電磁力，這其中也包括第二方向和第三方向的電磁力；分別通過與布置在第二方向或第三方向上的第一線圈相連的電磁控制器改變輸入第一線圈的電流大小，控制第二方向和第三方向所產(chǎn)生的徑向電磁力大小。改變向轉(zhuǎn)鼓11施加的第二方向的激勵力和第三方向的激勵力。

本實施例中環(huán)形磁場機構的作用和實施例一中第二激振器19、第三激振器14a的作用相同；但相比于實施例一，結構簡化了，只需要在轉(zhuǎn)鼓11的軸向兩端分別布置一個環(huán)形磁場機構即可實現(xiàn)向轉(zhuǎn)鼓施加第二方向的激勵力和第三方向的激勵力；而實施例一中，需要在轉(zhuǎn)鼓11的軸向兩端分別布置一個第二激振器19、第三激振器14a，結構較為復雜；此外，本實施例中，環(huán)形磁場機構不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)向轉(zhuǎn)鼓施加第二方向的激勵力和第三方向的激勵力，還可以施加沿徑向任一方向的激勵力，可模擬輪胎更多的振動工況。

參考圖8和圖9，本實施例中試驗裝置還包括驅(qū)動機構17，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11轉(zhuǎn)動；通過驅(qū)動機構17驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動機構17可以為渦流測功機或電機，本實施例中驅(qū)動機構為渦流測功機，通過渦流測功機驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)。

本實施例中，沿第一方向，渦流測功機與轉(zhuǎn)鼓11的軸向一端的外圈相抵，激振器32與轉(zhuǎn)鼓11的軸向另一端的外圈相抵。

參考圖7-圖9及圖11，本實施例還包括：第一平臺，轉(zhuǎn)鼓11、驅(qū)動機構17、激勵器32設在第一平臺上；第一平臺包括：底板10，沿豎直方向，底板10與轉(zhuǎn)鼓11之間具有間隙，防止轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)的過程與底板10摩擦；及設于底板10上的第一支撐件33、第二支撐件34、第三支撐件35及第四支撐件36；

本實施例中，激振器32設于第一支撐件33上，轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向兩端的外圈30a分別設于第二支撐件34和第三支撐件35上，驅(qū)動機構17設于第四支撐件36上；第一支撐件33、第二支撐件34、第三支撐件35及第四支撐件36起到支撐作用；本實施例中，第一支撐件33、第二支撐件34、第三支撐件35及第四支撐件36均呈板狀，在其它實施例中，第一支撐件33、第二支撐件34、第三支撐件35及第四支撐件36也可以呈柱狀或其它形狀，只要能夠起到支撐作用即可。

參考圖7-圖9及圖12本實施例試驗裝置還包括：第二平臺20，第二平臺20呈板狀，沿豎直方向，第二平臺20和第一平臺具有設定距離，即第二平臺20和底板10具有設定距離；在第二平臺20上設有第五支撐件37，本實施例中，第五支撐件37也呈板狀，但不限于板狀，只要能夠起到支撐作用，任何形狀均可；第五支撐件37垂直于第二平臺20，在第五支撐件37上安裝有輪胎22；在第二平臺20上設有開孔，開孔暴露11轉(zhuǎn)鼓；在開孔處，轉(zhuǎn)鼓11與輪胎22接觸，轉(zhuǎn)鼓11旋轉(zhuǎn)能夠使輪胎22在轉(zhuǎn)鼓11的外周面上行駛。

參考圖12，沿豎直方向，第五支撐件37上設有凹槽，凹槽內(nèi)設有滑塊25，滑塊25能夠在凹槽內(nèi)沿豎直方向滑動；滑塊上25固設有垂直于滑塊25的第二軸23，輪胎22安裝于第二軸23上；本實施例中，在第五支撐件37的頂端設有用于調(diào)節(jié)滑塊25滑動的調(diào)節(jié)旋鈕24，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)旋鈕24可以使滑塊25沿豎直方向滑動，從而可以調(diào)整安裝在第二軸23上輪胎的尺寸，可以實現(xiàn)不同尺寸的輪胎的振動試驗。本實施例中，可以使用絲杠來控制滑塊25在凹槽內(nèi)滑動。

本發(fā)明實施例的輪胎振動試驗裝置是為了測試不同工況下，輪胎的振動特性，因此，需要測量不同工況下的試驗數(shù)據(jù)；為采集試驗所需的數(shù)據(jù)，本發(fā)明實施例在第二軸23上套設輪輞(圖未示出)，輪輞上安裝輪胎22，輪輞為六分力測量儀，用于檢測輪胎22行駛過程中在第一方向、第二方向和第三 方向所受的力和力矩。

同時，為測試輪胎22是在哪些工況下行駛的，在轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向一端設有第一加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向一端在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；在轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端設有第二加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測所述轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸的軸向另一端在受到激勵力時產(chǎn)生的加速度；在第二軸23上設有第三加速度傳感器(圖未示出)，用于檢測輪胎22在受到激勵力時所產(chǎn)生的加速度；激振器32具有激振桿，在激振器32的激振桿上設有激勵力傳感器，用于檢測激振器32所施加的激勵力；轉(zhuǎn)鼓11的轉(zhuǎn)軸上設有轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測驅(qū)動機構17輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。本實施例中的六分力測量儀、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器及激勵力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器均被配置成和數(shù)據(jù)采集單元連接，連接方式可以為通信連接，也可以為電連接，數(shù)據(jù)采集單元分別采集六分力測量儀、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器及激勵力傳感器發(fā)送的信號，數(shù)據(jù)采集單元將所采集的相應信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，通過數(shù)據(jù)處理單元處理實驗數(shù)據(jù)；得出不同工況下輪胎的振動特性。可將實驗所測得的不同工況下輪胎的振動特性數(shù)據(jù)與輪胎FTire、SWIFT仿真模型對比，識別輪胎模型參數(shù)，并驗證輪胎仿真模型振動特性。

采用本發(fā)明實施例的輪胎振動試驗裝置可以模擬如下工況下輪胎的振動特性：

1.激振器32向內(nèi)圈施加側向激勵力，轉(zhuǎn)鼓11會側向滑移，那么輪胎22和轉(zhuǎn)鼓11之間產(chǎn)生側向滑移，模擬輪胎22側向滑移工況；

2.第一環(huán)形磁場機構30和第二環(huán)形磁場機構31的內(nèi)圈在徑向電磁力方向、大小不同時，轉(zhuǎn)鼓11發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即輪胎22相對轉(zhuǎn)鼓11外周面有一定的偏角，可模擬輪胎外傾角、前束角等工況；

3.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行加速驅(qū)動，同時同步減小轉(zhuǎn)鼓11兩側的徑向激勵力(此時為第二方向)，可模擬前驅(qū)車型急加速時前輪軸載荷減小時的動態(tài)特性；

4.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行加速驅(qū)動，同時同步增大轉(zhuǎn)鼓11兩側的的徑向激勵力(此時為第二方向)，可模擬后驅(qū)車型急加速時后輪軸載荷增大時的動態(tài)特性；

5.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行減速驅(qū)動，同時同步減小轉(zhuǎn)鼓11兩側的徑向激勵力(此時為第二方向)，可模擬整車緊急制動時后輪軸載荷減小時的動態(tài)特性；

6.在轉(zhuǎn)鼓11帶動輪胎22轉(zhuǎn)動過程中，由驅(qū)動機構17對轉(zhuǎn)鼓11進行減速速驅(qū)動，同時同步增大轉(zhuǎn)鼓11兩側的徑向激勵力(此時為第二方向)，可模擬整車緊急制動時前輪軸載荷增大時的動態(tài)特性。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。