汽车转向管柱总成旋转耐久试验机的制作方法

本发明涉及汽车配件检测技术领域，尤其涉及汽车转向管柱总成旋转耐久试验机。

背景技术：

汽车转向管柱及传动轴总成是安装在方向盘与转向器之间的连接部件。主要用于控制汽车行进方向、传递扭矩、吸收汽车撞击时的能量。为满足驾驶者舒适度要求，转向管柱上下及前后方向可以调节，与点火锁安装连接后，可以实现汽车的防盗锁车功能。根据产品工作原理可分为：机械式和电动助力式转向管柱两种。按照结构型式可分为：普通式、溃缩吸能式、机械可调倾角式及电动可调升降式。汽车转向管柱总成，包括上柱管、下柱管、上转向轴、下转向轴、上安装支架和下安装支架，下柱管的上端部套接在上柱管的下端部内，上转向轴设置在上柱管内，下转向轴设置在下柱管内，上转向轴和下转向轴通过花键连接，上安装支架与上柱管的中部焊接在一起，下安装支架与下柱管焊接在一起，下转向轴为两端直径大，中部直径小的柱状结构，在下转向轴中部直径小的轴端沿轴向和周向焊接若干金属弹片，弹片的周向高出下转向轴两端大直径部分，下转向轴两端大直径部分均设置有花键槽。不仅转向管柱吸能效果好，而且溃缩后还能继续转向，安装支架还能在碰撞后够吸收部分能量。

现有的汽车转向管总成在生产后需要进行耐久性检测，这就需要用到耐久试验机，现有的耐久试验机结构比较简单，功能单一，而且在检测时转向管总成水平放置，在转向管总成的端部悬挂配重块，利用配重块的重量来模拟转向管总成实际的工况，然而配重块会使得转向管总成在重力作用下会对底部内壁存在磨损，而顶部内壁则磨损较小，这样无法准确的模拟实际工况，不利于试验结果的准确性，为此我们提出了汽车转向管柱总成旋转耐久试验机。

技术实现要素：

本发明提出的汽车转向管柱总成旋转耐久试验机，解决了现有转向管总成试验机无法准确模拟实际工况的环境，不利于检测结构的准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

汽车转向管柱总成旋转耐久试验机，包括柜体，所述柜体的右侧固定连接有箱体，所述箱体的顶部固定连接有底板，所述底板的顶部固定连接有第一固定板，所述第一固定板的右侧设有与底板固定连接的两个第二固定板，所述第二固定板的内部活动套设有转向管总成，所述转向管总成的下方设有固定机构，所述柜体的右侧内壁固定连接有双轴电机，所述双轴电机和转向管总成之间连接有连接机构，所述连接机构上固定套设有第一凸轮，所述箱体的内部设有转轴，所述双轴电机和转轴之间设有传动机构，所述转轴的右端固定套设有第二凸轮，所述第二凸轮的上方设有挤压机构，所述挤压机构的上方设有与转向管总成固定套设的轴承，所述轴承的底部固定连接有弹力绳，所述弹力绳的底部固定连接有配重机构，所述轴承的顶部固定连接有提升机构；

所述固定机构包括托板、螺杆、螺纹管和把手，所述螺纹管与底板转动连接，所述螺纹管的两侧外壁焊接有把手，所述螺纹管的内圈螺纹套设有螺杆，所述螺杆的顶端固定连接有托板，且托板的顶部与转向管总成接触；

所述挤压机构包括活动杆、连接板、弹簧和挤压板，所述活动杆活动套设在箱体的顶部箱壁，所述活动杆的底端固定连接有连接板，所述连接板的顶部连接有套设在活动杆外圈的弹簧，且弹簧的顶端与箱体的内壁固定连接，所述活动杆的顶端固定连接有挤压板；

所述配重机构包括放置板、两个第一导向杆、配重块和弹力绳，两个所述第一导向杆的底端与底板焊接，所述第一导向杆的外部活动套设有放置板，所述放置板的顶部设有两个配重块，两个所述配重块相互靠近的一侧设有与放置板固定连接的弹力绳，且弹力绳的顶端与轴承固定连接；

所述提升机构包括固定杆、套环、升降杆、圆盘和三个第二导向杆，所述固定杆的底端与轴承固定连接，所述固定杆的顶端固定连接有套环，所述套环的内部活动套设有升降杆，所述升降杆的左端焊接有圆盘，所述升降杆的内部活动套设有三个第二导向杆，且第二导向杆的底端与第一固定板和第二固定板焊接。

优选的，所述传动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮和皮带，所述第一皮带轮固定套设在双轴电机的左端输出轴，所述转轴的左端固定套设有第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮的外部套设有皮带。

优选的，所述连接机构包括第一齿轴、第二齿轴、万向节、第一轴套、第二轴套，所述双轴电机的右端输出轴固定套设有第一轴套，所述第一轴套远离双轴电机的一侧固定套设有第一齿轴，且第一凸轮固定套设在第一齿轴的外圈，所述第一齿轴远离第一轴套的一端固定套设有第二轴套，且第二轴套固定套设在第一固定板的内部，所述第二轴套远离第一齿轴的一侧固定套设有第二齿轴，所述第二齿轴和转向管总成之间固定连接有万向节。

优选的，所述第一固定板上开设有第一固定孔，且第一轴套固定套设在第一固定孔的内部，所述第一齿轴的外圈套设有扭矩传感器。

优选的，所述第二固定板上开设有第二固定孔，所述第二固定孔的顶部内壁粘接有橡胶垫，且转向管总成与橡胶垫接触。

优选的，所述放置板上开设有两个第一导向孔，且第一导向杆贯穿第一导向孔，所述升降杆上开设有三个第二导向孔，且第二导向杆贯穿第二导向孔。

优选的，所述柜体和箱体相互靠近的一侧箱壁均开设有连接孔，且转轴贯穿连接孔，所述箱体的顶部箱壁开设有活动孔，所述活动孔的上方设有贯穿底板的通孔，且活动杆贯穿活动孔和通孔。

优选的，所述柜体的正面设有控制面板、所述控制面板的上方设有安装在柜体上的电源显示灯、开机按钮、关机按钮和急停按钮。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过安装固定机构，固定机构上的螺纹管转动可以调节螺杆和托板的高度，而托板升降则方便对转向管总成进行固定和松开，方便快捷，省力高效；

2、本发明通过安装挤压机构、提升机构和配重机构，其中挤压机构上的活动杆在第二凸轮的转动下间歇式顶起，从而使得活动杆带动挤压板对配重机构进行挤压，而配重机构则通过调整配重块的数量，则可以用来模拟转向管总成工作时的工况，而提升机构则在第一凸轮的转动下进行升降，而提升机构上的升降杆则带动固定杆上移，固定杆上移则会对转向管总成提供向上的拉力，通过向上的拉力和配重机构提供的向下的拉力配合下，共同模拟转向管总成的实际工况，有利于检测结构的准确性；

3、本发明通过安装双轴电机、传动机构和连接机构，其中双轴电机通过传动机构带动转轴和第二凸轮转动，同时双轴电机还通过连接机构带动转向管总成转动，这样不仅可以提供转动驱动力，还方便及时调整转向管总成的受力情况，使得整个装置一机多用，提高装置的适用性；

综上所述，该装置设计新颖，操作简单，不仅方便对转向管总成进行快速拆装，而且采用同一个电机进行驱动，一机多用，不仅用来提供驱动力，而且提供更充分的模拟工况，有利于试验结果的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的汽车转向管柱总成旋转耐久试验机的正视结构示意图；

图2为本发明提出的汽车转向管柱总成旋转耐久试验机的剖视结构示意图；

图3为本发明提出的汽车转向管柱总成旋转耐久试验机的放置板俯视结构示意图；

图4为本发明提出的汽车转向管柱总成旋转耐久试验机的第二固定板正视结构示意图。

图中：1柜体、2箱体、3底板、4第一固定板、5第一齿轴、6第二齿轴、7扭矩传感器、8第一凸轮、9双轴电机、10第一皮带轮、11转轴、12第二皮带轮、13皮带、14第二凸轮、15活动杆、16连接板、17弹簧、18挤压板、19放置板、20第一导向杆、21配重块、22弹力绳、23轴承、24固定杆、25套环、26升降杆、27圆盘、28第二固定板、29转向管总成、30托板、31螺杆、32螺纹管、33万向节、34第二导向杆、35控制面板、36电源显示灯、37开机按钮、38关机按钮、39急停按钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，汽车转向管柱总成旋转耐久试验机，包括柜体1，柜体1的右侧固定连接有箱体2，箱体2的顶部固定连接有底板3，底板3的顶部固定连接有第一固定板4，第一固定板4的右侧设有与底板3固定连接的两个第二固定板28，第二固定板28的内部活动套设有转向管总成29，转向管总成29的下方设有固定机构，柜体1的右侧内壁固定连接有双轴电机9，双轴电机9和转向管总成29之间连接有连接机构，连接机构上固定套设有第一凸轮8，箱体2的内部设有转轴11，双轴电机9和转轴11之间设有传动机构，转轴11的右端固定套设有第二凸轮14，第二凸轮14的上方设有挤压机构，挤压机构的上方设有与转向管总成29固定套设的轴承23，轴承23的底部固定连接有弹力绳22，弹力绳22的底部固定连接有配重机构，轴承23的顶部固定连接有提升机构；

固定机构包括托板30、螺杆31、螺纹管32和把手，螺纹管32与底板3转动连接，螺纹管32的两侧外壁焊接有把手，螺纹管32的内圈螺纹套设有螺杆31，螺杆31的顶端固定连接有托板30，且托板30的顶部与转向管总成29接触；

挤压机构包括活动杆15、连接板16、弹簧17和挤压板18，活动杆15活动套设在箱体2的顶部箱壁，活动杆15的底端固定连接有连接板16，连接板16的顶部连接有套设在活动杆15外圈的弹簧17，且弹簧17的顶端与箱体2的内壁固定连接，活动杆15的顶端固定连接有挤压板18；

配重机构包括放置板19、两个第一导向杆20、配重块21和弹力绳22，两个第一导向杆20的底端与底板3焊接，第一导向杆20的外部活动套设有放置板19，放置板19的顶部设有两个配重块21，两个配重块21相互靠近的一侧设有与放置板19固定连接的弹力绳22，且弹力绳22的顶端与轴承23固定连接；

提升机构包括固定杆24、套环25、升降杆26、圆盘27和三个第二导向杆34，固定杆24的底端与轴承23固定连接，固定杆24的顶端固定连接有套环25，套环25的内部活动套设有升降杆26，升降杆26的左端焊接有圆盘27，升降杆26的内部活动套设有三个第二导向杆34，且第二导向杆34的底端与第一固定板4和第二固定板28焊接。

本实施例中，传动机构包括第一皮带轮10、第二皮带轮12和皮带13，第一皮带轮10固定套设在双轴电机9的左端输出轴，转轴11的左端固定套设有第二皮带轮12，第一皮带轮10和第二皮带轮12的外部套设有皮带13。

本实施例中，连接机构包括第一齿轴5、第二齿轴6、万向节33、第一轴套、第二轴套，双轴电机9的右端输出轴固定套设有第一轴套，第一轴套远离双轴电机9的一侧固定套设有第一齿轴5，且第一凸轮8固定套设在第一齿轴5的外圈，第一齿轴5远离第一轴套的一端固定套设有第二轴套，且第二轴套固定套设在第一固定板4的内部，第二轴套远离第一齿轴5的一侧固定套设有第二齿轴6，第二齿轴6和转向管总成29之间固定连接有万向节33。

本实施例中，第一固定板4上开设有第一固定孔，且第一轴套固定套设在第一固定孔的内部，第一齿轴5的外圈套设有扭矩传感器7。

本实施例中，第二固定板28上开设有第二固定孔，第二固定孔的顶部内壁粘接有橡胶垫，且转向管总成29与橡胶垫接触。

本实施例中，放置板19上开设有两个第一导向孔，且第一导向杆20贯穿第一导向孔，升降杆26上开设有三个第二导向孔，且第二导向杆34贯穿第二导向孔。

本实施例中，柜体1和箱体2相互靠近的一侧箱壁均开设有连接孔，且转轴11贯穿连接孔，箱体2的顶部箱壁开设有活动孔，活动孔的上方设有贯穿底板3的通孔，且活动杆15贯穿活动孔和通孔。

本实施例中，柜体1的正面设有控制面板35、控制面板35的上方设有安装在柜体1上的电源显示灯36、开机按钮37、关机按钮38和急停按钮39。

工作原理，首先，扭矩传感器7的型号为td1059，固定机构上的螺纹管32转动可以调节螺杆31和托板30的高度，而托板30升降则方便对转向管总成29进行固定和松开，转向管总成29则可以被抵紧与第二固定板28紧密固定住，方便快捷，省力高效，挤压机构上的活动杆15在第二凸轮14的转动下间歇式顶起，从而使得活动杆15带动挤压板18对配重机构进行挤压，而配重机构则通过调整配重块21的数量，通过配重块21提供对轴承23向下的拉力，而提升机构上的圆盘27则在第一凸轮7的转动下进行升降，圆盘27则带动升降杆26沿第二导向杆34升降，升降杆26则带动固定杆24上移，固定杆24上移则会对转向管总成29提供向上的拉力，当活动杆15下移如附图2的状态时，此时配重块21对转向管总成29提供向下的拉力，当升降杆26上升时，此时活动杆15带动挤压板18将放置板19顶起，使得配重块21不会对转向管总成29再提供向下的拉力，而固定杆24则会对转向管总成29提供向上的拉力，通过向上的拉力和配重机构提供的向下的拉力配合下，共同模拟转向管总成29的实际工况，有利于检测结构的准确性，双轴电机9通过传动机构带动转轴11和第二凸轮14转动，同时双轴电机9还通过连接机构带动转向管总成29转动，这样不仅可以提供转动驱动力，还方便及时调整转向管总成29的受力情况，使得整个装置一机多用，提高装置的适用性，整个装置不仅方便对转向管总成29进行快速拆装，而且采用同一个电机进行驱动，一机多用，不仅用来提供驱动力，而且提供更充分的模拟工况，有利于试验结果的准确性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。