阅读说明：本技术 一种基于k&c试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法 (Tire wheel cover interference inspection method based on K & C test bed ) 是由 景立新 刘志敏 李飞 吴利广 姜清伟 李暖月 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法,包括如下步骤：S1、利用3D扫描设备获得轮胎外轮廓点云,逆向建立轮胎数模；S2、利用3D扫描设备获得轮罩外轮廓点云,逆向建立轮罩数模；S3、获取车辆轮跳行程及转角工况,根据制定轮胎包络工况规范,建立屋顶图；S4、利用K&C试验台架进行轮跳及转向试验,获得轮胎的包络空间；S5、编辑轮胎定位文件,利用仿真软件建立轮胎包络面,输出轮胎包络面；S6、通过仿真软件检查测量轮胎包络面与轮罩的干涉及间隙情况。本发明适应于汽车轮胎包络面建立及与轮罩的干涉检查,可在整车状态下完成台架试验,不需道路测试或建立多体动力学模型,缩短开发周期,降低成本。(The invention provides a tire wheel cover interference inspection method based on a K & C test bed, which comprises the following steps: s1, obtaining a tire outer contour point cloud by using a 3D scanning device, and reversely establishing a tire digital model; s2, obtaining a wheel casing outline point cloud by using a 3D scanning device, and reversely establishing a wheel casing digital model; s3, obtaining the wheel jump stroke and the corner working condition of the vehicle, and establishing a roof map according to the formulated tire envelope working condition specification; s4, performing wheel jump and steering tests by using a K & C test bed to obtain an envelope space of the tire; s5, editing a tire positioning file, establishing a tire enveloping surface by using simulation software, and outputting the tire enveloping surface; and S6, checking and measuring the interference and clearance between the tire envelope surface and the wheel cover through simulation software. The invention is suitable for the building of the envelope surface of the automobile tire and the interference check of the automobile tire and the wheel cover, can complete the bench test in the state of the whole automobile, does not need the road test or the building of a multi-body dynamic model, shortens the development period and reduces the cost.)

一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法

技术领域

本发明属于汽车性能开发及测试技术领域，尤其是涉及一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法。

背景技术

目前汽车轮胎轮罩干涉检查方法，包括以下两种：整车试验法、仿真分析法；整车试验法为在整车实车状态下，通过在轮罩上喷充泡沫材料，实车在选定工况进行行驶时，如轮胎与泡沫材料有接触则去除接触部分，继续进行选定工况测试，经多轮修正后剩余泡沫材料空间则为轮胎包络面相余空间，此方法试验时间长、费用高；仿真分析法为利用多体动力学软件或具备DMU(Digital Mock-Up)数字化样机功能的3D设计软件，通过设定轮跳及转向组合来获得轮胎的包络空间，并用于干涉检查，此方法需要获得悬架硬点、衬套刚度等参数信息，同时还需考虑各系统装配公差和零部件公差，获取参数时间长费用高；因此，亟需一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法，以解决不能短时间内经济高效的获得轮胎包络面的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法，包括如下步骤：

S1、利用3D扫描设备获得轮胎外轮廓点云，逆向建立轮胎数模；

S2、利用3D扫描设备获得轮罩外轮廓点云，逆向建立轮罩数模；

S3、获取车辆轮跳行程及转角工况，根据制定轮胎包络工况规范，建立屋顶图；

S4、进行轮跳及转向试验，获得轮胎的包络空间；

S5、编辑轮胎定位文件，利用仿真软件建立轮胎包络面，输出轮胎包络面；

S6、通过仿真软件检查测量轮胎包络面与轮罩的干涉及间隙情况。

进一步的，步骤S1中，逆向建立轮胎数模时，可简化生成回转体数模，也可建立带有轮胎防滑链的外轮廓数模。

进一步的，步骤S3中的制定轮胎包络工况规范包括以方向盘转角为横坐标、轮跳位置为纵坐标。

进一步的，步骤S4中利用K&C试验台架进行轮跳及转向试验，具体步骤如下：

S401、在K&C试验台架上，以轮跳、转向为输入参数，建立试验方案二维图；

S402、K&C试验台架实时输出参数数据，用来轮胎定位，并获得实时轮胎占用空间；

S403、将步骤S402获得的所有轮胎占用空间取并集，即 A＝A₁∪A₂∪A₃···∪A_i，获得轮胎包络空间。

进一步的，步骤S402中，输出的参数数据包括轮心的纵向、侧向、垂向位移，前束，外倾和转动角度。

进一步的，步骤S5中，轮胎定位文件包括轮心x/y/z坐标及轮胎主轴方向点x/y/z坐标参数，轮胎主轴方向点x/y/z坐标通过轮心坐标及前束角、外倾角计算求得，计算公式为：

Xs＝Xw+L*sin(toe)*cos(camber)；

Zs＝Zw+L*cos(toe)*sin(camber)；

Ys＝Yw+L*cos(toe)*cos(camber)；

其中，Xs、Ys、Zs为主轴方向点坐标，Xw/Yw/Zw为轮心坐标，toe为前束角，camber为外倾角，L为轮心到主轴方向点距离。

相对于现有技术，本发明所述的一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法具有以下有益效果：

本发明所述的一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法适应于汽车轮胎包络面建立及与轮罩的干涉检查，可在整车状态下完成台架试验，不需道路测试或建立多体动力学模型，缩短开发周期，降低成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的轮胎包络面屋顶图；

图2为本发明实施例所述的前悬架轮胎包屋顶图；

图3为本发明实施例所述的轮胎定位文件示意图；

图4为本发明实施例所述的轮胎包络面结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

K&C(Kinematics&Compliance)试验台是用于测试悬架系统在受到轮跳、转向及各向轮胎力时定位参数变化的设备，可提供建立轮胎包络所需的轮跳及转向输入，同时可以提供轮心的纵向、侧向、垂向位移及前束、外倾、转动角度输出，满足轮胎包络建立需求。

一种基于K&C试验台架的轮胎轮罩干涉检查方法，包括如下步骤：

S1、利用3D扫描设备获得轮胎外轮廓点云，逆向建立轮胎数模；

S2、利用3D扫描设备获得轮罩外轮廓点云，逆向建立轮罩数模；

S3、获取车辆轮跳行程及转角工况，根据制定轮胎包络工况规范，建立屋顶图，屋顶图如图1所示，具体的前悬架轮胎包络屋顶图如图2所示；

S4、进行轮跳及转向试验，获得轮胎的包络空间；

S5、编辑轮胎定位文件，利用仿真软件建立轮胎包络面，输出轮胎包络，轮胎包络面如图4所示；

S6、通过仿真软件检查测量轮胎包络面与轮罩的干涉及间隙情况。

步骤S1中，逆向建立轮胎数模时，可简化生成回转体数模，也可建立带有轮胎防滑链的外轮廓数模。

步骤S3中的制定轮胎包络工况规范包括以方向盘转角为横坐标、轮跳位置为纵坐标。

步骤S4中利用K&C试验台架进行轮跳及转向试验，具体步骤如下：

S401、在K&C试验台架上，以轮跳、转向为输入参数，建立试验方案二维图，如由下轮跳极限开始，保持轮跳不变，转动方向盘从左极限到右极限 (不同轮跳位置对应的极限位置不同，由屋顶图决定)，增大轮跳，保持轮跳位置不变，转动方向盘从左极限到右极限，继续增大轮跳并进行转向，直至达到上轮跳极限位置；

S402、K&C试验台架实时输出参数数据，用来轮胎定位，并获得实时轮胎占用空间；

S403、将步骤S402获得的所有轮胎占用空间取并集，即 A＝A₁∪A₂∪A₃···∪A_i，获得轮胎包络空间。

步骤S402中，输出的参数数据包括轮心的纵向、侧向、垂向位移，前束，外倾和转动角度。

步骤S5中，轮胎定位文件包括轮心x/y/z坐标及轮胎主轴方向点x/y/z 坐标参数，轮胎主轴方向点x/y/z坐标通过轮心坐标及前束角、外倾角计算求得，计算公式为：

Xs＝Xw+L*sin(toe)*cos(camber)；

Zs＝Zw+L*cos(toe)*sin(camber)；

Ys＝Yw+L*cos(toe)*cos(camber)；

其中，Xs、Ys、Zs为主轴方向点坐标，Xw/Yw/Zw为轮心坐标，toe为前束角，camber为外倾角，L为轮心到主轴方向点距离，轮胎定位文件如图3 所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。