一种车用衬套的异响试验台架的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种车用衬套的异响试验台架。

背景技术：

衬套分为常规橡胶衬套和液压橡胶衬套，属于汽车底盘橡胶制品件，是车身各零部件之间铰接点，其弹性特征及衰减特性优越，能承受载荷、隔离、衰减振动、降低噪音，保证乘坐舒适性，对汽车悬架设计有重要影响。

由于车用衬套多用于底盘件，其在整车测试过程中发出异响时，不易对其进行准确评估。而传统的衬套性能试验设备大都未结构复杂而且昂贵的双轴或三轴专业设备进行。为了方便评估车用衬套异响并节约成本，有必要设计一种结构简单、成本低并且安装方便的车用衬套异响试验装置。

现有的车用衬套试验台多用于疲劳耐久试验，一般可以为衬套施加径向、翘曲、扭转等多种载荷，造成试验台结构复杂，价格昂贵。而在衬套异响试验中，只需要研究扭转载荷下衬套异响的原因分析，故需要设计一种结构更为简单，成本低且适配性优良的试验台。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够在实验室内测试并评价车用衬套的扭转异响的试验台架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种橡胶衬套扭转试验装置，用于测试橡胶衬套的异响试验，其包括基座，设置在基座上的固定橡胶衬套的夹持机构，与夹持机构相连并对夹持机构施加压紧力的压紧机构，以及带动橡胶衬套发生扭转运动的扭转加载机构。所述夹持机构在实验中固定所述橡胶衬套，所述扭转加载机构对橡胶施加扭转作用力，在试验台旁布置声学采集系统或者通过测试人员主观评价可对衬套扭转时的异响进行评估。

具体结构包括：夹持机构，所述夹持机构内设有用于安装衬套的填充块；

压紧机构，所述压紧机构与所述夹持机构相连，所述压紧机构活动以对夹持机构和衬套施加径向压紧作用力；

扭转加载机构，所述扭转加载机构与所述衬套相连，所述扭转加载机构活动以对所述衬套施加扭转作用力。

进一步地，所述夹持机构包括夹持块和填充块，填充块为弧形空腔，其弧度与所述衬套的结构对应，夹持块与填充块通过齿形啮合相连，且填充块的弧面形成与所述衬套的结构对应的柱状，所述填充块的轴向两端敞开，其中一个夹持块通过锁紧螺栓固定在基座上，另一夹持块可沿基座的凹槽滑动；所述填充块包括第一填充块和第二填充块，所述夹持块包括第一夹持块和第二夹持块。

进一步地，所述压紧机构包括连接轴和限位滑块；所述连接轴与所述夹持机构相连，所述连接轴上有连接轴调节螺栓用以调节连接轴的长度；所述连接轴贯穿于限位滑块上的安装通道；所述限位滑块固定在基座上，其开孔的径向尺寸与所述连接轴的径向尺寸对应，用以限定所述连接轴的运动方向与基座平行。所述限位滑块，为凸字形，限位块通过锁紧螺栓固定在基座上，限位块上设置通孔，其径向尺寸与所述连接轴径向尺寸匹配，所述连接轴穿过所述限位滑块，限位滑块限定其沿轴向运动。

进一步地，所述压紧机构还包括连杆、摇臂、摆臂支座、连接头与沿轴向运动的输出可控直线运动装置；所述连杆两端分别连接所述连接轴和所述摇臂，传递所述摇臂的压紧力到所述连接轴，所述摇臂的支点固定在摆臂支座上，两端分别与所述连杆和所述连接头相连；在所述连接头的路径上有驱动连杆沿轴向运动的输出可控直线运动装置；所述沿轴向运动的输出可控直线运动装置为液压缸或电机。

进一步地，所述扭转加载机构包括扭杆限位螺栓和摆杆；所述衬套包括衬套凹槽和衬套内管套；所述衬套内管套位于衬套的中心位置；所述摆杆与所述衬套内管套固定连接，并用所述扭杆限位螺栓锁紧；所述摆杆上有凸块与衬套上的凹槽相配合，使摆杆的摆动运动可以对衬套内管套施加轴向扭转作用力；所述摆杆可绕所述衬套轴心摆动，为所述衬套提供扭转作用力，所述摆杆与所述衬套的内径管套固定连接，并通过所述扭杆锁紧螺栓锁紧，所述摆杆另一端与滑块相连，所述摆杆摆动时带动所述衬套内径管套转动从而对所述衬套施加扭转作用力；

进一步地，所述扭转加载机构还包括滑块、连杆、连接头和沿轴向运动的输出可控直线运动装置；所述滑块套设在所述摆杆上，所述滑块内侧装有滑动轴承与摆杆相连，可沿摆杆径向滑动，外侧通过推力滚动轴承与所述连杆相连，所述滑块可绕与所述连杆相连点旋转，使得滑块可以沿着摆杆滑动，所述连杆与所述滑块通过推力球轴承相连，所述连杆与所述连接头固定相连，在所述连接头的路径上有驱动连杆沿轴向运动的输出可控直线运动装置；所述沿轴向运动的输出可控直线运动装置为液压缸或电机。

相比现有技术，本发明有以下优点：

可通过对填充块的更换以及连接轴调节螺栓的调整匹配各种尺寸的衬套，使本实验装置具有更好的适应性。通过简单的机械作动结构模拟橡胶衬套在实车装配时的运动情况，方便试验人员评估衬套在运动时产生的异响的成分与原因。

附图说明

图1为本发明实施例的橡胶衬套的扭转异响试验台架的结构示意图；

图2为本发明实施例的橡胶衬套的扭转异响试验台架夹持机构与压紧机构的侧视图；

图3为本发明实施例的橡胶衬套的扭转异响试验台架扭转加载装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的橡胶衬套的扭转异响试验台架的衬套的结构示意图。

附图标注说明：1-夹持机构，11-第一填充块，12-第二填充块，13-第一夹持块，14-第二夹持块，2-压紧机构，21-连接轴，211-连接轴调节螺栓，22-限位滑块，221-安装通道，23-连杆，24-摆臂，25-摆臂支座，26-连接块，27-输出可控直线运动装置，3-扭转加载机构，31-扭杆限位螺栓，32-摆杆，33-滑块，34-连杆，35-连接头，36-输出可控直线运动装置，4-基座，5-衬套，51-衬套凹槽，52-衬套内管套。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图具体描述很据本发明实施例的车用橡胶衬套的扭转异响试验台架。

如图1至如图4所示，根据本发明实施例的车用橡胶衬套的扭转异响试验台架包括夹持机构1、压紧机构2、扭转加载机构3和基座4。

具体而言，夹持机构内限定有用于安装衬套5的第一夹持块(前夹持块)11和第二夹持块(后夹持块)12，压紧机构2与夹持机构1相连，压紧机构2可向夹持机构1施加压紧力，使衬套5固定，扭转加载机构3与衬套5相连，扭转加载机构可活动以对衬套5施加扭转作用力，夹持机构1、压紧机构2均安装在基座4上。

也就是说，车用橡胶衬套的扭转异响试验台架主要由夹持机构1、与夹持架构1相连的压紧机构2、与衬套5相连的扭转加载机构3和用以固定夹持机构1和压紧机构2的基座4构成。其中，在夹持机构1内设置第一填充块(前填充块)13和第二填充块(后填充块)14，用以安装衬套5，第一填充块13和第二填充块14分别与衬套5外壳的两端接触并压紧，实现对衬套5的外壳的固定。其中第一填充块13和第二填充块14可根据衬套5的直径设计与其匹配的弧度，以增大压紧时的接触面积。压紧机构2与夹持机构通过卡槽相连接，压紧机构2可沿衬套5的径向向夹持机构1施加压紧力，使衬套5的外壳固定于夹持机构1中。扭转加载装置3与衬套5直接相连，扭转加载机构3可使衬套5绕轴线旋转运动，通过扭转加载机构3的摆动可以对衬套5施加扭转作用力，对衬套5的扭转运动进行异响试验。

根据本发明的一个实施例，夹持机构1中的填充块13和填充块14的凹面弧度与衬套5对应，其中第一填充块13与第一夹持块11连接，第二填充块14与第二夹持块12连接，夹持机构1的轴向两端敞开。

具体地，如图2所示，第一填充块13与第一夹持块11通过齿状啮合连接，第一夹持块11通过螺栓固定在基座4上，第二填充块14与第二夹持块12通过齿状啮合连接，第二夹持块12通过基座4的凹槽与基座连接，可沿基座凹槽的方向运动。第一填充块13和第二填充块14的弧面要与衬套5相配合。在试验中遇到不同尺寸的衬套5时，只需更换具有不同尺寸的第一填充块13和第二填充块14，使得试验台架通用性高。第一夹持块11背部设有凹槽，与连接轴21上的调节螺栓211相连。

在本发明的一些具体实施例中，压紧机构2包括连接轴21和限位滑块22。其中，连接轴21上有调节螺栓211，连接轴一端的轴向开有螺纹孔，与调节螺栓211连接。转动调节螺栓211可以改变连接轴21的长度，以适配不同尺寸的衬套5。调节螺栓211的头部嵌入夹持块12中的凹槽，与夹持块12相连。限位滑块22固定在基座4上，限位滑块22内设有安装通道221，安装通道221沿着连接轴21的轴向方向延伸，在安装通道221内安装有连接轴21，连接轴21可沿着其轴向方向运动，安装通道221的径向尺寸与连接轴21的径向尺寸相匹配，便于连接轴21的安装与拆卸，保证连接轴21沿着其轴向方向运动。

根据本发明的一些实施例，压紧机构还包括连杆23、摇臂24、摇臂基座25和连接块26。连杆23为工字型，其一端与连接轴21通过螺栓相连，另一端与摇臂24通过螺栓相连，连接轴21和摇臂24都可绕与连杆23相连点做旋转运动，连杆23的作用为传递摇臂摆动的运动到连接轴上，使连接轴沿其轴向运动。摇臂24的支点与摇臂支座25通过螺栓相连，摇臂24可绕其支点为轴做旋转运动。连接块26与杠杆的另外一端通过螺栓相连，连接块26可绕其与杠杆连接点做旋转运动。连接块26另一端与沿轴向运动的输出可控直线运动装置(直线液压缸)27相连，整个压紧装置的驱动源为此直线液压缸。

具体来说，沿轴向运动的输出可控直线运动装置(直线液压缸)27拉动连接块26沿直线液压缸轴向运动，摇臂24随连接块26，绕其支点转动，推动连杆23向衬套5方向运动，连杆23随之推动连接轴21沿轴线方向向衬套5方向运动，并由连接轴21上的调节螺栓211压向夹持装置，使夹持装置牢固地夹持住衬套5的外表面。

可选地，扭转加载机构3包括扭杆限位螺栓31和摆杆32，其中，扭杆限位螺栓31沿衬套5的轴向贯通且扭杆限位螺栓31的两端分别伸出衬套5，摆杆与扭杆锁紧螺栓牢固连接，通过摆杆的摆动给衬套5施加扭转作用力。

也就是说，扭转加载机构3主要由扭杆限位螺栓31和与扭杆锁紧螺栓牢固连接的摆杆32构成，其中，扭杆限位螺栓31安装在衬套5的内管套52里，扭杆限位螺栓31的径向尺寸与衬套5大的内管套52的径向尺相匹配，扭转轴31应与内管套52锁紧，使得该扭杆限位螺栓31可以对橡胶衬套5施加扭转作用力。摆杆32与扭杆限位螺栓31固定连接，且摆杆32上有凸块与衬套5上的凹槽51相配合，使摆杆的摆动运动可以对衬套内管套52施加轴向扭转作用力。

可选地，扭转加载机构还包括滑块33、连杆34和连接头35。滑块33与摆杆32连接，可沿摆杆32自由滑动。连杆34与滑块33通过螺栓相连，可绕其连接点自由做旋转运动。连杆34另一端与连接头35固定相连，不可发生相对运动。连接头35会与输出可控直线运动装置(可控直线液压缸)36相连。

具体来说，工作时，将该输出可控直线运动装置(可控直线液压缸)36的输出端连接到与该连杆34连接的连接头35上，通过连接部的前后移动带动摆杆32进行角度可调的摆转运动，摆杆32和扭杆限位螺栓31固定相连，带动扭杆限位螺栓31进行扭转运动，从而带动橡胶衬套5进行扭转运动。

本发明所提供的车用橡胶衬套扭转异响试验装置主要用于进行衬套类产品的扭转的异响试验。试验过程为：

步骤一：松开夹持装置，安装与测试衬套相匹配的填充块，调节连接轴的调节螺栓，使连接轴处于合适的长度；

步骤二：将待测衬套装入夹持装置中，使压紧装置的直线液压缸作动，驱动压紧装置对夹持装置施加压紧力；

步骤三：将扭转施加装置与待测衬套相连接，锁紧扭杆锁紧螺栓；

步骤四：使扭转施加装置的直线液压缸开始来回作动，并在衬套异响试验台旁布置声学传感器，测试分析衬套异响的幅值与频率成分，并且试验人员可对衬套异响进行主观评价与产生原因分析。