推力杆耐久性试验台的制作方法

本发明属于汽车零部件试验设备技术领域，更具体地说，是涉及一种重型车推力杆的耐久性试验设备。

背景技术：

汽车作为现有交通工具的一种，在给人类的出行带来许多方便，但因其引发的交通事故也给人类的生命和财产带来极大的威胁和伤害。因此，汽车的安全性能已经成为汽车厂商、消费者、政府部门高度关注的话题。重型车主要运用于商用拉货、物流等，重型车在行驶时路面不平或者在汽车转弯时，中后桥会产生左右位移问题，会导致板簧与轮胎摩擦，严重时会导致轮胎磨损甚至破裂的恶劣事故；推力杆之所以在重卡底盘悬架上具有重要作用，一方面它起到了传递牵引力、制动力及其的反作用力矩作用，另一方面也实现了车架与车桥的定位，确保车辆行驶的安全性和稳定性。故对推力杆的耐久性试验就显得尤为重要。1、目前厂家只能对推力杆进行单一方向的受力性试验，不能体现汽车在运行时推力杆各个方向的作用力状态；2、目前进行单一试验时会对外界产生力作用，在使用时容易拉断夹具，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种使推力杆扭转、偏摆、轴向三个方向进行单一或者任意组合性运动、使推力杆安装方便，能够快速高效测试推力杆性能的推力杆耐久性试验台。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

推力杆耐久性试验台，包括支座A、支座B、轴向试验装置、偏摆试验装置和扭转试验装置；所述扭转实验装置包括扭转力升降板、扭转油缸、设置在扭转力升降板上的扭转位移传感器和测量推力杆承受扭转力大小的扭转力传感器；所述轴向实验装置包括轴向加载油缸、轴向加载油缸安装板、测量推力杆轴向位移的轴向位移传感器和测量轴向加载油缸轴向加载力大小的轴向力传感器；所述偏摆试验装置包括两根连杆、偏摆油缸、测量推力杆偏摆位移的偏摆位移传感器和测量偏摆油缸偏摆加载力大小的偏摆力传感器；所述支座A上设置有偏摆支撑座；在支座A的左右方向上设置有偏摆支撑座左右滑动的轨道A，在偏摆支撑座前后方向上设置有轴向加载油缸安装板在其上前后滑动的轨道B；

所述支座A与支座B前后对应设置；所述支座B上竖直设置有导轨，所述扭转力升降板滑动设置在导轨上，所述扭转油缸的伸缩杆的顶端通过扭转力传感器与扭转力升降板连接，通过扭转油缸带动升降板在导轨上竖直滑动从而形成推力杆的扭转；

扭转力升降板安装在支座B上，采用导轨连接，由于力闭环，支座B与导轨不受力，导轨只起到竖直上下运动的导向作用，安全可靠。

所述轴向加载油缸安装板与扭转力升降板相对，所述轴向加载油缸固定设置在轴向加载油缸安装板上；所述推力杆夹持固定在轴向加载油缸安装板和扭转力升降板之间，其一端与扭转力升降板相连接，另一端通过轴向力传感器与轴向加载油缸伸缩杆的顶端相对设置；

所述两根连杆与推力杆平行设置在推力杆的两侧，所述连杆的两端分别通过万向节与扭转力升降板和轴向加载油缸安装板相连，两根连杆、扭转力升降板和轴向加载油缸安装板形成力封闭的平行四边形；所述偏摆油缸的伸缩杆与偏摆支撑座连接，通过偏摆油缸带动所述偏摆支撑座左右运动从而带动轴向加载油缸安装板左右滑动形成推力杆偏摆；所述偏摆位移传感器设置在轨道A的一侧，所述偏摆力传感器设置在偏摆油缸伸缩杆的端部与偏摆支撑座之间。

轴向加载油缸安装在轴向加载油缸安装板上，轴向加载油缸安装板安装在轨道B上，可以沿着轨道B前后移动；偏摆支撑座安装在轨道A上，可左右滑动；当扭转升降板上下运动时，两侧的连杆、推力杆上下倾斜与竖直方向成一定夹角，此时推力杆在水平方向投影变短，此时轴向加载油缸安装板可以沿着轨道B前后运动来补偿其投影的缩短。当偏摆油缸伸缩杆带动偏摆支撑座沿轨道A左右运动时候，两侧连杆、推力杆在水平面与当前位置成一定夹角，此时推力杆在水平方向投影变短，此时轴向加载油缸安装板可以沿着轨道B前后运动来补偿其投影的缩短。当偏摆与扭转同时运动，为补偿推力杆在水平的投影变短，轴向加载油缸安装板沿着轨道B前后运动；同时偏摆油缸带动偏摆支撑座左右偏摆运动，因轴向加载油缸安装板通过轨道B装在偏摆支撑座上也一同左右偏摆运动，故轴向加载油缸安装板实际的运动是：沿着轨道A前后运动，同时与偏摆支撑座一同左右运动；是一个复合运动过程。

连杆采用双万向节结构，在承受轴向加载力的同时还可以进行摆动，故在轴向进行加载时可以同时进行偏摆与扭转试验，且互不影响；调节好连杆的长度后，将推力杆放入夹具A与夹具B之间锁紧螺钉即可，安装方便快捷。

轴向加载油缸设置在轴向加载油缸安装板上，轴向加载油缸安装板底部采用直线轨道B支撑，当偏摆与扭转运动时，推力杆在水平方向的投影变短，此轨道只承受轴向加载油缸安装板重力和轴向加载油缸安装板前后运动的导向作用。

进一步，所述夹具包括夹持推力杆的夹具A和夹具B；所述夹具A设置在轴向加载油缸伸缩杆伸出的端部，所述夹具B设置在扭转力升降板的中部；所述推力杆的一端通过夹具B与扭力升降板固定连接；其另一端通过夹具A与轴向加载油缸伸缩杆的端部固定连接。

更进一步，所述推力杆为H型，其两端分别设置有安装孔，对应夹具上设置有与安装孔相应的螺纹孔，通过螺钉与推力杆上相互对应的安装孔与螺纹孔锁紧从而实现相互固定。

进一步，所述扭转油缸竖直固定在支座B上，其伸缩杆竖直向下设置。

进一步，设置在支座B上的导轨为两条。

进一步，所述支座B为L型支座。

进一步，所述连杆通过可调节的螺纹连接。

进一步，所述支座A与支座B设置在工作台上。

更进一步，还包括推拉装置；所述推拉装置与支座B相连调节支座A与支座B之间距离；所述工作台上沿前后方向设置有支座B可滑动的滑动槽。

采用液压伺服系统对推力杆进行作用，油缸作为执行器，为不使得系统对外产生力作用，本专利采用力封闭的形式对推力杆进行作用；轴向加载力传递路径为：轴向加载油缸运动施加力在推力杆上，同时推力杆上的力传递到扭转力升降板上，扭转力升降板又将力传递到两端连杆上，两端连杆又传回到轴向加载油缸安装板而回到轴向加载油缸上，由此形成力封闭模式。在偏摆或扭转时，由于为平行四边形结构，轴向加载油缸不会随着偏摆及扭转而产生伸缩现象。同时，由于轴向加载力为内力，在有偏摆角度或扭转角度的的情况下，轴向加载力不会对偏摆油缸和扭转油缸的运动方向产生任何分力。偏摆及扭转油缸仅仅承受各关节摩擦力、推力杆变形力、惯性力及运动部件重力。

扭转力升降板竖直运动对推力杆产生扭转，轴向加载油缸左右运动对推力杆产生偏摆，轴向加载油缸对推力杆进行加载；此三个方向上都安装力与位移传感器，三个方向运动时力大小，位移大小都可以进行设定，监控；一旦超过设定值，立即停止运行，保证安全。

采用本发明的技术方案，能得到以下显著效果：

1）本发明所述推力杆试验设备，只需要推力杆本身就可以进行试验，不需实车安装，且结构简单，不需要复杂的机械结构，同时能够最大限度的接近实车运行时的情况。

2）采用本发明可以对推力杆三个方向进行任意作用，即可满足实车的复合运动，也可以进行单一方向试验，可以涵盖其它设备对此产品的试验。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

其中：1、支座A；2、支座B； 31、扭转力升降板；32、扭转油缸；33、扭转位移传感器；34、扭转力传感器；35、导轨； 41、轴向加载油缸；42、轴向加载油缸安装板；43、轴向位移传感器；44、轴向力传感器； 51、连杆；52、偏摆油缸；53、偏摆位移传感器；54、偏摆力传感器；61、夹具A；62、夹具B；7、推力杆；8、工作台；81、滑动槽；9、推拉装置；10、偏摆支撑座；11、轨道A；12、轨道B。

具体实施方式

下面结合附图给出一些非限定的实施例对本发明作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1、2、3所示，推力杆7耐久性试验台，包括支座A1、支座B2、轴向试验装置、偏摆试验装置和扭转试验装置；所述扭转实验装置包括扭转力升降板31、扭转油缸32、设置在扭转力升降板31上的扭转位移传感器33和测量推力杆7承受扭转力大小的扭转力传感器34；所述轴向实验装置包括轴向加载油缸41、轴向加载油缸安装板42、测量推力杆7轴向位移的轴向位移传感器43和测量轴向加载油缸41轴向加载力大小的轴向力传感器44；所述偏摆试验装置包括两根连杆51、偏摆油缸52、测量推力杆7偏摆位移的偏摆位移传感器53和测量偏摆油缸52偏摆加载力大小的偏摆力传感器54；如图3所示，所述支座A1上设置有偏摆支撑座10；在支座A1的左右方向上设置有偏摆支撑座10左右滑动的轨道A11，在偏摆支撑座10前后方向上设置有轴向加载油缸安装板42在其上前后滑动的轨道B12；

所述支座A1与支座B2前后对应设置；所述支座B2上竖直设置有导轨35，所述扭转力升降板31滑动设置在导轨35上，所述扭转油缸32的伸缩杆的顶端通过扭转力传感器34与扭转力升降板31连接，通过扭转油缸32带动升降板在导轨35上竖直滑动从而形成推力杆7的扭转；

所述轴向加载油缸安装板42与扭转力升降板31相对，所述轴向加载油缸41固定设置在轴向加载油缸安装板42上；所述推力杆7夹持固定在轴向加载油缸安装板42和扭转力升降板31之间，其一端与扭转力升降板31相连接，另一端通过轴向力传感器44与轴向加载油缸41伸缩杆的顶端相对设置；

如图2、3所示，所述两根连杆51与推力杆7平行设置在推力杆7的两侧，所述连杆51的两端分别通过万向节与扭转力升降板31和轴向加载油缸安装板42相连，两根连杆51、扭转力升降板31和轴向加载油缸安装板42形成力封闭的平行四边形；所述偏摆油缸52的伸缩杆与偏摆支撑座10连接，通过偏摆油缸52带动所述偏摆支撑座10左右运动从而带动轴向加载油缸安装板42左右滑动形成推力杆7偏摆；所述偏摆位移传感器53设置在轨道A11的一侧，所述偏摆力传感器54设置在偏摆油缸52伸缩杆的端部与偏摆支撑座10之间。

如图1所示，所述夹具包括夹持推力杆7的夹具A61和夹具B62；所述夹具A61设置在轴向加载油缸41伸缩杆伸出的端部，所述夹具B62设置在扭转力升降板31的中部；所述推力杆7的一端通过夹具B62与扭力升降板固定连接；其另一端通过夹具A61与轴向加载油缸41伸缩杆的端部固定连接。所述推力杆7为H型，其两端分别设置有安装孔，对应夹具上设置有与安装孔相应的螺纹孔，通过螺钉与推力杆7上相互对应的安装孔与螺纹孔锁紧从而实现相互固定，所述扭转油缸32竖直固定在支座B2上，其伸缩杆竖直向下设置。设置在支座B2上的导轨35为两条。所述支座B2为L型支座。所述连杆51通过可调节的螺纹连接。所述支座A1与支座B2设置在工作台8上。

还包括推拉装置9；所述推拉装置9与支座B2相连调节支座A1与支座B2之间距离；所述工作台8上沿前后方向设置有支座B2可滑动的滑动槽81。

本发明的推力杆7耐久性试验台,试验时设备处于力封闭状态，并且能够同时进行三个不同状态下的同时试验；推力杆7的装夹与实车装配方式完全相同，且装配简单，将其对应的螺孔装上螺钉即可；三个方向的耐久性试验都可以独立进行，也可以同时进行，还可以两两组合运行；形成力闭环的连杆51两端采用万向节的方式，既可以摆动，在摆动的同时也可以承受轴向力；每个运动方向都有力与位移传感器监控，可以进行位移控制，也可以进行力控制；两侧连杆51为螺纹连接，可以调节螺纹，改变连杆51长度以满足一定范围内不同长度推力杆7的安装；轴向加载油缸41安装在一个可前后运动的轴向加载油缸安装板42上，当推力杆7进行偏摆与扭转时，水平方向的投影缩短，轴向加载油缸安装板42可以进行前后运动进行位移补偿。整个机构运动采用液压油缸驱动。

本发明的原理为：

打开油泵进入程序后将扭转力升降板31提高到与轴向加载油缸安装板42中心高度相等，再将轴向加载油缸安装板42调整到与支座B2中心相对。调节连杆51长度使得支座B2与轴向加载油缸安装板42距离合适，使得推力杆7能够正常放入夹具之间，将连杆51装好后，调整偏摆油缸52与扭转油缸32将连杆51尽量保持水平状态，再将推力杆7装入并锁死即可进行试验。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明专利要求所限定的范围。