专利名称：汽车转向节试验装置及其试验方法
技术领域：
本发明属于汽车零部件测试技术领域。
背景技术：
汽车转向节是整车中重要的功能零件，担负着协助转向的重要功能，如果一旦失 效会引发严重的事故，而作为安全件，目前国内尚无专用设备对其进行考核。
发明内容
本发明的第一个目的是提出一种可有效验证转向节强度的汽车转向节试验装置。 本发明的汽车转向节试验装置包括底座(1)、安装在底座(1)上的固定支架和
加力装置，所述固定支架包括固定转向节臂安装孔的支架(21)、固定转向拉臂安装 孔的支架(22)和固定副车架球销安装孔的支架(23)，所述加力装置包括由计算机 控制的液压伺服疲劳系统和加力板(31)，所述加力板(31)的一端为正方体结构的 加力块(32)，另一端与转向节的制动钳安装孔、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔通过 螺栓固定，所述液压伺服疲劳系统通过液压缸施力于加力块(32)上。
本发明的汽车转向节试验装置利用固定支架将转向节的转向节臂安装孔、转向拉 臂安装孔和副车架球销安装孔固定，模拟汽车的转向节臂、转向拉杆、副车架与转向 节的固定；将加力板(31)与转向节的制动钳安装孔、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔 通过螺栓固定，模拟汽车车轮与转向节的固定；然后利用液压伺服疲劳系统向加力板 (31)的加力块(32)施加力，并通过加力板(31)将力转移到转向节上，模拟汽车 行驶时轮胎对转向节的施力，从而达到测试转向节的目的。所述加力块(32)为正方 体结构，方便液压伺服疲劳系统的液压缸与加力块(32)正面接触，不会产生侧滑， 使得所施加的力稳定；所述液压伺服疲劳系统由计算机自动控制，能够减轻人工劳动 强度，其测试时间不受限制，提高了工作效率；本发明的试验装置仅对转向节进行考 核，消除了其他零部件对试验结果的影响，使得测试结果更加准确可信。
转向节连接有汽车减振器、车架、转向系统和传动系统，其本身为制动器的一部 分，在行车过程中主要受X、 Y、 Z三个方向的扭矩力路面施加并由车轮传递到转向 节上的汽车重力的反作用力称为垂直力；转向时轮胎与地面的摩擦而传递到转向节上 的力称为侧向力；制动时由车轮作用在转向节上的力称为纵向力(或称制动力)，在 实际行车过程中，这三个方向的力可以分别或同时施加在转向节上，例如垂直力一直作用在转向节上；在转向时，侧向力和垂直力同时加载在转向节上；制动时，垂直力 和纵向力同时作用在转向节上。为模拟真实行车时转向节所受的力，本发明的汽车转 向节试验装置的液压伺服疲劳系统包括三个液压缸，三个液压缸分别从侧向、垂直、 纵向三个互相垂直的方向向加力块(32)施加力，三个方向可以用任意波形、频率、 相位加载，负载可以同频也可不同频率加载，试验过程利用计算机编程控制，这样就 可以完全模拟实车路况，使测试更加全面、充分。
所述加力板(31)在对应转向节的制动钳安装孔、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔 处设置设置有用于安装螺栓的通槽。因为在测试过程中，加力块(32)的中心点到轮 毂轴承孔的距离相当于安装所测试的转向节的汽车的轮胎半径，而不同车型的轮胎半 径有可能不同，为了方便调节加力块(32)的中心点到轮毂轴承孔的距离以适应不同 测试的需要，本发明的加力板(31)利用通槽结构来安装螺栓并与转向节固定，所述 通槽平行于从加力块(32)的中心点到轮毂轴承孔的直线，这样稍稍松开螺栓，就可 以移动加力板(31)，调节加力块(32)的中心点到转向节的轮毂轴承孔的距离。
所述底座(1)设置有多个成网格状分布的安装孔或安装槽，所述固定支架利用 螺栓固定在底座(1)的安装孔或安装槽上。不同车型的转向节形状、大小都可能不 同，本发明的底座(1)可以利用网状结构的安装孔或安装槽与固定支架固定，方便 调节固定支架中的各个支架(21)、 (22)、 (23)的位置，满足不同的转向节的测试需 要。
在加力板(31)与转向节的轮毂轴承孔之间安装有套筒(33)，模拟实车时轮胎 与转向节之间的轮毅轴承，以使测试环境更加真实，测试结果更加贴近实际。
本发明的第二个目的是提出上述的汽车转向节试验装置的试验方法，该方法包含 如下步骤A:将转向节固定在固定支架上；B:调整加力板(31)的安装位置，使加 力块(32)的中心点到轮毂轴承孔的距离等于安装所测试的转向节的汽车的轮胎半径， 将加力板(31)与转向节固定；C:利用液压伺服疲劳系统分别或同时从侧向、垂直、 纵向三个互相垂直的方向向加力块(32)施加力，对转向节进行测试。
所述液压伺服疲劳系统是模拟预先利用实车采集到的各路况的路谱信息对转向 节进行试验，可以使测试环境更加真实，测试结果更加贴近实际。
本发明的汽车转向节试验装置结构简单、成本低，可有效减轻人工劳动强度，其 试验方法可以模拟真实的行车环境对各种转向节进行测试，消除了其他零部件对试验结果的影响，使得测试结果更加准确可信。
图1是本发明的汽车转向节试验装置的部分结构侧视图； 图2是本发明的汽车转向节试验装置的部分结构俯视图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。 实施例1:
如图所示，本实施例的汽车转向节试验装置包括底座l、安装在底座l上的固定 支架和加力装置，所述固定支架包括固定转向节臂安装孔的支架21、固定转向拉臂 安装孔的支架22和固定副车架球销安装孔的支架23，所述加力装置包括由计算机控 制的液压伺服疲劳系统和加力板31，所述加力板31的一端为正方体结构的加力块32， 另一端与转向节4的制动钳安装 L、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔通过螺栓固定，所 述液压伺服疲劳系统通过液压缸施力于加力块32上。在加力板31与转向节4的轮毂 轴承孔之间安装有套筒33。
上述液压伺服疲劳系统采用现有的MTS液压伺服疲劳系统，包括三个液压缸，三 个液压缸分别从侧向、垂直、纵向三个互相垂直的方向向加力块32施加力，三个方 向可以用任意波形、频率、相位加载，负载可以同频也可不同频率加载，试验过程使 用MTS Model. 793系统软件控制(上述MTS液压伺服疲劳系统在图中未画出，只利用 箭头表示其施加给加力块32的力)。
上述的汽车转向节试验装置的试验方法包含如下步骤A:将转向节4固定在固 定支架上；B:调整加力板31的安装位置，使加力块32的中心点到轮毂轴承孔的距 离等于安装所测试的转向节4的汽车的轮胎半径，将加力板31与转向节固定；C:利
用液压伺服疲劳系统分别或同时从侧向、垂直、纵向三个互相垂直的方向向加力块
32施加力，对转向节4进行测试。
所述MTS液压伺服疲劳系统是模拟预先利用实车采集到的各路况的路谱信息对 转向节进行试验，可以使测试环境更加真实，测试结果更加贴近实际。
本发明的汽车转向节试验装置结构简单、成本低，可有效减轻人工劳动强度， 其试验方法可以模拟真实的行车环境对各种转向节进行测试，消除了其他零部件对试 验结果的影响，使得测试结果更加准确可信。
权利要求
1、一种汽车转向节试验装置，其特征在于包括底座(1)、安装在底座(1)上的固定支架和加力装置，所述固定支架包括固定转向节臂安装孔的支架(21)、固定转向拉臂安装孔的支架(22)和固定副车架球销安装孔的支架(23)，所述加力装置包括由计算机控制的液压伺服疲劳系统和加力板(31)，所述加力板(31)的一端为正方体结构的加力块(32)，另一端与转向节的制动钳安装孔、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔通过螺栓固定，所述液压伺服疲劳系统通过液压缸施力于加力块(32)上。
2、 根据权利要求l所述的汽车转向节试验装置，其特征在于所述液压伺服疲劳系统包 括三个液压缸，三个液压缸分别从侧向、垂直、纵向三个互相垂直的方向向加力 块(32)施加力。
3、 根据权利要求2所述的汽车转向节试验装置，其特征在于所述加力板(31)在对应 转向节的制动钳安装孔、轮穀轴承孔及轮毂轴承固定孔处设置有用于安装螺栓的 通槽。
4、 根据权利要求3所述的汽车转向节试验装置，其特征在于所述底座(1)设置有多 个成网格状分布的安装孔或安装槽，所述固定支架利用螺栓固定在底座(1)的安 装孔或安装槽上。
5、 根据权利要求4所述的汽车转向节试验装置，其特征在于在加力板(31)与转向节 的轮毂轴承孔之间安装有套筒(33)。
6、 根据权利要求2所述的汽车转向节试验装置的试验方法，其特征在于包含如下步 骤A:将转向节固定在固定支架上；B:调整加力板(31)的安装位置，使加力块(32)的中心点到轮毂轴承孔的距离 等于安装所测试的转向节的汽车的轮胎半径，将加力板(31)与转向节固定；C:利用液压伺服疲劳系统分别或同时从侧向、垂直、纵向三个互相垂直的方向向 加力块(32)施加力，对转向节进行测试。
7、根据权利要求6所述的汽车转向节试验装置的试验方法，其特征在于所述液压伺服 疲劳系统是模拟预先利用实车采集到的各路况的路谱信息对转向节进行试验。
全文摘要
本发明的目的是提出一种可有效验证转向节强度的汽车转向节试验装置及其试验方法。该装置包括底座(1)、安装在底座(1)上的固定支架和加力装置，所述固定支架包括固定转向节臂安装孔的支架(21)、固定转向拉臂安装孔的支架(22)和固定副车架球销安装孔的支架(23)，所述加力装置包括由计算机控制的液压伺服疲劳系统和加力板(31)，所述加力板(31)的一端为正方体结构的加力块(32)，另一端与转向节的制动钳安装孔、轮毂轴承孔及轮毂轴承固定孔通过螺栓固定，所述液压伺服疲劳系统通过液压缸施力于加力块(32)上。该装置结构简单、成本低，可有效减轻人工劳动强度，并能模拟真实行车环境对各种转向节进行测试，测试结果更加准确可信。
文档编号G01M13/00GK101441135SQ20081022014
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者强军林, 滕海杰, 郭喜晨, 峰 陈 申请人:奇瑞汽车股份有限公司