汽车车轮检测机气体静压测头机构制造技术

本实用新型专利技术提出了汽车车轮检测机气体静压测头机构，包括测杆，测头，测头呈圆球形状，测头通过连接在测杆上的气体静压支撑机构支撑；所述气体静压支撑机构的结构为：包容件连接在测杆上，包容件上设有测头的支撑球面，支撑球面与测头之间留有一定的间隙，包容件上设有通气孔，支撑球面上设有多个对称设置的节流小孔，节流小孔与通气孔连通；当气体从包容件上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，此时测头能在支撑球面上万向旋转。本实用新型专利技术创新结构，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，实现测头在支撑球面上的万向旋转，保证测头与被测车轮之间的相对运动为纯滚动，可大幅降低检测所需的驱动力，提高检测精度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车车轮检测机上的一种新型测头机构，尤其是气体静压测头机构。
技术介绍
汽车车轮是汽车的重要组成部件，并直接关系到车辆高速行驶的安全性和舒适性。汽车车轮检测的关键指标中，汽车车轮的径向跳动及轴向跳动的检测是其中检测的指标之一。汽车车轮轴向跳动和径向跳动有效测量部位的空间尺寸非常小，又要考虑检测效率，需要一个测头机构同时检测轴向跳动和径向跳动。测头机构可分为接触式和非接触式，由于非接触式测头稳定性差，工程上一般选用接触式测头机构。在检测过程中，车轮在回转驱动机构带动下旋转，测头与被测车轮在检测部位相接触，测头相对于车轮存在两个方向的表面移动，现有的测头机构一般只能保证一个方向上为滚动，在另一个方向为滑动。这样，在检测过程中不仅测头容易磨损，需要频繁更换测头，而且摩擦力还会影响测量精度。也有汽车车轮检测机采用滚动测量轮进行检测，但也不能完全保证其相对运动为纯滚动，而且这种机构结构复杂，装备难度大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种汽车车轮检测机气体静压测头机构，在检测过程中能够万向旋转，保证测头与被测车轮之间的相对运动为纯滚动，以提高检测精度。为此，本技术的技术方案如下:汽车车轮检测机气体静压测头机构，包括测杆，测头，其特征在于:测头呈圆球形状，测头通过连接在测杆上的气体静压支撑机构支撑；所述气体静压支撑机构的结构为:包容件连接在测杆上，包容件上设有测头的支撑球面，支撑球面与测头之间留有一定的间隙，包容件上设有通气孔，支撑球面上设有多个对称设置的节流小孔，节流小孔与通气孔连通；当气体从包容件上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，此时测头能在支撑球面上万向旋转。有益效果:本技术创新结构，从包容件上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，实现测头在支撑球面上的万向旋转，保证测头与被测车轮之间的相对运动为纯滚动，测头在检测过程中几乎无磨损，可大幅降低检测所需的驱动力，提高检测精度。附图说明图1是本技术气体静压测头机构的检测原理图。图2是本技术气体静压测头机构的主视图。图3是本技术气体静压测头机构的俯视剖面图。图4是本技术气体静压测头机构无偏心量(非工作状态)的气膜压力分布示意图。图5是本技术气体静压测头机构有偏心量(工作状态)的气膜压力分布示意图。图中所示:1为被测车轮；2为测头；3为轴向位移传感器；4为径向位移传感器；5为测杆；6为十字滑台；7、8为螺栓；9、10为定位销；11、12为夹板；13为气管接头(共4个)；14为气膜；15为节流小孔(共8个)；16为通气孔(共4个)；A为径向跳动方向；B为轴向端面跳动方向；A为气源压力为测头无偏心量各节流孔出口压力；及《为测头有偏心量右侧各节流孔出口压力；&3为测头有偏心量左侧各节流孔出口压力为环境压力；I为测头无偏心量径向平均间隙；e为偏心量。具体实施方式如图1所示，是本技术气体静压测头机构的检测原理。检测时，车轮径向跳动的位移传递路线为:测头2 —测杆5沿A向移动一十字滑台6 —径向位移传感器4 ;车轮轴向跳动的位移传递路线为:测头2 —测杆5沿B向移动一十字滑台6 —轴向位移传感器3。如图2、3所示的汽车车轮检测机气体静压测头机构，包括测杆5，测头2，测头2呈圆球形状，测头2通过连接在测杆上的气体静压支撑机构支撑；所述气体静压支撑机构的结构为:第一连接板11、第二连接板12通过第一螺栓7、第二螺栓8及第一定位销9、第二定位销10对称固定在测杆5上，第一连接板11、第二连接板12构成包容件，第一连接板11及第二连接板12的头部设有球窝，两个球窝构成测头的支撑球面，支撑球面与测头5之间留有一定的间隙，第一连接板11及第二连接板12设有通气孔16，第一连接板11的球窝及第二连接板12的球窝表面上设有多个对称设置的节流小孔15，节流小孔与通气孔16连通；当气体从连接板上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气 膜14，此时测头能在支撑球面上万向旋转。第一连接板11、第二连接板12构成的包容件包容支撑测头，承受在检测过程中所产生的径向和轴向载荷。第一连接板11及第二连接板12上的球窝表面上分别设有四个对称设置的节流小孔15，第一连接板11及第二连接板12上分别设有两个通气孔16，每个通气孔与两个节流小孔连通。下面分析该种气体静压测头的承载能力和刚度:在工作过程中，气体静压测头要承受水平方向和垂直方向的载荷。首先，分析水平方向上的载荷。将包容件与测头相对应的球面分成左右两半，每个半球面(球窝)由顶角为e工和e2的圆锥截出。图4中是在每个半球面上以e ^为顶角的锥面上开设了 4个节流孔。气体从节流孔流入气膜会产生一定压力降，即从气源压力Ptl降至节流孔口压力Pd。如图4所示，是测头不检测(非工作)时的状态，测头与球面同心，它们间的间隙(气膜厚度为hj处处相等。气体从节流孔流出后分两路，一路向内经Q1圆锥内边界流入大气，另一路向外经92圆锥外边界流入大气。气体压力将自孔口的Pd向两端降至大气压力Pa。压力的分布如图4所示，可见由于结构的对称，流动也完全对称(各节流孔出口压力都为)。所以，此时压力的合力为零，即测头机构没有支承外载荷的能力。如图5所示，是测头检测(工作)时的状态，当测头在球面内沿水平方向产生一偏心量e时，测头(钢珠)与球面之间的间隙就要发生变化。由于气膜厚度的不同，造成气流的阻力也不一样。气膜厚度大的位置阻力小，而气膜厚度小的位置阻力大。因而气体自节流孔向环境区域流动时，测头左侧阻力小流动变快，使流经左侧节流孔的气流压力降变大，所以左侧节流孔孔口压力与无偏心量时相比较，有不同程度的下降(左侧各节流孔出口压力为Ptf3 , Piz <Pn )，从而引起气膜内的压力相应下降(见图5)。而右侧恰与左侧相反，由于气膜厚度比无偏心量时小，流动阻力变大，速度变小，使节流孔孔口压力升高(右侧各节流孔出口压力为> An )。因而整个右侧气膜内压力也有程度不同的升高(见图5)。由于测头机构上下对称，作用在测头上的气体压力在垂直方向上的合力为零，而在水平方向上合力为权利要求1.汽车车轮检测机气体静压测头机构，包括测杆，测头，其特征在于:测头呈圆球形状，测头通过连接在测杆上的气体静压支撑机构支撑；所述气体静压支撑机构的结构为:包容件连接在测杆上，包容件上设有测头的支撑球面，支撑球面与测头之间留有一定的间隙，包容件上设有通气孔，支撑球面上设有多个对称设置的节流小孔，节流小孔与通气孔连通；当气体从包容件上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，此时测头能在支撑球面上万向旋转。2.根据权利要求1所述的汽车车轮检测机气体静压测头机构，其特征在于所述包容件的一种结构:第一连接板(11)、第二连接板(12)通过第一螺栓(7)、第二螺栓(8)及第一定位销(9)、第二定位销(10)对称固定在测杆(5)上，第一连接板(11)、第二连接板(12)构成包容件；第一连接板(11)及第二连接板(12)的头部设有球窝，两个球窝构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车车轮检测机气体静压测头机构，包括测杆，测头，其特征在于：测头呈圆球形状，测头通过连接在测杆上的气体静压支撑机构支撑；所述气体静压支撑机构的结构为：包容件连接在测杆上，包容件上设有测头的支撑球面，支撑球面与测头之间留有一定的间隙，包容件上设有通气孔，支撑球面上设有多个对称设置的节流小孔，节流小孔与通气孔连通；当气体从包容件上的通气孔流入，经节流小孔进入测头与支撑球面之间的间隙，形成具有一定的刚度及承载能力的气膜，此时测头能在支撑球面上万向旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱新桥，李云梦，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：实用新型
国别省市：