【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种测量装置，具体涉及一种车辆前束角测量装置。
技术介绍
1、大学生方程式赛车(formula sae，fsae)面向在校大学生，要求自主研发、加工并装配出一辆综合性能出色的方程式赛车并参赛。一般fsae赛车在设计过程中，前后轮都有前束角，但是在加工制造和装配过程中，前后轮束角的角度难以保证，整车装配完成之后，也较难测量。目前fsae赛车存在以车轮轴线为中心，左右轮与轴线的夹角不对称的问题，而且市面上商业化四轮定位仪难以用于fsae赛车进行前束测量。目前fsae赛车装配后，对前束的测量，一般采用观测轮胎磨损面和简易拉线法，但两种方法的前束角测量精度不高，存在较大误差，且无法解决左右轮与轴线的夹角不对称问题。因此，有必要对现有的技术进行改进，设计一种用于fsae赛车前束角的测量装置和测量方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置及测量方法，本装置便于携带，对测量场地没有较高要求，不需要拆卸赛车任何部件就可测量，测量精度较高。
2、技术方案：一种便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，包括：一组轮测装置、一组车测装置和尼龙细绳；
3、轮测装置包括轮轴螺纹套、轮轴夹具、轮轴夹具测量板、水平仪；所述轮轴螺纹套用于加装到待测车轮的主轴端上所述轮轴夹具测量板与所述轮轴螺纹套之间通过轮轴夹具连接，所述轮轴夹具上设有所述轮轴夹具测量板的高度调节结构；所述水平仪用于协助水平设置所述轮轴夹具测量板，所述
4、车测装置包括车架定位器、角度刻度盘；所述车架定位器的一端通过螺栓固定于车架中轴线临近待测车轮一端的安装板上；所述角度刻度盘水平设置，并通过距离调节结构相对连接在所述车架定位器的另一端；所述距离调节结构用于调节所述角度刻度盘与车架中轴线一端的距离；所述角度刻度盘的圆心处设有测量点固定结构二；
5、拉直的所述尼龙细绳的两端分别与所述测量点固定结构一和所述测量点固定结构二连接。
6、进一步的，所述轮测装置中，所述轮轴夹具包括套筒以及支杆；所述套筒的一端用于套接在所述轮轴螺纹套外侧并能相对所述轮轴螺纹套转动，两者通过中锁螺栓锁止；所述支杆的一端固定在所述水平套筒的外侧壁上并竖直向下设置，所述高度调节结构包括沿长度方向间隔设置在所述支杆上的若干个螺栓孔；根据安装高度，所述轮轴夹具测量板通过螺栓与所述支杆上对应的螺栓孔连接固定。
7、进一步的，所述测量点固定结构一为竖直固定在所述轮轴夹具测量板端部的螺栓。
8、进一步的，所述水平仪通过胶粘固定于所述轮轴夹具测量板的上表面中心点。
9、进一步的，所述车测装置中，所述距离调节结构包括沿长度方向间隔设置在所述车架定位器上的若干个螺栓孔，所述角度刻度盘通过竖向穿过圆心的螺栓与所述车架定位器上对应的螺栓孔连接，并使所述角度刻度盘水平悬挂在所述车架定位器下方，且该螺栓作为所述测量点固定结构二。
10、一种中锁轮辋fsae赛车前束角测量方法，分别测量并计算待测轮组中左轮、右轮与车架轴线的夹角角度θleft、θright，则赛车的该轮组的前束角θtoe＝θright+θleft；其中，所述测量并计算的过程包括如下步骤：
11、步骤1：将所述轮测装置中的轮轴螺纹套加装到待测车轮上，并根据不同的轮辋尺寸，利用所述高度调节结构调整所述轮轴夹具测量板的离地高度，并在调整所述轮轴夹具测量板至水平位置后，锁止所述轮轴夹具与所述轮轴螺纹套的连接；
12、步骤2：将所述车测装置中的车架定位器固定于车架中轴线临近待测车轮一端的安装板上，然后利用所述距离调节结构调整所述角度刻度盘的位置使得赛车的部件不遮挡所述角度刻度盘读数；
13、步骤3：将拉直的所述尼龙细绳的两端分别与所述测量点固定结构一和所述测量点固定结构二连接，读取此时所述尼龙细绳正对所述角度刻度盘的读数θ；
14、步骤4：根据所述读数θ，结合赛车固定尺寸以及测量参数，计算出待测车轮与车架轴线的夹角角度θx，其中x分别取left和right。
15、进一步的，所述步骤4中，根据下式，解算得到所述夹角角度θx：
16、cd·cosθx+de·sinθx＝be·sinθ-oc
17、其中，be为所述尼龙细绳的长度，oc为待测车轮轴中心点与主销的距离，cd为主销与轮轴夹具测量板的水平距离，de为测量点固定结构一到轮轴夹具测量板中间点的水平距离。
18、进一步的，所述步骤4中，所述夹角角度θx＝(be·sinθ-oc-cd)/de，其中，be为所述尼龙细绳的长度，oc为待测车轮轴中心点与主销的距离，cd为主销与轮轴夹具测量板的水平距离，de为测量点固定结构一到轮轴夹具测量板中间点的水平距离。
19、有益效果：与现有技术相比，本专利技术有如以下优点：
20、(1)结构简单，便于携带，整个装置单人可以携带，测量方法也容易掌握；
21、(2)可以单独测量左右轮与轴线的夹角，方便调整左右轮与轴线的夹角对称；
22、(3)不需要拆卸赛车任何部件，包括车壳和车轮；
23、(4)对测量场地没有较高要求，只需平地即可；
24、(5)相比观测轮胎磨损面和简易拉线法，测量精度较高；
25、(6)可用于测前后轮前束角。
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1.一种便携式中锁轮辋FSAE赛车前束角测量装置，其特征在于，包括：一组轮测装置(1)、一组车测装置(2)和尼龙细绳(3)；
2.根据权利要求1所述的便携式中锁轮辋FSAE赛车前束角测量装置，其特征在于，所述轮测装置(1)中，所述轮轴夹具(5)包括套筒以及支杆；所述套筒的一端用于套接在所述轮轴螺纹套(4)外侧并能相对所述轮轴螺纹套(4)转动，两者通过中锁螺栓(6)锁止；所述支杆的一端固定在所述水平套筒的外侧壁上并竖直向下设置，所述高度调节结构包括沿长度方向间隔设置在所述支杆上的若干个螺栓孔；根据安装高度，所述轮轴夹具测量板(7)通过螺栓(8)与所述支杆上对应的螺栓孔连接固定。
3.根据权利要求2所述的便携式中锁轮辋FSAE赛车前束角测量装置，其特征在于，所述测量点固定结构一(10)为竖直固定在所述轮轴夹具测量板(7)端部的螺栓。
4.根据权利要求2所述的便携式中锁轮辋FSAE赛车前束角测量装置，其特征在于，所述水平仪(9)通过胶粘固定于所述轮轴夹具测量板(7)的上表面中心点。
5.根据权利要求1-4任一所述的便携式中锁轮辋FSAE赛
6.根据权利要求1-5任一所述装置的中锁轮辋FSAE赛车前束角测量方法，其特征在于，分别测量并计算待测轮组中左轮、右轮与车架轴线的夹角角度θleft、θright，则赛车的该轮组的前束角θtoe＝θright+θleft；其中，所述测量并计算的过程包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的中锁轮辋FSAE赛车前束角测量方法，其特征在于，所述步骤4中，根据下式，解算得到所述夹角角度θx：
8.根据权利要求6所述的中锁轮辋FSAE赛车前束角测量方法，其特征在于，所述步骤4中，所述夹角角度θx＝(BE·sinθ-OC-CD)/DE，其中，BE为所述尼龙细绳(3)的长度，OC为待测车轮轴中心点与主销的距离，CD为主销与轮轴夹具测量板(7)的水平距离，DE为测量点固定结构一(10)到轮轴夹具测量板(7)中间点的水平距离。
...【技术特征摘要】
1.一种便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，其特征在于，包括：一组轮测装置(1)、一组车测装置(2)和尼龙细绳(3)；
2.根据权利要求1所述的便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，其特征在于，所述轮测装置(1)中，所述轮轴夹具(5)包括套筒以及支杆；所述套筒的一端用于套接在所述轮轴螺纹套(4)外侧并能相对所述轮轴螺纹套(4)转动，两者通过中锁螺栓(6)锁止；所述支杆的一端固定在所述水平套筒的外侧壁上并竖直向下设置，所述高度调节结构包括沿长度方向间隔设置在所述支杆上的若干个螺栓孔；根据安装高度，所述轮轴夹具测量板(7)通过螺栓(8)与所述支杆上对应的螺栓孔连接固定。
3.根据权利要求2所述的便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，其特征在于，所述测量点固定结构一(10)为竖直固定在所述轮轴夹具测量板(7)端部的螺栓。
4.根据权利要求2所述的便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，其特征在于，所述水平仪(9)通过胶粘固定于所述轮轴夹具测量板(7)的上表面中心点。
5.根据权利要求1-4任一所述的便携式中锁轮辋fsae赛车前束角测量装置，其特征在于，所述车测装置(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆存豪，张泽远，刘炜，陈建，陈靖芯，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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