汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置的制作方法

本实用新型涉及汽车转向管柱领域，特别涉及一种汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置。

背景技术：

汽车转向系统的基本组成包括：转向操纵机构、转向器、转向传动机构等。其中，所述转向操纵机构主要是由转向盘、转向轴及连接所述转向盘和转向轴的转向管柱等组成，转向管柱可分为上转向管柱以及下转向管柱，市面上的上转向管柱以及下转向管柱之间的连接方式采用的乃是万向节组装而成的转向管柱总成，并且组装完成后，需要进行转向管柱总成的万向节十字轴轴向间隙试验操作，目的确保其中心轴的轴向位移数值＜0.01mm，这样才能最大化的保证转向管柱总成在后期使用中的最大稳定性，以此提高整车的行车安全性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置，包括工作台面为矩形结构的试验台，试验装置包括首端传动机构、末端导向机构、避让机构以及检测机构，首端传动机构固定安装在试验台顶部的一端，末端导向机构能够活动的设置在试验台的另一端外，并且其通过避让机构能够朝向首端传动机构的方向往复行进，检测机构安装在试验台的顶部，并且还位于首端传动机构和末端导向机构之间，检测机构的两侧分别设置有一个用以摆放转向管柱总成的承托限位组件，检测机构包括检测片、薄型气缸以及对正组件，检测片呈水平并且通过薄型气缸能够竖直活动的设置在试验台上方，薄型气缸通过对正组件能够沿试验台的长边或短边方向活动的设置在试验台上。

进一步地，所述首端传动机构包括导向板、U型座、双向丝杠以及驱动电机，导向板呈竖直安装在试验台上，U型座通过传动轴铰接在导向板朝向检测片的前侧，U型座的开口面朝向检测片，双向丝杠轴接在U型座的开口内，驱动电机安装在U型座的外部并且与双向丝杠传动连接，U型座的开口外对称设有两个夹持板，夹持板为V型结构，两个夹持板的开口面相向设置，并且二者分别通过一个螺母滑块与双向丝杠传动配合。

进一步地，所述首端传动机构还包括两个结构相同的挤压件，两个挤压件分别位于U型座的上下两个端面，夹持件包括固定块、挤合板和避让杆，固定块的一端与U型座固定连接，固定块的另一端延伸至两个夹持板的正中间，并且避让杆呈竖直贯穿固定块的该一端，挤合板呈水平位于固定块的内侧，并且其还与避让杆固定连接，两个挤合板分别通过一个挤合弹簧与各自固定块的内侧弹性连接。

进一步地，所述避让机构包括气杆、避让板以及沿试验台的短边中垂线对称设置的两个滑轨，避让板与两个滑轨水平活动配合，末端导向机构安装在避让板上，末端导向机构与首端传动机构的结构相同，气杆安装在一个滑轨的外侧并且用以驱动避让板靠近或远离试验台。

进一步地，所述首端传动机构中的导向板的背侧设置有试验电机，试验电机用以驱动对应该导向板位置的传动轴绕自身轴线转动，并且试验台上开设有供与该传动轴对应的U型座能够转动的缺口。

进一步地，所述检测片为圆形结构，并且还为透明材质制成，检测片的中心处贯穿设有对正孔，检测片的上端面设有至少四个沿对正孔的周向等角度分布的刻度尺，刻度尺的一端接近对正孔的边沿，并且另一端接近检测片的边沿。

进一步地，所述对正组件包括纵向电缸和横向电缸，横向电缸固定在试验台上，纵向电缸的背侧与横向电缸的输出端连接，并且二者的输出方向构成十字型，薄型气缸呈竖直安装在纵向电缸的输出端上，薄型气缸的输出端设有一端与之固定连接的联动板，联动板的另一端向首端传动机构和末端导向机构之间延伸，并且检测片固定在联动板的该一端。

进一步地，两个所述承托限位组件的结构相同，两个承托限位组件分别靠近首端传动机构和末端导向机构，承托限位组件包括承托座以及下压导向件，承托座呈竖直安装在试验台上，承托座的顶部设置有V型结构的摆槽，下压导向件安装在承托座的旁侧。

进一步地，所述下压导向件包括丝杆滑台、下压辊和U型结构的块体，丝杆滑台呈竖直设置，块体位于承托座的正上方，块体与丝杆滑台的输出端传动连接，块体的开口面朝向试验台的台面，块体的开口内对称设有两个铰接块，两个铰接块分别通过一个下压弹簧能够竖直活动的与块体配合，下压辊轴接在两个铰接块之间。

有益效果：本实用新型的一种汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置，两个承托座分别用于容纳转向管柱总成的一个上管向柱和下管向柱的外表面；并且二者承托的管向柱的部分为其中段区域，人工将转向管柱总成的两个管向柱放置好后，首先人工将转向管柱总成的一端挤入首端传动机构中的两个挤合板之间，两个挤合板的圆弧过渡便于转向管柱总成一端顺利挤入二者之间，并且挤入中，挤合板压缩各自的挤合弹簧，在通过避让杆的轴向运动而让转向管柱总成一端进入，两个挤合板通过挤合弹簧的张紧力达到对转向管柱总成一端的上下张紧限位，然后端传动机构中的驱动电机工作，使得双向丝杠绕自身轴线转动，此时两个夹持板会开始相向运动，并依靠各自的开口夹紧转向管柱总成一端的外表面，实现夹紧目的；随后驱动对正组件使得检测片行进至转向管柱上的万向节位置，并且将其对应该万向节上的十字轴的一个端部，事先人工将十字轴的该端部中心处涂抹带颜色的识别凸点，这样检测片上的对正孔则通过该识别凸点进行对正，以此达到检测片与十字轴的该端部达到共轴目地，然后再通过薄型气缸的下降行程，使得检测片下降并且接近识别凸点，以此更直观的查看二者是否共轴；此时由于转向管柱总成的一端以及与首端传动机构固定配合，那么另一端自然处于末端导向机构正前方，此时气杆驱动避让板带着末端导向机构接近转向管柱总成，然后末端导向机构中的两个挤合板开始对转向管柱总成的该一端实现挤压限位，然后在由末端导向机构中的两个夹持板对转向管柱总成的该一端实现夹持限位，此时所有丝杆滑台工作，使得各自的块体竖直下降，目的将其开口内的下压辊朝转向管柱活动，使得下压辊的外表面与转向管柱的外表面接触，并且二者产生紧密接触，该紧密接触中，由下压弹簧的收缩，迫使下压棍处于张紧状态与转向管柱外表面接触，然后试验电机驱动其位置的U型座转动，使其在缺口内360度转动，此时转向管柱总成的上管向柱发生转动，再通过万向节使得下向管柱转动，下管柱即是末端导向机构夹持限位的，那么下管柱端部即通过力矩带着其位置的U型座转动，以此构成试验动作，转向管柱转动中，摩擦力迫使下压辊绕自身轴线转动，这样的话就构成对转向管柱上方的限位，使得转向管柱整体运动稳定；试验一段时间后，则停止转动，停止时的角度则是将万向节中的十字轴设有识别凸点的一端位于检测片的正下方，则将十字轴的该端部继续与检测片对应，然后薄型气缸下降，使得检测片接近识别凸点，检测片由于是透明材质，可以很清楚看出对正孔与识别凸点是否处于同轴状态，如果不是，则通过刻度尺进行查看二者相差的间距是否达到限定的数值，本实用新型能够有效的对转向管柱总成中的万向节的中心轴的轴向进行位移检测，以此排除不合格的转向管柱总成，进而提高后续整车的行车安全性。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图一；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为本实用新型的主视图；

图5为本实用新型的立体结构示意图二；

图6为本实用新型的立体结构示意图三；

图7为图6中C处的放大图；

图8为本实用新型的局部立体结构示意图一；

图9为本实用新型的局部立体结构示意图二；

附图标记说明：试验台1，缺口1a。

首端传动机构2，导向板2a，U型座2b，双向丝杠2c，驱动电机2d，夹持板2e，试验电机2k。

挤压件3，固定块3a，挤合板3b，圆弧过渡3c，避让杆3d，挤合弹簧3e。

末端导向机构4。

检测机构5，检测片5a，对正孔5b，刻度尺5c，薄型气缸5w，联动板5p，对正组件5t。

承托限位组件6，承托座6a，摆槽6b，丝杆滑台6c，下压辊6d，块体6q，铰接块6k，下压弹簧6t。

避让机构7，气杆7a，避让板7b，滑轨7c。

转向管柱总成8，万向节8a

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图9所示的一种汽车转向管柱总成的轴向位移试验装置，包括工作台面为矩形结构的试验台1，试验装置包括首端传动机构2、末端导向机构4、避让机构7以及检测机构5，首端传动机构2固定安装在试验台1顶部的一端，末端导向机构4能够活动的设置在试验台1的另一端外，并且其通过避让机构7能够朝向首端传动机构2的方向往复行进，检测机构5安装在试验台1的顶部，并且还位于首端传动机构2和末端导向机构4之间，检测机构5的两侧分别设置有一个用以摆放转向管柱总成的承托限位组件6，检测机构5包括检测片5a、薄型气缸5w以及对正组件5t，检测片5a呈水平并且通过薄型气缸5w能够竖直活动的设置在试验台1上方，薄型气缸5w通过对正组件5t能够沿试验台1的长边或短边方向活动的设置在试验台1上。

所述首端传动机构2包括导向板2a、U型座2b、双向丝杠2c以及驱动电机2d，导向板2a呈竖直安装在试验台1上，U型座2b通过传动轴铰接在导向板2a朝向检测片5a的前侧，U型座2b的开口面朝向检测片5a，双向丝杠2c轴接在U型座2b的开口内，驱动电机2d安装在U型座2b的外部并且与双向丝杠2c传动连接，U型座2b的开口外对称设有两个夹持板2e，夹持板2e为V型结构，两个夹持板2e的开口面相向设置，并且二者分别通过一个螺母滑块与双向丝杠2c传动配合；人工首先将转向管柱总成的一端摆放在首端传动机构2中的U型座2b的开口内，然后驱动电机2d工作，使得双向丝杠2c绕自身轴线转动，注明：双向丝杠2c的两段分别设有正、反旋螺纹；所以在其转动下，两个夹持板2e会开始相向运动，并依靠各自的开口夹紧转向管柱总成一端的外表面，实现夹紧目的。

所述首端传动机构2还包括两个结构相同的挤压件3，两个挤压件3分别位于U型座2b的上下两个端面，夹持件包括固定块3a、挤合板3b和避让杆3d，固定块3a的一端与U型座2b固定连接，固定块3a的另一端延伸至两个夹持板2e的正中间，并且避让杆3d呈竖直贯穿固定块3a的该一端，挤合板3b呈水平位于固定块3a的内侧，并且其还与避让杆3d固定连接，两个挤合板3b分别通过一个挤合弹簧3e与各自固定块3a的内侧弹性连接；人工首先将转向管柱总成的一端摆放在首端传动机构2中的U型座2b的开口内，摆放中，首先将转向管柱总成的一端挤入两个挤合板3b之间，挤合板3b面向转向管柱总成的一端设有圆弧过渡3c，两个挤合板3b的圆弧过渡3c便于转向管柱总成一端顺利挤入二者之间，并且挤入中，挤合板3b压缩各自的挤合弹簧3e，在通过避让杆3d的轴向运动而让转向管柱总成一端进入，两个挤合板3b通过挤合弹簧3e的张紧力达到对转向管柱总成一端的上下张紧限位，两个夹持板2e是对转向管柱总成一端实现稳定夹持，四者相互配合，对转向管柱总成一端的所有外表面达到充分接触，加大试验中的稳定。

所述避让机构7包括气杆7a、避让板7b以及沿试验台1的短边中垂线对称设置的两个滑轨7c，避让板7b与两个滑轨7c水平活动配合，末端导向机构4安装在避让板7b上，末端导向机构4与首端传动机构2的结构相同，气杆7a安装在一个滑轨7c的外侧并且用以驱动避让板7b靠近或远离试验台1；人工首先将转向管柱总成的一端摆放在首端传动机构2中后，并且由首端传动机构2对其进行稳定的夹持限位后，人工在将转向管柱总成的另一端摆放在末端导向机构4正前方，然后气杆7a驱动避让板7b带着末端导向机构4接近转向管柱总成，然后末端导向机构4中的两个挤合板3b开始对转向管柱总成的该一端实现挤压限位，然后在由末端导向机构4中的两个夹持板2e对转向管柱总成的该一端实现夹持限位；避让板7b通过气杆7a的作用力，可使得灵活的摆放转向管柱总成，同时也适应了长度不一的转向管柱总成。

所述首端传动机构2中的导向板2a的背侧设置有试验电机2k，试验电机2k用以驱动对应该导向板2a位置的传动轴绕自身轴线转动，并且试验台1上开设有供与该传动轴对应的U型座2b能够转动的缺口1a；人工首先将转向管柱总成的一端摆放在首端传动机构2中后，并且由首端传动机构2对其进行稳定的夹持限位后，人工在将转向管柱总成的另一端摆放在末端导向机构4内，并且由末端导向机构4对其进行稳定的夹持限位，然后试验电机2k驱动其位置的U型座2b转动，使其在缺口1a内360度转动，此时转向管柱总成的上向管柱发生转动，再通过万向节8a使得下管向柱转动，下管柱即是末端导向机构4夹持限位的，那么下管柱端部即通过力矩带着其位置的U型座2b转动，以此构成试验动作。

所述检测片5a为圆形结构，并且还为透明材质制成，检测片5a的中心处贯穿设有对正孔5b，检测片5a的上端面设有至少四个沿对正孔5b的周向等角度分布的刻度尺5c，刻度尺5c的一端接近对正孔5b的边沿，并且另一端接近检测片5a的边沿；人工首先将转向管柱总成摆放至两个承托限位组件6上，然后在将转向管柱总成的一端与首端传动机构2拼接后，即驱动对正组件5t使得检测片5a行进至转向管柱上的万向节8a位置，并且将其对应该万向节8a上的十字轴的一个端部，事先人工将十字轴的该端部中心处涂抹带颜色的识别凸点，这样检测片5a上的对正孔5b则与该识别凸点进行对正，以此达到检测片5a与十字轴的该端部达到共轴目地，然后转向管柱总成受首端传动机构2和末端导向机构4的配合进行运动，运动一定时间后，则停止转动，停止时的角度则是将万向节8a中的十字轴设有识别凸点的一端位于检测片5a的正下方，则将十字轴的该端部继续与检测片5a对应，然后薄型气缸5w下降，使得检测片5a接近识别凸点，检测片5a由于是透明材质，可以很清楚看出对正孔5b与识别凸点是否处于同轴状态，如果不是，则通过刻度尺5c进行查看二者相差的间距是否达到限定的数值。

所述对正组件5t包括纵向电缸和横向电缸，横向电缸固定在试验台1上，纵向电缸的背侧与横向电缸的输出端连接，并且二者的输出方向构成十字型，薄型气缸5w呈竖直安装在纵向电缸的输出端上，薄型气缸5w的输出端设有一端与之固定连接的联动板5p，联动板5p的另一端向首端传动机构2和末端导向机构4之间延伸，并且检测片5a固定在联动板5p的该一端；转向管柱总成的一端与首端传动机构2拼接后，那么纵向电缸和横向电缸开始驱动薄型气缸5w带着检测片5a位移至此时转向管柱总成万向节8a位置，纵向电缸和横向电缸的配合可使得检测片5a移动中的位置精确，薄型气缸5w的作用在于使得检测片5a得以竖直下降，以此使得检测片5a与万向节8a中的十字轴的一个端部可以充分靠近，这样就会让实验人员可以看出对正孔5b是否与识别凸点处于共轴状态等。

两个所述承托限位组件6的结构相同，两个承托限位组件6分别靠近首端传动机构2和末端导向机构4，承托限位组件6包括承托座6a以及下压导向件，承托座6a呈竖直安装在试验台1上，承托座6a的顶部设置有V型结构的摆槽6b，下压导向件安装在承托座6a的旁侧；两个承托座6a分别用于容纳转向管柱总成的一个上管向柱和下管向柱的外表面；并且二者承托的管向柱的部分为其中段区域，人工将转向管柱总成的两个管向柱放置好后，在分别由各自位置的下压导向件进行下压限位，防止后续转向管柱总成运动中不稳定。

所述下压导向件包括丝杆滑台6c、下压辊6d和U型结构的块体6q，丝杆滑台6c呈竖直设置，块体6q位于承托座6a的正上方，块体6q与丝杆滑台6c的输出端传动连接，块体6q的开口面朝向试验台1的台面，块体6q的开口内对称设有两个铰接块6k，两个铰接块6k分别通过一个下压弹簧6t能够竖直活动的与块体6q配合，下压辊6d轴接在两个铰接块6k之间；转向管柱总成的两段分别放置到一个承托座6a上后，此时丝杆滑台6c工作，使得块体6q竖直下降，目的将其开口内的下压辊6d朝转向管柱活动，使得下压辊6d的外表面与转向管柱的外表面接触，并且二者产生紧密接触，该紧密接触中，由下压弹簧6t的收缩，迫使下压棍处于张紧状态与转向管柱外表面接触，后续转向管柱转动中，摩擦力迫使下压辊6d绕自身轴线转动，这样的话就构成对转向管柱上方的限位，使得转向管柱整体运动稳定。

工作原理：两个承托座6a分别用于容纳转向管柱总成的一个上管向柱和下管向柱的外表面；并且二者承托的管向柱的部分为其中段区域，人工将转向管柱总成的两个管向柱放置好后，首先人工将转向管柱总成的一端挤入首端传动机构2中的两个挤合板3b之间，两个挤合板3b的圆弧过渡3c便于转向管柱总成一端顺利挤入二者之间，并且挤入中，挤合板3b压缩各自的挤合弹簧3e，在通过避让杆3d的轴向运动而让转向管柱总成一端进入，两个挤合板3b通过挤合弹簧3e的张紧力达到对转向管柱总成一端的上下张紧限位，然后端传动机构中的驱动电机2d工作，使得双向丝杠2c绕自身轴线转动，此时两个夹持板2e会开始相向运动，并依靠各自的开口夹紧转向管柱总成一端的外表面，实现夹紧目的；随后驱动对正组件5t使得检测片5a行进至转向管柱上的万向节8a位置，并且将其对应该万向节8a上的十字轴的一个端部，事先人工将十字轴的该端部中心处涂抹带颜色的识别凸点，这样检测片5a上的对正孔5b则通过该识别凸点进行对正，以此达到检测片5a与十字轴的该端部达到共轴目地，然后再通过薄型气缸5w的下降行程，使得检测片5a下降并且接近识别凸点，以此更直观的查看二者是否共轴；此时由于转向管柱总成的一端以及与首端传动机构2固定配合，那么另一端自然处于末端导向机构4正前方，此时气杆7a驱动避让板7b带着末端导向机构4接近转向管柱总成，然后末端导向机构4中的两个挤合板3b开始对转向管柱总成的该一端实现挤压限位，然后在由末端导向机构4中的两个夹持板2e对转向管柱总成的该一端实现夹持限位，此时所有丝杆滑台6c工作，使得各自的块体6q竖直下降，目的将其开口内的下压辊6d朝转向管柱活动，使得下压辊6d的外表面与转向管柱的外表面接触，并且二者产生紧密接触，该紧密接触中，由下压弹簧6t的收缩，迫使下压棍处于张紧状态与转向管柱外表面接触，然后试验电机2k驱动其位置的U型座2b转动，使其在缺口1a内360度转动，此时转向管柱总成的上管向柱发生转动，再通过万向节8a使得下向管柱转动，下管柱即是末端导向机构4夹持限位的，那么下管柱端部即通过力矩带着其位置的U型座2b转动，以此构成试验动作，转向管柱转动中，摩擦力迫使下压辊6d绕自身轴线转动，这样的话就构成对转向管柱上方的限位，使得转向管柱整体运动稳定；试验一段时间后，则停止转动，停止时的角度则是将万向节8a中的十字轴设有识别凸点的一端位于检测片5a的正下方，则将十字轴的该端部继续与检测片5a对应，然后薄型气缸5w下降，使得检测片5a接近识别凸点，检测片5a由于是透明材质，可以很清楚看出对正孔5b与识别凸点是否处于同轴状态，如果不是，则通过刻度尺5c进行查看二者相差的间距是否达到限定的数值。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。