本实用新型涉汽车检测技术领域，尤其涉及一种汽车转向性能测试装置。
背景技术：
转向系统主要是将转向盘的转动变为齿条的直线运动或转向摇臂的摆动，转变过程中主要是降低传动效率增加转向扭矩，保证车辆按照驾驶员的意愿行驶，同时通过转向器的反馈使驾驶员得到正确的路感信息。转向系统的性能参数影响到整车的操纵稳定性、舒适性和安全性，转向系统的性能参数的研究对于改善整车性能具有重要的意义。
目前，国内已经有多家企业、高等院校开发了转向系统性能测试装置，但国内性能测试装置多采用液压作动器或者弹簧加载，加载系统复杂、繁琐或者不能真实模拟汽车的实际转向阻力，难以保证加载阻力的模拟精度，也不能利用测试装置自身的控制系统对执行器(如加载电机等)进行实时控制。
经对公开专利进行检索，发现与本技术方案最相关的一篇专利：
一种汽车转向系统测量装置(CN201521117601.7)公开了一种汽车转向系统测量装置，包括：T型槽平台，T型槽平台上固定有转向器总成及转向管柱总成；直线电机总成结构，直线电机总成结构包括：直线电机及第一固定夹具，直线电机与转向器总成连接；驱动转向机构总成，驱动转向机构总成包括：驱动转向电机及第二固定夹具，驱动转向电机与转向管柱总成连接；测量装置，在驱动转向电机向转向管柱总成输出助力扭矩时，测量直线电机输出的控制阻力、直线电机的位移、助力扭矩及驱动转向电机输出助力扭矩时转动的角度；或在直线电机向转向器总成输出控制助力时，测量驱动转向电机输出的阻力扭矩、驱动转向电机转动的角度、控制助力及直线电机输出控制助力时运行的位移。
通过对比分析，申请人认为本实用新型的技术方案与现有技术中检测设备的结构、检测方法及检测内容均不相同，可以证明其新颖性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种汽车转向性能测试装置，该装置可安装在仅将方向盘拆卸后的车体内部，有效地模拟了车辆正常使用时方向盘的转向阻力，尤其适用于新车出厂检测以及对事故车辆鉴定工作。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种汽车转向性能测试装置，包括方向盘转动轴，该方向盘转动轴底部连接有汽车转向总成，其特征在于：方向盘转动轴顶部连接有齿轮箱，该齿轮箱底部与车体固定连接，顶部安装有电机及位置检测单元，且齿轮箱上穿透安装有通轴；通轴顶部连接位置检测单元，底部连接方向盘转动轴，且齿轮箱内的通轴上同轴固装有主齿轮；主齿轮上啮合连接有控制其正向旋转的第一动力部以及控制其反向旋转的第二动力部。
本实用新型优选的技术方案为：第一动力部包括电机齿轮、离合板、单向齿轮及扭力弹簧；电机的输出轴伸入到齿轮箱内部，该输出轴上同轴固装单向齿轮，且输出轴上转动安装离合板；离合板上转动安装有单向齿轮，该单向齿轮与电机齿轮及主齿轮啮合连接；扭力弹簧安装在齿轮箱内，该扭力弹簧的一端与齿轮箱内壁固定连接，另一端滑动支撑在离合板的侧壁上。
本实用新型优选的技术方案为：第二动力部包括蓄能发条、发条齿轮及转速传感器，其中转速传感器安装在齿轮箱内壁上；蓄能发条的输出轴上同轴固装发条齿轮，该发条齿轮与转速传感器及主齿轮啮合连接。
本实用新型优选的技术方案为：位置检测单元包括定位片、漏光盘及光偶传感器，其中定位片及漏光盘均同轴固装在通轴上，且漏光盘上制有多个通光孔；齿轮箱顶部制有限位槽，该限位槽内转动安装定位片，且限位槽顶部固定安装光偶传感器。
本实用新型的优点和经济效果是：
本实用新的汽车转向性能测试装置，可直接将齿轮箱固定安装在待检测车辆的车体内部，使通轴底部固定套装在方向盘转动轴上，即可对方向盘转动轴的正、反向旋转的速度、阻力及二者变化情况进行精确测量，且测量结果可真实反映整体车驾驶过程中的方向盘转向阻力，检测时无需拆卸方向盘转轴及汽车转向总成等转向机构，加快了检测速率，提高了检测结果的真实性及适用性。
另外，本实用新型通过电机控制方向盘正转，通过带有预紧力的蓄能弹簧控制方向盘反转，用以保证为方向盘正、反转提供相同的动力做功，用以避免同一电机控制方向盘正、反转过程中的检测误差。
最后通过光偶传感器控制电机的正、反向旋转，由转速传感器输出主动齿轮在正、反向旋转时的转速及旋转加速度，通过测量转速、加速度及电机输出功的突变量并拟合三者的变化曲线，即可判定方向盘正、反向旋转所受的阻力值，实现了在不对车辆进行成体拆卸的前提对方向盘左转向及右转向的阻力进行检测。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的齿轮箱内部示意图；
图3为本实用新型的俯视图(局部剖视)。
图中：1-齿轮箱；2-光偶传感器；3-漏光盘；4-定位片；5-限位槽；6-电机；7-电机齿轮；8-离合板；9-单向齿轮；10-主齿轮；11-通轴；12-方向盘转动轴；13-蓄能发条；14-发条齿轮；15-转速传感器；16-车体；17-扭力弹簧；18-通光孔；19-发条调节钮。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。
一种汽车转向性能测试装置，包括方向盘转动轴12，该方向盘转动轴底部连接有汽车转向总成，其特征在于：方向盘转动轴顶部连接有齿轮箱1，该齿轮箱底部与车体16固定连接，顶部安装有电机6及位置检测单元，且齿轮箱上穿透安装有通轴11；通轴顶部连接位置检测单元，底部连接方向盘转动轴，且齿轮箱内的通轴上同轴固装有主齿轮10；主齿轮上啮合连接有控制其正向旋转的第一动力部以及控制其反向旋转的第二动力部。
本实用新型优选的技术方案为：第一动力部包括电机齿轮7、离合板8、单向齿轮9及扭力弹簧17；电机的输出轴伸入到齿轮箱内部，该输出轴上同轴固装单向齿轮，且输出轴上转动安装离合板；离合板上转动安装有单向齿轮，该单向齿轮与电机齿轮及主齿轮啮合连接；扭力弹簧安装在齿轮箱内，该扭力弹簧的一端与齿轮箱内壁固定连接，另一端滑动支撑在离合板的侧壁上。
本实用新型优选的技术方案为：第二动力部包括蓄能发条13、发条齿轮14及转速传感器15，其中转速传感器安装在齿轮箱内壁上；蓄能发条的输出轴上同轴固装发条齿轮，该发条齿轮与转速传感器及主齿轮啮合连接。
本实用新型优选的技术方案为：位置检测单元包括定位片4、漏光盘3及光偶传感器2，其中定位片及漏光盘均同轴固装在通轴上，且漏光盘上制有多个通光孔18；齿轮箱顶部制有限位槽5，该限位槽内转动安装定位片，且限位槽顶部固定安装光偶传感器。
另外，本实用新型优选的，蓄能发条的输入轴上制有发条调节钮，该发条调节钮穿透齿轮箱的箱壁，用于检测前根据所检测车辆的转向阻力调节蓄能发条的预紧力。
另外，本实用新型优选的，通轴底部制有套筒，该套筒内同轴制有用于嵌装方向盘转动轴的多边形凹槽，套筒滑动套装在方向盘转动轴顶部，由限位槽内的定位片对通轴进行轴向限位，并由多边形凹槽对方向盘转动轴进行周向限位，用以便于齿轮箱的安装与拆卸，且可防止齿轮箱内的主齿轮与发条齿轮及单线齿轮发生故障脱扣。
另外，本实用新型优选的，漏光盘同轴固装在通轴顶部，且漏光盘两侧对向安装光偶传感器，该光偶传感器在漏光盘旋转过程中间断地向通光孔内投射检测光源。
为更清楚的说明本实用新型的具体使用方式，下面提供一种实例：
本实用新型优选的，在方向盘转轴的检测过程中，以方向盘左打满及右打满的两端点为检测节点，当方向盘逆时针旋转直至左打满时，光偶传感器向电机输出顺时针旋转信号，当方向盘顺时针旋转直至右打满时，光偶传感器向电机输出逆时针旋转信号。
本实用新型的汽车转向性能测试装置控制方向盘向左旋转(逆时针旋转)时，如图2所示，电机控制电机齿轮逆时针旋转，进而带动单向齿轮顺时针旋转，同时电机齿轮旋转时会使单向齿轮与主齿轮啮合连接，从而带动主齿轮逆时针旋转，实现主齿轮带动通轴及方向盘转轴逆时针旋转；需注意的是，当主齿轮逆时针旋转时会带动发条齿轮顺时针旋转，进而对蓄能发条进行充能，此时由转速传感器测量主齿轮在逆时针旋转时的转速及加速度变化曲线。
当本实用新型的汽车转向性能测试装置控制方向盘向右旋转(顺时针旋转)时，如图2所示，电机控制电机齿轮顺时针旋转，此时单向齿轮逆时针锁死，电机齿轮带动离合板使单向齿轮脱离主齿轮，并由扭力弹簧限制离合板位移，防止其撞击齿轮箱内壁，此时主齿轮由蓄能发条带动进行顺时针旋转，在旋转过程中由转速传感器主齿轮在顺时针旋转时的转速及加速度变化曲线。
最后配合电机逆时针旋转时的输出功，拟合主齿轮在顺指针及逆时针旋转时的速度、加速度变化曲线，获得二者的突变量、转速及加速度峰值数据，从而实现在不对车辆进行成体拆卸的前提对方向盘左转向及右转向的阻力进行检测。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。