控制臂纵向力试验夹具总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种控制臂纵向力试验夹具总成，其包括：基座、立柱、夹具，所述夹具包括三角撑和底板，三角撑固定于所述立柱上的凹槽内，底板固定在三角撑的底端；其中，底板上开设有两个横排的第一沉头孔，以及两个竖排的第二沉头孔，用于连接待测控制臂的一端的第一衬套夹具和第二衬套夹具分别通过第一沉头孔和第二沉头孔固定至底板上；两个第一沉头孔之间的中心线与水平方向呈0°-15°的夹角，且两个第二沉头孔之间的中心线与两个第一沉头孔之间的中心线相互垂直。本实用新型试验夹具能够更好地保证试验的准确性和精度，更好地仿真出汽车实际工作过程中的受力情况。
【专利说明】控制臂纵向力试验夹具总成
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车领域的试验夹具总成，特别是涉及一种控制臂纵向力试验夹具总成。
【背景技术】
[0002]通常，由于路况和汽车运动速度的不同，汽车在行驶过程中会受到不同大小的纵向力。这些纵向力的方向平行于汽车行驶方向。为了考核汽车在行驶过程中，汽车底盘控制臂上受到的力，往往需要模拟汽车实车的安装位置进行装夹。
[0003]图1为现有技术中控制臂纵向力试验夹具总成的结构示意图。如图1所示，现有的控制臂纵向力试验夹具总成包括基座100、固定在基座100上的两根立柱200，以及用于夹持待测控制臂400的夹具300。夹具300包括底板301及固定在底板301上的两个衬套夹具302、303。底板301固定在其中一个立柱200上。待测控制臂400的一端401安装固定在两个衬套夹具302、303上，另一端402通过一连动杆601连接至作动器600上加载，并进行试验。同时，待测控制臂400的另一端402还与吊杆500连接。作动器600固定在基座上，与固定在立柱200上的连动杆601连接。吊杆500竖直向上与固定在立柱200上的支架700连接。这样即形成了现有技术中用来测试控制臂纵向力的试验夹具总成。
[0004]图2为图1中底板的结构示意图，图3为图1中底板与衬套夹具的装配示意图。如图2和图3所示，特别地现有试验夹具总成中的底板301的结构设置为:在底板301的表面开设有两个竖排的沉头孔3011、两个横排的沉头孔3012，并且两个竖排的沉头孔3011的中心线保持竖直，两个横排的沉头孔3011的中心线保持水平。两个沉头孔3011用于安装衬套夹具302，两个沉头孔3012用于安装衬套夹具303。
[0005]现有的控制臂纵向力试验夹具总成存在的问题是，控制臂在装车位置有两个角度需要控制，一个是通过调节底板301和立柱200垂直于地面方向的夹角a来控制，另外一个角度是通过调节立柱200和水平方向的夹角b来控制。这两个角度是控制臂在车身上的安装角度，控制这两个角度可以更加精确地仿真控制臂在实车上的安装位置，模拟实车进行加载受力和试验，提高试验的精度，可靠性。
[0006]具体地说，如图1所示，其中一个角度是将底板301靠在立柱200上，调节底板301和竖直方向之间的夹角a来控制。另一个角度是通过调节立柱200相对于水平方向的夹角b来控制。目前，这两个角度都是通过人工手调底板301和立柱200的位置来调节，然后再进行测量确认是否达到目标角度。这样操作所存在的问题是由于角度比较小，只有几度，人在用手移动的时候不能够很好地保证一次就移动到所需要的位置，通常需要反复地移动数次后才能达到所需要的角度，这种方式既费时又费力。
[0007]因此，基于上述现有控制臂纵向力试验夹具总成存在的问题，寻找一种便于调节控制臂装车位置角度，且操作方便的试验夹具总成是本领域技术人员所亟待解决的。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中控制臂纵向力试验夹具总成调节控制臂安装角度困难，操作繁琐等缺陷，提供一种控制臂纵向力试验夹具总成。
[0009]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种控制臂纵向力试验夹具总成，其包括:基座；立柱，安装于所述基座上，所述立柱上设置有若干竖排凹槽；夹具，固定在所述凹槽内，用于连接待测控制臂的一端；
[0010]其特点在于，所述夹具包括三角撑和底板，所述三角撑固定于所述立柱上的凹槽内，所述底板固定在所述三角撑的底端；
[0011]其中，所述底板上开设有两个横排的第一沉头孔，以及两个竖排的第二沉头孔，用于连接待测控制臂的一端的第一衬套夹具和第二衬套夹具分别通过所述第一沉头孔和所述第二沉头孔固定至所述底板上；
[0012]所述两个第一沉头孔之间的中心线与水平方向呈0° -15°的夹角，且所述两个第二沉头孔之间的中心线与所述两个第一沉头孔之间的中心线相互垂直。
[0013]较佳地，所述试验夹具总成还包括二力杆，所述二力杆的一端用于连接待测控制臂的另一端，所述二力杆的另一端与固定在所述基座上的作动器连接。
[0014]较佳地，所述底板的底端为一斜坡，所述斜坡与水平方向呈0° -15°的夹角。
[0015]较佳地，所述三角撑包括L型基板，所述L型基板的竖直板上设有若干横向一字槽，所述L型基板的水平板上设有若干竖向一字槽，且所述竖直板和所述水平板之间固定有若干支撑件。
[0016]较佳地，所述L型基板的竖直板上的横向一字槽与所述立柱上的凹槽通过固定件固定连接。
[0017]较佳地，所述底板上开设有若干安装槽，所述底板的安装槽与所述L型水平板上的竖向一字槽通过固定件固定连接。
[0018]较佳地，所述试验夹具总成还包括挡梁和挡块，所述挡梁用于抵住所述三角撑的上端，所述挡块用于抵住所述三角撑的下端，所述挡梁和所述挡块上均开设有若干安装孔，且分别通过相应的所述安装孔固定至所述立柱的相应凹槽内。
[0019]较佳地，所述挡梁为长条形。
[0020]较佳地,所述试验夹具还包括定位座和导向杆，所述定位座固定在所述基座上，所述导向杆的一端设有用于连接待测控制臂的另一端的球头夹具，所述导向杆的另一端连接至所述定位座。
[0021]较佳地，所述第一衬套夹具和所述第二衬套夹具呈U型。
[0022]本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型控制臂纵向力试验夹具总成通过将夹具夹持待测控制臂设置为自由竖直放置的模式，有效改善了现有技术中水平放置时重力因素对试验结果的影响。控制臂在试验过程中能偶更加精确地模拟在实际装车位置受到的载荷，改善了控制臂的两个安装角度的精度，解决了人工调节夹具来控制角度的困难，使试验夹具安装更加简单便捷。
[0023]此外，新试验夹具能够更好地保证试验的准确性和精度，更好地仿真出汽车实际工作过程中的受力情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中控制臂纵向力试验夹具总成的结构示意图。
[0025]图2为图1中底板的结构示意图。
[0026]图3为图1中底板与衬套夹具的装配示意图。
[0027]图4为本实用新型控制臂纵向力试验夹具总成的结构示意图。
[0028]图5为图4中二力杆与待测控制臂之间的连接结构示意图。
[0029]图6为图4中底板的结构示意图。
[0030]图7为图4中底板的主视图。
[0031]图8为图4中底板的俯视图。
[0032]图9为图4中底板与衬套夹具的装配示意图。
[0033]图10为图4中三角撑的结构示意图。
[0034]图11为图4中挡梁的结构示意图。
[0035]图12为图4中挡块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图给出本实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
[0037]图4为本实用新型控制臂纵向力试验夹具总成的结构示意图。如图4所示，本实用新型控制臂纵向力试验夹具总成包括:基座10、立柱20以及夹具30，其中立柱20安装在基座10上，并且在立柱20上设置有若干竖排凹槽21。夹具30固定在凹槽21内，主要用于连接待测控制臂50的一端51。特别地，夹具30包括三角撑31和底板32，整个三角撑31固定在立柱20上的凹槽21内，而底板32则固定在三角撑31的底端，这样整个夹具30就呈竖直状安装在立柱20的表面，这种结构将控制臂的放置方式由原来的水平放置改成了竖直放置，减少了重力对试验的影响。
[0038]另外，在所述控制臂纵向力试验夹具总成中还包括用于起到加载作用的作动器40和二力杆60，作动器40固定在基座10上。二力杆60的一端与待测控制臂50的另一端52连接，而二力杆60的另一端与作动器40连接，或者二力杆60的另一端通过直线导轨41与作动器40连接。图5为图4中二力杆与待测控制臂之间的连接结构示意图。如图5所示，优选地，二力杆60与直线导轨41之间通过杆端关节轴承61和连接叉62实现球铰接。同理，二力杆60与待测控制臂50之间通过控制臂球头71也采用球铰接。这样在作动器40加载时给待测控制臂50提供更大的自由度，如提供一个左右和竖直方向的自由度。
[0039]在本实施例中，作动器40加载力通过直线导轨41，直线导轨41再将力通过二力杆60传递到控制臂球头71，从而产生摆动的动作。在运动过程中，控制臂球头71的中心会有一个绕三角撑31的重心转动的趋势，为了防止这种趋势导致三角撑31产生滑移现象，需要在三角撑31的下方加设一档块36 (如图4所示)，用以阻止三角撑31向下产生滑移和偏转，可以起到很好的固定作用。
[0040]此外，为了保证控制臂球头71的上下位置不变，在基座10上还固定有定位座80和导向杆70。定位座80固定在基座10上，导向杆70的一端通过连接叉72连接至控制臂球头71，而导向杆70的另一端73与定位座80固定连接。这样在控制住控制臂球头71的上下自由度的同时，也给控制臂一个左右和竖直方向的自由度。
[0041]图6为图4中底板的结构示意图。图7为图4中底板的主视图。图8为图4中底板的俯视图。如图6-8所不,在底板32上开设有两个横排的第一沉头孔321,以及两个竖排的第二沉头孔322。特别地，两个第一沉头孔321之间的中心线AB与水平方向之间的夹角为α，此处夹角α优选为0° -15°。同时保证两个第二沉头孔322之间的中心线⑶与两个第一沉头孔321之间的中心线AB相互垂直。进一步地，将底板32设置为楔形，即底板32的底端为一斜坡324，并且斜坡324与水平方向之间的夹角为β，此处夹角β优选为0° -15°。当底板32与三角撑31上下连接后，使得底板32的底端和三角撑31的底面构成角度β，即底板32的底端与立柱20的水平面构成角度β。这样就能够解决安装待测控制臂时，调节立柱和水平方向的角度困难的问题。当然此处的夹角α和夹角β分别等于不同车型的待测控制臂相应的安装角度，实际运用中可以根据车型进行确定。
[0042]此处，在底板32上设计相应的夹角α和夹角β，可以有效地替换现有技术中人工手调待测控制臂安装角度的方式。具体地说，就是通过底板32上的夹角α来替代如【背景技术】中所述的一种调节方式，即调节底板301和竖直方向之间的夹角a(如图1所示)。同理，通过底板32上的夹角β来替代如【背景技术】中所述的另一种调节方式，即调节立柱200相对于水平方向的夹角b (如图1所示)。这样就可以很好地解决了人工调节底板和立柱之间的角度困难，从而起到便捷有效地控制待测控制臂安装角度的作用。
[0043]图9为图4中底板与衬套夹具的装配示意图。如图9所示，在底板32上连接有第一衬套夹具33和第二衬套夹具34，即分别通过第一沉头孔321和第二沉头孔322 (如图7所示)固定在底板32上。第一衬套夹具33和第二衬套夹具34均用于连接待测控制臂50(如图4所示)的一端。由于两个第一沉头孔321之间的中心线AB与水平方向之间呈夹角α，两个第二沉头孔322之间的中心线CD与两个第一沉头孔321之间的中心线AB相互垂直(如图7所示)，因此第一衬套夹具33呈倾斜状，相应地第二衬套夹具34也呈倾斜状。同时，第一衬套夹具33和第二衬套夹具34与立柱20相互平行，而这里的第一衬套夹具33和第二衬套夹具34优选为呈U型，这样即可有效地保证第一衬套夹具33和第二衬套夹具34竖直向下连接待测控制臂50的一端，形成自由竖直放置的模式，有效改善了现有技术中水平放置时重力因素对试验结果的影响。
[0044]图10为图4中三角撑的结构示意图。如图10所示，所述试验夹具总成的三角撑31包括L型基板，所述L型基板由一竖直板311和一水平板312构成，其中，在竖直板311上设置若干横向一字槽315,在水平板312上设置若干竖向一字槽314。三角撑31通过竖直板311上的横向一字槽315与立柱20上开设的凹槽21通过固定件固定连接。此处的固定件可以采用如螺栓等部件。同样地，三角撑31通过水平板312上的竖向一字槽314与底板32上开设的若干安装槽323 (如图9所示)固定连接。这里，三角撑31、立柱20以及底板32之间均通过一字槽进行连接固定，可以便于三者之间的位置调整，甚至是三者之间的位置微调，而无需重新拆除安装。另外，在竖直板311和水平板312之间还固定有若干支撑件313，这样可以进一步地加固整个三角撑31，特别是当三角撑31底端连接底板32，且底板32连接有待测控制臂50后，支撑件313可以增加整个三角撑31的承重力。
[0045]图11为图4中挡梁的结构示意图。如图11所示，在所述试验夹具总成的夹具中还包括挡梁35，用于抵住三角撑31的上端。此处挡梁35设置为长条形。特别地，在挡梁35上开设有若干安装孔351，挡梁35通过这些安装孔351固定至立柱20的相应凹槽21内(如图4所示)。详细地说，本实施例中的挡梁35上设有八个安装孔351，主要起到与立柱连接的作用，以及起到防止控制臂球头71的中心绕三角撑31的重心转动，导致三角撑31产生滑移的作用。
[0046]图12为图4中挡块的结构示意图。如图12所示，在所述试验夹具总成的夹具中还包括挡块36，用于抵住所述三角撑31的下端。此处挡块36设置为长条形。特别地，在挡块36上开设有若干安装孔361，挡块36通过这些安装孔361固定至立柱20的相应凹槽21内(如图4所示)。这样，通过挡块36可以有效地阻止三角撑31向下产生滑移和偏转，可以起到很好的固定作用。
[0047]综上所述，由于汽车在行驶过程中会受到纵向力，为模拟控制臂在汽车上受到的纵向力，需要根据汽车控制臂的安装位置对它进行装夹固定，并模拟实车上的力对它进行加载，从而达到对汽车零件的疲劳寿命考核的目地。因此，在装夹完本实用新型所述控制臂纵向力试验夹具总成之后，控制臂在试验过程中能够更加精确地模拟在实际装车位置受到的载荷。其有效改善了控制臂的两个安装角度的精度，解决了人工调节夹具来控制角度的困难，使试验夹具安装更加简单便捷。
[0048]本实用新型通过将待测控制臂自由竖直放置的模式，改善了以前水平放置时候重力因素对试验结果的影响。此外，新试验夹具能够更好地保证试验的准确性和精度，更好地仿真出汽车实际工作过程中的受力情况。此夹具也可应用于其它汽车产品中，这对汽车的产品开发和研究作了一个很好的铺垫，避免并减少了汽车开发过程中可能会遇到的问题，保证了汽车产品在开发过程中的质量。
[0049]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种控制臂纵向力试验夹具总成，其包括: 基座; 立柱，安装于所述基座上，所述立柱上设置有若干竖排凹槽； 夹具，固定在所述凹槽内，用于连接待测控制臂的一端； 其特征在于，所述夹具包括三角撑和底板，所述三角撑固定于所述立柱上的凹槽内，所述底板固定在所述三角撑的底端； 其中，所述底板上开设有两个横排的第一沉头孔，以及两个竖排的第二沉头孔，用于连接待测控制臂的一端的第一衬套夹具和第二衬套夹具分别通过所述第一沉头孔和所述第二沉头孔固定至所述底板上； 所述两个第一沉头孔之间的中心线与水平方向呈0° -15°的夹角，且所述两个第二沉头孔之间的中心线与所述两个第一沉头孔之间的中心线相互垂直。
2.如权利要求1所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述试验夹具总成还包括二力杆，所述二力杆的一端用于连接待测控制臂的另一端，所述二力杆的另一端与固定在所述基座上的作动器连接。
3.如权利要求1所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述底板的底端为一斜坡，所述斜坡与水平方向呈0° -15°的夹角。
4.如权利要求1所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述三角撑包括L型基板，所述L型基板的竖直板上设有若干横向一字槽，所述L型基板的水平板上设有若干竖向一字槽，且所述竖直板和所述水平板之间固定有若干支撑件。
5.如权利要求4所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述L型基板的竖直板上的横向一字槽与所述立柱上的凹槽通过固定件固定连接。
6.如权利要求4所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述底板上开设有若干安装槽，所述底板的安装槽与所述L型水平板上的竖向一字槽通过固定件固定连接。
7.如权利要求1所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述试验夹具总成还包括挡梁和挡块，所述挡梁用于抵住所述三角撑的上端，所述挡块用于抵住所述三角撑的下端，所述挡梁和所述挡块上均开设有若干安装孔，且分别通过相应的所述安装孔固定至所述立柱的相应凹槽内。
8.如权利要求7所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述挡梁为长条形。
9.如权利要求1所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述试验夹具还包括定位座和导向杆，所述定位座固定在所述基座上，所述导向杆的一端设有用于连接待测控制臂的另一端的球头夹具，所述导向杆的另一端连接至所述定位座。
10.如权利要求1-9任意一项所述的控制臂纵向力试验夹具总成，其特征在于，所述第一衬套夹具和所述第二衬套夹具呈U型。
【文档编号】G01M17/007GK204043925SQ201420488096
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】邵聪, 冯军, 章林 申请人:上海汇众汽车制造有限公司