一种悬架弹簧扭转力矩试验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及试验机领域,具体是一种悬架弹簧扭转力矩试验机。
【背景技术】
[0002]悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并减少由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。悬架弹簧的扭转力矩关系到方向盘的转向是否灵活,以及方向盘在不受力的情况下是否有偏向趋势。目前没有用于测试悬架弹簧扭转力矩的设备。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足,提供一种悬架弹簧扭转力矩试验机的技术方案,能够模拟悬架弹簧的真实使用状态,并对悬架弹簧的扭转力矩进行测试。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种悬架弹簧扭转力矩试验机,包括工作台,所述工作台上安装有Z向加载装置和X向加载装置,所述Z向加载装置包括Z向驱动装置、Z向传动机构、Z向导轨、Z向移动部件和Z向位移测量装置,所述Z向导轨沿竖直方向安装在工作台上,所述Z向移动部件滑动安装在Z向导轨上,所述Z向驱动装置通过Z向传动机构与Z向移动部件连接,Z向移动部件上安装有Z向负荷传感器,Z向负荷传感器上安装有压头,所述压头上设有定位孔,所述Z向位移测量装置用于测量Z向移动部件的位移;所述X向加载装置包括X向驱动装置、X向传动机构、X向导轨、X向移动部件和X向位移测量装置,所述X向导轨沿X向方向安装在工作台上,所述X向移动部件滑动安装在X向导轨上,所述X向驱动装置通过X向传动机构与X向移动部件连接,X向移动部件上沿Y向方向设有Y向导轨,所述Y向导轨上滑动安装有Y向移动部件,所述Y向移动部件上安装有X向负荷传感器,所述X向负荷传感器上安装有连接轴,所述X向位移测量装置用于测量X向移动部件的位移;所述工作台上设有定位轴,所述定位轴可转动的竖直安装在工作台上。所述Z向负荷传感器、Z向位移测量装置、X向负荷传感器和X向位移测量装置分别与控制系统连接。Z向为竖直方向,X向、Y向和Z向为正交的三个方向。
[0005]本实用新型的技术方案还有:所述工作台上设有定位弯板,所述定位弯板滑动安装在工作台上。定位弯板用于与转向节的后平面配合,以定位进行推拉试验时减震器的初始位置,使用时将定位弯板滑动至定位位置,定位完成后将定位弯板滑动移开,防止推拉试验时对减震器产生干涉。
[0006]本实用新型的技术方案还有:所述Z向传动机构为滚珠丝杠I,所述Z向位移测量装置为编码器I,所述编码器I的输入轴通过带传动与滚珠丝杠I连接,编码器I可以测量滚珠丝杠I的旋转角度,从而计算出Z向移动部件的位移;所述X向传动机构为滚珠丝杠II,所述X向位移测量装置为编码器II,所述编码器II的输入轴通过带传动与滚珠丝杠II连接,编码器II可以测量滚珠丝杠II的旋转角度,从而计算出X向移动部件的位移。
[0007]本实用新型的技术方案还有:还包括定位轴套I和定位轴套II,所述定位轴通过轴承安装在定位轴套I中,所述定位轴套II套设在定位轴套I的外部并将定位轴套I压紧固定在工作台上。
[0008]本实用新型的技术方案还有:所述定位轴套II通过螺栓连接固定在工作台上。
[0009]本实用新型悬架弹簧扭转力矩试验机的工作步骤:
[0010]A、将减震器与转向节安装在一起,将转向节的下端与定位轴固定连接,减震器的上端套入压头上的定位孔中;
[0011]B、控制Z向移动部件下移,Z向移动部件对悬架弹簧施加垂向力,当Z向位移测量装置检测到悬架弹簧的高度达到汽车空载高度并且Z向负荷传感器检测到垂向压力达到汽车空载压力时,控制系统使Z向移动部件停止运动;
[0012]C、将连接轴与转向节的推拉杆连接,控制系统控制X向移动部件沿X向往返移动至少两次,通过X向位移测量装置得到最后一次X向移动部件的位移,通过X向负荷传感器得到最后一次X向移动部件对X向负荷传感器的推拉力。位移和推拉力可以通过与控制系统连接的计算机显示出来。此过程中,Y向移动部件会沿Y向移动。
[0013]根据测得的数据,可以计算悬架弹簧的扭转力矩T=F*R cosa,其中F为X向负荷传感器测得的推拉力,R为推拉杆与转向节的铰接点与减震器轴线的距离,a为减震器的旋转角度,a = arcsin(S/R),S为X向位移测量装置测得的X向移动部件的位移。
[0014]相对于现有技术,本实用新型悬架弹簧扭转力矩试验机的有益效果为:能够模拟悬架弹簧的真实使用状态,对悬架弹簧的扭转力矩进行测试,从而使悬架弹簧的扭转力矩处于标准范围内,提高整车的舒适性及安全性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型悬架弹簧扭转力矩试验机的结构示意图。
[0016]图2为沿图1A向的剖视图。
[0017]图3为图1B部的局部放大图。
[0018]图4为压头的结构示意图。
[0019]图5为定位轴、定位轴套I和定位轴套II安装在工作台上的结构示意图。
[0020]图中:1、工作台,2、Z向导轨,3、Z向移动部件,4、Z向负荷传感器,5、压头,6、定位孔,7、X向导轨,8、X向移动部件,9、Y向导轨,10、Y向移动部件,11、X向负荷传感器,12、连接轴,13、定位轴,14、定位弯板,15、滚珠丝杠I,16、编码器I,17、滚珠丝杠II,18、编码器II,19、Z向驱动电机,20、X向驱动电机,21、定位轴套I,22、定位轴套II,23、减震器,24、转向节,25、悬架弹簧,26、推拉杆。
【具体实施方式】
[0021]为能清楚说明本方案的技术特点,下面根据附图对本实用新型【具体实施方式】作进一步说明。
[0022]如图1-图4所示,本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种悬架弹簧扭转力矩试验机,包括工作台1,所述工作台I上安装有Z向加载装置和X向加载装置,所述Z向加载装置包括Z向驱动电机19、滚珠丝杠I 15、Z向导轨2、Z向移动部件3和编码器I 16,所述Z向导轨2沿竖直方向安装在工作台I上,所述Z向移动部件3滑动安装在Z向导轨2上,所述Z向驱动电机19通过滚珠丝杠I 15与Z向移动部件3连接,Z向移动部件3上安装有Z向负荷传感器4,Z向负荷传感器4上安装有压头5,所述压头5上设有定位孔6,所述编码器I 16的输入轴通过带传动与滚珠丝杠I 15连接;所述X向加载装置包括X向驱动电机20、滚珠丝杠II
17、X向导轨7、X向移动部件8和编码器II 18,所述X向导轨7沿X向方向安装在工作台I上,所述X向移动部件8滑动安装在X向导轨7上,所述X向驱动电机20通过滚珠丝杠II 17与X向移动部件8连接,X向移动部件8上沿Y向方向设有Y向导轨9,所述Y向导轨9上滑动安装有Y向移动部件10,所述Y向移动部件10上安装有X向负荷传感器11,所述X向负荷传感器11上安装有连接轴12,所述编码器II 18的输入轴通过带传动与滚珠丝杠II 17连接;所述工作台I上设有定位轴13、定位轴套I 21和定位轴套II 22,所述定位轴13通过轴承安装在定位轴套I 21中,所述定位轴套II 22套设在定位轴套I 21的外部并通过螺栓连接将定位轴套I 21压紧固定在工作台I上。所述Z向负荷传感器4、编码器I 16、X向负荷传感器11和编码器II 18分别与控制系统连接。
[0023]为了定位进行推拉试验时减震器23的初始位置,在工作台I上设有定位弯板14,所述定位弯板14滑动安装在工作台I上,使用时将定位弯板14滑动至定位位置,将转向节24的后平面与定位弯板14的定位面贴靠,定位完成后将定位弯板14滑动移开,防止推拉试验时对减震器23产生干涉。
[0024]本实用新型悬架弹簧扭转力矩试验机的工作步骤:
[0025]A、将减震器23与转向节24安装在一起,将转向节24的下端与定位轴13固定连接,减震器23的上端套入压头5上的定位孔6中;
[0026]B、控制Z向移动部件3下移,Z向移动部件3对悬架弹簧施25加垂向力,当编码器I 16检测到悬架弹簧25的高度达到汽车空载高度并且Z向负荷传感器4检测到垂向压力达到汽车空载压力时,控制系统使Z向移动部件3停止运动;
[0027]C、将连接轴12与转向节24的推拉杆26连接,将定位弯板14滑动至定位位置,将转向节24的后平面与定位弯板14的定位面贴靠,定位完成后将定位弯板14滑动移开,控制系统控制X向移动部件8沿X向往返移动五次,前四次用于使各连接件之间充分磨合,以减少摩擦力,降低误差,通过编码器II 18得到最后一次X向移动部件8的位移,通过X向负荷传感器11得到最后一次X向移动部件8对X向负荷传感器11的推拉力。位移和推拉力可以通过与控制系统连接的计算机显示出来。此过程中Y向移动部件10沿Y向移动导轨移动。
[0028]如图4所示,根据测得的数据,可以计算悬架弹簧的扭转力矩T=F*R cosa,其中F为X向负荷传感器11测得的推拉力,R为推拉杆26与转向节24的铰接点与减震器23轴线的距离,a为减震器23的旋转角度,a = arcsin(S/R), S为编码器II 18测得的X向移动部件8的位移。
[0029]上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:包括工作台(I),所述工作台(I)上安装有Z向加载装置和X向加载装置,所述Z向加载装置包括Z向驱动装置、Z向传动机构、Z向导轨(2)、Z向移动部件(3)和Z向位移测量装置,所述Z向导轨(2)沿竖直方向安装在工作台(I)上,所述Z向移动部件(3)滑动安装在Z向导轨(2)上,所述Z向驱动装置通过Z向传动机构与Z向移动部件(3)连接,Z向移动部件(3)上安装有Z向负荷传感器(4),Z向负荷传感器(4)上安装有压头(5),所述压头(5)上设有定位孔(6),所述Z向位移测量装置用于测量Z向移动部件(3)的位移;所述X向加载装置包括X向驱动装置、X向传动机构、X向导轨(7)、X向移动部件(8)和X向位移测量装置,所述X向导轨(7)沿X向方向安装在工作台(I)上,所述X向移动部件(8)滑动安装在X向导轨(7)上,所述X向驱动装置通过X向传动机构与X向移动部件(8)连接,X向移动部件(8)上沿Y向方向设有Y向导轨(9),所述Y向导轨(9)上滑动安装有Y向移动部件(10),所述Y向移动部件(10)上安装有X向负荷传感器(11 ),所述X向负荷传感器(11)上安装有连接轴(12),所述X向位移测量装置用于测量X向移动部件(8)的位移;所述工作台(I)上设有定位轴(13),所述定位轴(13)可转动的竖直安装在工作台(I)上。2.根据权利要求1所述的悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:所述工作台(I)上设有定位弯板(14),所述定位弯板(14)滑动安装在工作台(I)上。3.根据权利要求1所述的悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:所述Z向传动机构为滚珠丝杠I (15),所述Z向位移测量装置为编码器I (16),所述编码器I (16)的输入轴通过带传动与滚珠丝杠I (15)连接;所述X向传动机构为滚珠丝杠II (17),所述X向位移测量装置为编码器II (18),所述编码器II (18)的输入轴通过带传动与滚珠丝杠II (17)连接。4.根据权利要求1所述的悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:所述Z向驱动机构为Z向驱动电机(19),所述X向驱动机构为X向驱动电机(20)。5.根据权利要求1-4任一所述的悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:还包括定位轴套I (21)和定位轴套II (22),所述定位轴(21)通过轴承安装在定位轴套I (21)中,所述定位轴套II (22)套设在定位轴套I (21)的外部并将定位轴套I (21)压紧固定在工作台(I)上。6.根据权利要求5所述的悬架弹簧扭转力矩试验机,其特征在于:所述定位轴套II(22)通过螺栓连接固定在工作台(I)上。
【专利摘要】本实用新型涉及试验机领域,具体是一种悬架弹簧扭转力矩试验机,包括工作台,所述工作台上安装有Z向加载装置和X向加载装置,所述Z向加载装置包括Z向驱动装置、Z向传动机构、Z向导轨、Z向移动部件和Z向位移测量装置等;所述X向加载装置包括X向驱动装置、X向传动机构、X向导轨、X向移动部件、X向位移测量装置、Y向导轨和Y向移动部件等;所述工作台上设有定位轴,所述定位轴可转动的竖直安装在工作台上。本实用新型能够模拟悬架弹簧的真实使用状态,对悬架弹簧的扭转力矩进行测试,从而使悬架弹簧的扭转力矩处于标准范围内,提高整车的舒适性及安全性。
【IPC分类】G01M17/04
【公开号】CN204694483
【申请号】CN201520283469
【发明人】冯庆芳
【申请人】济南凯镭迪精密仪器有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月5日