一种衬套刚度测试工装和设备的制作方法

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种衬套刚度测试工装和设备。

背景技术：

汽车中的车轮和车身是通过装有橡胶弹性元件的悬架联接的。如摆臂的前后连接衬套。这些柔性联接能显著地影响悬架系统综合力学特性，从而影响汽车的行驶平顺性、操纵稳定性、制动性等。在整车的动力学仿真、振动和噪音分析中，橡胶衬套的刚度(刚度指的是物体抵抗变形的能力)是必不可少的参数，对汽车研究工作有很大的意义。

而现有技术中，测试橡胶衬套的刚度实验过程繁琐、操作复杂，没有一种可以很好固定橡胶衬套进行测试的工装，并且现有技术中的工装不能满足对橡胶衬套多个方向刚度的测试。

技术实现要素：

为了克服现有技术中对橡胶衬套的刚度测试过程繁琐、且没有一种能够满足固定橡胶衬套进行多向刚度测试工装的技术问题，本实用新型提供了一种衬套刚度测试工装和设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种衬套刚度测试工装，用于驱动杆对待测试衬套进行加载施力时固定所述待测试衬套，所述待测试衬套包括内套和外套，所述内套和所述外套之间弹性连接，所述衬套刚度测试工装包括：

衬套固定板，开设有衬套安装孔，待测试衬套安装于所述衬套安装孔内，所述外套与所述衬套固定板固定；

连接板；

所述衬套刚度测试工装包括两种工作状态：所述连接板与所述内套固定，所述驱动杆对准所述待测试衬套径向并对所述衬套固定板加载施力的第一状态；以及所述连接板与所述衬套固定板固定，所述驱动杆对准所述待测试衬套轴向并对所述内套加载施力的第二状态；

底座，设置于所述连接板的下部并固定所述连接板。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，还包括：

连接螺栓，所述第一状态时，所述连接螺栓连接所述衬套固定板和所述驱动杆；

所述第二状态时，所述连接螺栓连接所述内套和所述驱动杆。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述衬套固定板包括两个相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面之间连接有侧面；

所述衬套安装孔连通所述第一表面和所述第二表面；

所述侧面上设置有螺纹孔。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述连接板为两个，两个所述连接板分别位于所述衬套固定板的两侧。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述底座上设置有：

两个条形孔，两个条形孔之间设置有通孔。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述衬套安装孔的两侧分别开设一个沉头孔，与所述外套上的螺母进行配合。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述底座的断面为梯形，所述底座的底面的长度小于顶面的长度。

进一步来说，所述的衬套刚度测试工装中，所述连接板包括：

第一部分和第二部分，所述第二部分上开设有螺栓孔；所述第一部分和所述第二部分形成一个直角形。

本实用新型还提供了一种衬套刚度测试设备，包括上述的衬套刚度测试工装，还包括驱动杆和工作台面，所述衬套刚度测试工装位于所述驱动杆和所述工作台面之间。

进一步来说，衬套刚度测试设备中，还包括：

位移传感器，设置于所述驱动杆上部；

载荷传感器，设置于所述工作台面下部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的衬套刚度测试工装，可以实现对待测试衬套的固定，使得待测试衬套可以满足X、Y和Z向的刚度测试。另外，该工装设计合理、与待测试衬套配合使用方便，大大提高了测试的效率和准确度。

附图说明

图1表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的结构示意图之一；

图2表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的结构示意图之二；

图3表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的结构示意图之三；

图4表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的衬套固定板与待测试衬套和固定结构示意图；

图5表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的衬套固定板的结构示意图；

图6表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的底座的立体结构示意图；

图7表示本实用新型实施例中衬套刚度测试设备的底座的结构剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

参照图1至图7所示，本实用新型提供了一种衬套刚度测试工装，用于驱动杆1对待测试衬套2进行加载施力时固定所述待测试衬套2，待测试衬套2包括内套和外套，内套和外套之间弹性连接，衬套刚度测试工装包括：衬套固定板10，开设有衬套安装孔101，待测试衬套2安装于衬套安装孔101内，外套与衬套固定板10固定；连接板20；

衬套刚度测试工装包括两种工作状态：连接板20与待测试衬套2的内套固定，驱动杆1对准待测试衬套2径向并对加载衬套固定板10加载施力的第一状态(参照图1和图2所示)；以及连接板20与衬套固定板10固定，驱动杆1对准待测试衬套2轴向并对内套加载施力的第二状态(参照图3所示)；底座30，设置于连接板20的下部并固定所述连接板20。

具体来说，本实用新型的衬套刚度测试工装包括：衬套固定板10、连接板20和底座30。其中，待测试衬套2采用一种车身悬置橡胶衬套，其结构包括外套与内套，外套和内套均为钢套，外套与内套的中间是橡胶，橡胶与金属套用胶粘接并经过高温过盈压配合。

第一工作状态时，待测试衬套2进入衬套固定板10内，外套与衬套固定板10的衬套安装孔101固定。当连接板20和待测试衬套2的内套固定时，连接板20对待测试衬套2的内套起到了支撑的作用。此时驱动杆1对准待测试衬套2径向并对衬套固定板10加载施力，此时驱动杆1的施力方向是朝向待测试衬套2的径向，由于外套与衬套安装孔101固定，内套与连接板20连接，所以驱动杆1对衬套固定板10加载施力时，加载力会通过衬套固定板10传递到内套，并挤压内套和外套之间的弹性件，就可以实现对待测试衬套2的X向和Y向的刚度测试。

第二工作状态时，连接板20与衬套固定板10固定，驱动杆1对准待测试衬套2轴向并对内套加载施力。此时，连接板20支撑衬套固定板10，驱动杆1可以沿准待测试衬套2的轴向对内套进行加载。因为外套是和衬套固定板10固定，沿待测试衬套2的轴向加载内套时，内套和外套之间产生轴向的测试力，可以测试待测试衬套2的Z向刚度。其中底座30在工作时对连接板20进行支撑和固定，保证连接板20测试时处于一个相对稳定的状态。

本实用新型的衬套刚度测试工装，可以实现对待测试衬套的固定，使得待测试衬套可以满足X、Y和Z向的刚度测试。另外，该工装设计合理、与待测试衬套配合使用方便，大大提高了测试的效率和准确度。

进一步来说，衬套刚度测试工装，还包括：连接螺栓，所述第一状态时，待测试衬套连接衬套固定板10和所述驱动杆1；第二状态时，连接螺栓连接内套和驱动杆1。

进一步来说，衬套固定板10为一个带有厚度的矩形板，包括两个相对设置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面之间连接有侧面；衬套安装孔101连通第一表面和第二表面；侧面上设置有螺纹孔102。当第一工作状态时，连接螺栓与螺纹孔102螺接，另一端与驱动杆1的加载头进行螺接。这样，驱动杆1沿竖直方向向下对衬套固定板10加载施力时，对准衬套安装孔101的径向，可以测试内套和外套之间沿径向的刚度。第二工作状态时，连接板20与螺纹孔102螺接，支撑衬套固定板10，驱动杆1对内套进行加载，可以测试内套和外套之间沿轴向的刚度。

另外，衬套安装孔101的两侧分别开设一个沉头孔103，与外套上的螺母进行配合，从而实现对外套以及待测试衬套2的固定。

作为一种优选的设计方式，连接板20为两个，两个连接板20分别位于衬套固定板10的两侧，这样可以实现对内套或者衬套固定板10的稳定支撑。

具体来说，连接板20包括：第一部分和第二部分，第二部分上开设有螺栓孔；第一部分和第二部分形成一个直角形。直角形的连接板20可以保证支撑强度。

进一步来说，底座30上设置有：两个条形孔301，两个条形孔301之间设置有通孔302。底座30的断面为梯形，底座30的底面的长度小于顶面的长度。梯形结构为底座30提供了良好的支撑。底座30正中间有通孔302，便于通过螺栓与其他部件进行装配。通孔302两侧开有条形孔301，与连接板20的第二部分进行固定。条形孔301可以使连接板20左右滑动，调整两个连接板20之间的距离，以满足不同尺寸的待测试衬套的安装需求。底座30两侧边封闭，以提高强度。

本实用新型还提供了一种衬套刚度测试设备，包括上述的衬套刚度测试工装，还包括驱动杆1和工作台面3，衬套刚度测试工装位于驱动杆1和工作台面3之间。

另外，该衬套刚度测试设备还包括：位移传感器，设置于所述驱动杆1上部；载荷传感器，设置于工作台面3下部。

本实施例中采用型号为MTS831的弹性体设备，该弹性体设备与衬套刚度测试工装组成衬套刚度测试设备。当然不限于采用其他型号的弹性体设备与上述套刚度测试工装组成该衬套刚度测试设备。

参照图1至图3所示，将待测试衬套2通过衬套刚度测试工装安装在工作台面3上，升降驱动杆1实现对待测试衬套2的加载，最终实现待测试衬套2的动静刚度测试。

参照图1所示，对待测试衬套2进行X向刚度测试时：(1)将底座30固定在工作台面3上；(2)在衬套固定板10的左右两侧安装连接板20；(3)根据待测试衬套2的尺寸调整连接板20之间的距离；(4)按照待测试衬套2的自定义方向，将固定在衬套固定板10上的待测试衬套2在竖直方向上调整到X向；(5)通过螺栓将连接板20与待测试衬套2夹紧；(6)用连接螺栓将衬套固定板10与驱动杆1的加载头连接；(7)运行驱动杆1，使得驱动杆1加载衬套固定板10，测试待测试衬套2的X向刚度。

参照图2所示，对待测试衬套2进行Y向刚度测试时：(1)将底座30固定在工作台面3上；(2)在衬套固定板10的左右两侧安装连接板20；(3)根据待测试衬套2的尺寸调整连接板20之间的距离；(4)按照待测试衬套2的自定义方向，将固定在衬套固定板10上的待测试衬套2在竖直方向上调整到Y向(将X向测试时的衬套固定板10旋转90°)；(6)用连接螺栓将衬套固定板10与驱动杆1的加载头连接；(7)运行驱动杆1，使得驱动杆1加载衬套固定板10，测试待测试衬套2的Y向刚度。

参照图3所示，对待测试衬套2进行Z向刚度测试时：(1)将底座30固定在工作台面3上；(2)在衬套固定板10的左右两侧安装连接板20；(3)根据待测试衬套2的尺寸调整连接板20之间的距离；(4)按照待测试衬套2的自定义方向，将固定在衬套固定板10上的待测试衬套2在竖直方向上调整到Z向；5)通过螺栓将连接与板衬套夹紧；(6)用连接螺栓将待测试衬套2的内套与驱动杆1的加载头连接；(7)运行驱动杆1，使得驱动杆1加载待测试衬套2的内套，测试待测试衬套2的Y向刚度。

需要说明的是，该衬套刚度测试设备是包括上述衬套刚度测试工装的衬套刚度测试设备，上述衬套刚度测试工装实施例的实现方式同样适用于该衬套刚度测试设备的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。