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1、(10)申请公布号 CN 104142250 A (43)申请公布日 2014.11.12 CN 104142250 A (21)申请号 201410342651.9 (22)申请日 2014.07.17 G01M 17/02(2006.01) (71)申请人 洛阳理工学院 地址 471000 河南省洛阳市高新技术产业开 发区芳泽路 (72)发明人 赵海军 王国华 常家东 王海霞 马福贵 李洪 (74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所 ( 普通合伙 ) 41120 代理人 王学鹏 (54) 发明名称 一种车辆轮胎噪声测试系统 (57) 摘要 一种车辆轮胎噪声测试系统， 包括轮胎安装 及加载。
2、装置、 轮胎试验路面及驱动装置、 噪声测试 及分析处理装置、 背景噪声处理装置， 所述轮胎安 装及加载装置主要由横杆控制器、 负载液压缸、 主 缸控制器和被测轮胎组成， 所述轮胎试验路面及 驱动装置包括模拟路面、 路面支撑旋转架、 电机、 变频器、 传动带、 支撑轮、 推力轴承、 内支撑座、 外 支撑座、 套筒座、 基座 ； 所述噪声测试及分析处理 装置由传声器、 三脚架、 数据接口箱、 数据处理器、 专用轮胎噪声测试系统组成， 所述背景噪声处理 装置包括隔音罩、 吸声墙， 该系统结构简单紧凑， 装置背景噪声小， 测试速度范围宽。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附。
3、图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104142250 A CN 104142250 A 1/1 页 2 1. 一种车辆轮胎噪声测试系统， 包括轮胎安装及加载装置、 轮胎试验路面及驱动装置、 噪声测试及分析处理装置， 其特征在于 ： 所述轮胎安装及加载装置由横杆控制器、 负载液压缸、 主缸控制器和被测轮胎组成， 被 测轮胎安装在横杆控制器上并保证被测轮胎在轮胎试验路面及驱动装置中的模拟路面上 转动灵活， 负载液压缸通过横杆控制器在主缸控制器作用下施加给被测轮胎载荷 ； 所述轮胎试验路面及驱动装置。
4、包括模拟路面、 路面支撑旋转架、 电机、 变频器和基座， 所述模拟路面安装路面支撑旋转架上， 电机输出动力通过传动机构带动路面支撑旋转架在 基座上旋转， 通过变频器控制电机不同转速以实现调整路面支撑旋转架的旋转速度， 在路 面支撑旋转架的下方还设有用于承载压力的支撑机构 ； 所述的噪声测试及分析处理装置包括传声器和数据处理器， 传声器设置在被测轮胎的 一侧用于接收被测轮胎与模拟路面相对运动过程中产生的噪声信号， 并将该信号通过数据 接口箱传输给数据处理器处理， 数据处理器分别通过导线与变频器和主缸控制器相连接， 所述主缸控制器在数据处理器发出指令后对负载液压缸持续作用， 所述变频器由数据处理 。
5、器发出指令控制 ； 还设有用于降低传声器测量时反射噪声的吸声墙以及隔音罩， 所述的隔音罩设置在路 面支撑旋转架、 电机以及传动机构的外部， 用于将路面支撑旋转架、 电机以及传动机构动作 时发出的背景噪声隔离。 2. 如权利要求 1 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述支撑机构包括 内支撑座、 外支撑座和支撑轮组成， 支撑轮设置在内支撑座、 外支撑座与路面支撑旋转架之 间， 路面支撑旋转架上的压力通过若干对支撑轮作用到内支撑座和外支撑座上。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述的基座由 固定底板和垂直设置在固定底板上的支撑立柱组成。
6、。 4. 如权利要求 3 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述内支撑座通过 套筒座设置在基座的支撑立柱上， 用来承担路面支撑旋转架和模拟路面内侧部分的重量。 5. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述外支撑座 安装在基座的固定底板上， 用来承担路面支撑旋转架和模拟路面外侧部分的重量。 6. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述路面支撑 旋转架可以安装不同的模拟路面， 并由推力轴承支撑。 7. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 还设有三脚架， 通过三脚架用。
7、来安装和调试传声器高度和方位。 8. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述隔音罩的 截面为圆形或者方形， 其夹层材质为吸声棉或玻璃棉中的任意一种。 9. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述吸声墙可 以做成吸声尖劈或者小孔共振腔。 10. 如权利要求 1 或 2 所述的一种车辆轮胎噪声测试系统， 其特征在于 ： 所述的传动机 构为带传动、 链传动或者齿轮传动中的任意一种。 权 利 要 求 书 CN 104142250 A 2 1/4 页 3 一种车辆轮胎噪声测试系统 技术领域 0001 本发明涉及一种用于测试车。
8、辆噪声的装置， 特别涉及一种车辆轮胎噪声测试系 统， 主要测试轮胎在不同路面上发出的噪声。 背景技术 0002 随着高速公路建设和汽车保有量的增多， 人们出行范围越来越大， 人们在高速公 路机会就越来越多。在高速行驶的汽车， 轮胎噪声成为汽车的主要噪声源。现有测试技术 中， 主要用于测定六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系， 不能用于进行轮胎噪声 方面的测试和研究。 0003 因此， 需要提出一种车辆轮胎噪声测试系统， 能够对行驶中轮胎和路面作用产生 的噪声进行测试， 从而研究不同轮胎材料、 胎面花纹等在不同路面产生噪声机理， 为高速行 驶汽车降低轮胎噪声提供实验条件。 发明内容 0004。
9、 为了解决上述技术问题， 本发明提供一种车辆轮胎噪声测试系统， 装置背景噪声 小， 测试速度范围宽且测量精度高， 结构简单紧凑。 0005 本发明所采用的技术方案为 ： 一种车辆轮胎噪声测试系统， 包括轮胎安装及加载 装置、 轮胎试验路面及驱动装置、 噪声测试及分析处理装置， 所述轮胎安装及加载装置由横 杆控制器、 负载液压缸、 主缸控制器和被测轮胎组成， 被测轮胎安装在横杆控制器上并保证 被测轮胎在轮胎试验路面及驱动装置中的模拟路面上转动灵活， 负载液压缸通过横杆控制 器在主缸控制器作用下施加给被测轮胎载荷 ； 所述轮胎试验路面及驱动装置包括模拟路面、 路面支撑旋转架、 电机、 变频器和基座。
10、， 所述模拟路面安装路面支撑旋转架上， 电机输出动力通过传动机构带动路面支撑旋转架在 基座上旋转， 通过变频器控制电机不同转速以实现调整路面支撑旋转架的旋转速度， 在路 面支撑旋转架的下方还设有用于承载压力的支撑机构 ； 所述的噪声测试及分析处理装置包括传声器和数据处理器， 传声器设置在被测轮胎的 一侧用于接收被测轮胎与模拟路面相对运动过程中产生的噪声信号， 并将该信号通过数据 接口箱传输给数据处理器处理， 数据处理器分别通过导线与变频器和主缸控制器相连接， 所述主缸控制器在数据处理器发出指令后对负载液压缸持续作用， 所述变频器由数据处理 器发出指令控制 ； 还设有用于降低传声器测量时反射噪声。
11、的吸声墙以及隔音罩， 所述的隔音罩设置在路 面支撑旋转架、 电机以及传动机构的外部， 用于将路面支撑旋转架、 电机以及传动机构动作 时发出的背景噪声隔离。 0006 进一步优化， 所述支撑机构包括内支撑座、 外支撑座和支撑轮组成， 支撑轮设置在 内支撑座、 外支撑座与路面支撑旋转架之间， 路面支撑旋转架上的压力通过若干对支撑轮 作用到内支撑座和外支撑座上。 说 明 书 CN 104142250 A 3 2/4 页 4 0007 进一步优化， 所述的基座由固定底板和垂直设置在固定底板上的支撑立柱组成。 0008 进一步优化， 所述内支撑座通过套筒座设置在基座的支撑立柱上， 用来承担路面 支撑旋转。
12、架和模拟路面内侧部分的重量。 0009 进一步优化， 所述外支撑座安装在基座的固定底板上， 用来承担路面支撑旋转架 和模拟路面外侧部分的重量。 0010 进一步优化， 所述路面支撑旋转架可以安装不同的模拟路面， 并由推力轴承支撑。 0011 进一步优化， 还设有三脚架， 通过三脚架用来安装和调试传声器高度和方位。 0012 进一步优化， 所述隔音罩的截面为圆形或者方形， 其夹层材质为吸声棉或玻璃棉 中的任意一种。 0013 进一步优化， 所述吸声墙可以做成吸声尖劈或者小孔共振腔。 0014 进一步优化， 所述的传动机构为带传动、 链传动或者齿轮传动中的任意一种。 0015 有益效果 ： 本发明。
13、提供一种车辆轮胎噪声测试系统， 包括轮胎安装及加载装置、 轮 胎试验路面及驱动装置、 噪声测试及分析处理装置、 背景噪声处理装置， 通过轮胎安装横杆 控制器安装不同型号和尺寸的轮胎， 并对主缸控制器、 负载液压缸对轮胎加载， 模拟路面安 装路面支撑旋转架上， 通过变频器控制电机实现不同转速， 其动力通过传动带驱动路面支 撑旋转架旋转， 安装了模拟路面的路面支撑旋转架支撑轮通过至少 3 对支撑轮作用到内支 撑座和外支撑座， 最后作用到基座， 利用传声器测得的噪声信号通过数据接口箱、 数据处理 器， 噪声测试系统进行分析处理， 设备电机、 推力轴承等本身发出的背景噪声通过隔音罩进 行处理， 吸声墙。
14、降低传声器测量时的反射噪声， 从而提高测量精度， 结构简单紧凑， 装置背 景噪声小， 测试速度范围宽。 附图说明 0016 图 1 为本发明实施例结构示意图 ； 图 2 为图 1 不包括噪声测试装置的 H 向视图。 0017 图中标记 ： 1、 数据处理器， 2、 数据接口箱， 3、 三脚架， 4、 传声器， 5、 被测轮胎， 6、 负 载液压缸， 7、 横杆控制器， 8、 主缸控制器， 9、 套筒座， 10、 内支撑座， 11、 模拟路面， 12、 吸声 墙， 13、 隔音罩， 14、 电机， 15、 变频器， 16、 传动机构， 17、 推力轴承， 18、 路面支撑旋转架， 19、 支撑轮。
15、， 20、 外支撑座， 21、 基座。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明的实施例作详细说明， 本实施例以本发明技术方案为前 提， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 0019 如图所示， 一种车辆轮胎噪声测试系统， 包括轮胎安装及加载装置、 轮胎试验路面 及驱动装置、 噪声测试及分析处理装置， 所述轮胎安装及加载装置由横杆控制器 7、 负载液 压缸6、 主缸控制器8和被测轮胎5组成， 所述被测轮胎5为车辆所用的不同型号的轮胎， 被 测轮胎 5 安装在横杆控制器 7 上并保证被测轮胎 5 在轮胎试验路面及驱动装置中的模拟路 面 11 上转动。
16、灵活， 负载液压缸 6 通过横杆控制器 7 在主缸控制器 8 作用下施加给被测轮胎 5 载荷， 通过调整载荷的大小以模拟不同工况下产生的噪声， 本文中所述的横杆控制器 7 可 以采用一个杆状构件， 其一端与被测轮胎连接并保证轮胎可自由转动， 杆状构件的上方设 说 明 书 CN 104142250 A 4 3/4 页 5 有负载液压缸， 在主缸控制器 8 作用下， 负载液压缸的伸缩端压紧在杆状构件上实现对被 测轮胎 5 施加载荷 ； 所述轮胎试验路面及驱动装置包括模拟路面 11、 路面支撑旋转架 18、 电机 14、 变频器 15 和基座 21， 所述模拟路面 11 安装路面支撑旋转架 18 上。
17、， 可通过更换不同的模拟路面可 以得到不同工况下的测试结果， 电机 14 输出动力并通过传动机构 16 带动路面支撑旋转架 18 在基座 21 上旋转， 通过变频器 15 控制电机 14 不同转速以实现调整路面支撑旋转架 18 的旋转速度， 在路面支撑旋转架 18 的下方还设有用于承载压力的支撑机构， 该支撑机构设 置在基座上， 如此以来负载液压缸施加给轮胎的压力可通过支撑机构作用在基座上， 以保 证在测试过程中路面支撑旋转架 18 转动平稳 ； 所述的噪声测试及分析处理装置包括传声器 4 和数据处理器 1， 传声器 4 设置在被测 轮胎 5 的一侧用于接收被测轮胎 5 与模拟路面 11 相对。
18、运动过程中产生的噪声信号， 并将该 信号通过数据接口箱 2 传输给数据处理器 1 处理， 数据处理器 1 分别通过导线与变频器 15 和主缸控制器 8 相连接， 所述主缸控制器 8 在数据处理器 1 发出指令后对负载液压缸 6 持 续作用， 所述变频器 15 由数据处理器 1 发出指令控制电机 ； 还设有用于降低传声器测量时反射噪声的吸声墙 12 以及隔音罩 13， 所述的隔音罩 13 设置在路面支撑旋转架18、 电机14以及传动机构16的外部， 用于将上述部件动作时发出的 背景噪声隔离， 使其不会传递给传声器。 0020 本发明中， 为了实现最优效果， 所述支撑机构包括内支撑座 10、 外支。
19、撑座 20 和支 撑轮 19 组成， 支撑轮 19 设置在内支撑座 10、 外支撑座 20 与路面支撑旋转架 18 之间， 路面 支撑旋转架 18 上的压力通过若干对支撑轮 19 作用到内支撑座 10 和外支撑座 20 上 ； 所述 的基座 21 由固定底板和垂直设置在固定底板上的支撑立柱组成 ； 所述内支撑座 10 通过套 筒座 9 安装在基座 21 的支撑立柱上， 用来承担路面支撑旋转架和模拟路面内侧部分的重 量， 所述外支撑座 20 直接安装在基座的固定底板上， 用来承担路面支撑旋转架和模拟路面 外侧部分的重量。 0021 为了模拟不同路况下的噪声， 可以将路面支撑旋转架上安装不同的模拟。
20、路面， 路 面支撑旋转架 18 并由推力轴承 17 支撑基座 21 的支撑立柱上。 0022 本方案， 还可以设有三脚架3， 通过三脚架3用来安装和调试传声器4高度和方位， 可采用摄影中的三角支架， 所述传声器 4 是标准件， 可以是 1 英寸、 1/2 英寸、 1/4 英寸， 并不 局限于此， 能把噪声信号通过数据接口箱2传递给数据处理器1， 所述数据处理器1、 数据接 口箱 2 接收传声器 4 传来噪声信号， 并能进行 FFT、 倍频程等分析变换变换。 0023 本文所述的所述数据处理器 1 可以是台式计算机， 笔记本， 并不局限于此， 安装有 专用的噪声测试系统。 0024 本方案， 所。
21、述路面支撑旋转架 18 由电机 14、 变频器 15、 传动机构 16 驱动， 实现模 拟路面 11 的旋转运动， 所述的传动机构可以采用带式传动例如齿形带、 平带、 金属带， 也可 以采用链传动或者齿轮传动。 0025 进一步优化该方案， 所述隔音罩 13 截面可以圆形、 方形， 其材质可以选用任何具 有隔音效果的材料， 优先选用隔音罩为双层结构， 其夹层内可以是吸声棉或者玻璃棉， 并不 局限于此， 本领域的技术人员可以根据本文描述的原理进行合理变换。 0026 进一步优化该方案， 所述吸声墙 12 可以做成吸声尖劈、 小孔共振腔， 并不局限于 说 明 书 CN 104142250 A 5 。
22、4/4 页 6 此， 本领域的技术人员可以根据本文描述的原理进行合理变换。 0027 进一步优化该方案， 所述轮胎试验路面和驱动装置包括模拟路面 11 也可是是转 鼓式， 也可是平带式， 并不局限于此， 本领域的技术人员可以根据本文描述的原理进行合理 变换。 0028 工作过程如下 ： 横杆控制器安装不同型号和尺寸的被测轮胎， 并对主缸控制器、 负载液压缸对轮胎加载， 模拟路面安装路面支撑旋转架上， 通过变频器控制电机实现不同 转速， 其动力通过传动带驱动路面支撑旋转架旋转， 安装了模拟路面的路面支撑旋转架的 重力通过至少 3 对支撑轮作用到内支撑座和外支撑座， 内支撑座通过套筒座作用到基座， 外支撑座直接作用到基座上 ； 传声器安装在三脚架上， 利用传声器测得的噪声信号通过数 据线传输到数据接口箱上， 安装了专用噪声测试系统的数据处理器对噪声信号进行分析处 理， 而装置本身包括电机、 推力轴承等发出的背景噪声通过隔音罩进行处理， 吸声墙降低传 声器 4 测量时反射噪声， 从而提高轮胎噪声的测量精度。 0029 本发明未叙述部分为现有技术。 说 明 书 CN 104142250 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 104142250 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 104142250 A 8 。