一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车转向系统试验测试装置技术领域，具体地说是一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置。


背景技术：

2.转向机衬套小总成包含齿条衬套和o型圈，齿条衬套是塑料元件，o型圈是橡胶材料制成，两者的结合起到齿条导向和支撑的作用，同时由于其本身材料特性和结构构造对减振和降噪也起着关键的作用。
3.转向机衬套小总成的径向刚度一般分为两段：前半段是齿条衬套和o型圈配合刚度，刚度较低，保障了齿条可以顺畅地滑移；后半段为o型圈被压缩完齿条衬套的刚度，刚度较大，确保齿条只能在较小范围内摆动。衬套小总成的径向刚度主要是齿条的直径、壳体的衬套安装孔径和衬套小总成本身的尺寸及材料共同决定的，其径向刚度的差异直接影响转向机的功能及nvh性能。
4.现有径向刚度的测量装置和方法主要基于转向机总成，将齿条伸到极限位置，在齿条末端施力，这种方法受转向机替他零件刚度的影响，不能很好反应衬套小总成的刚度；另外，由于齿条的弯曲变形导致衬套的局部支撑，这样两种径向刚度差异很大的衬套小总成往往在转向机总成上测量无法体现；另外由于转向机安装孔的特定布置和衬套拆装困难，导致只能测试垂向和水平两个方向的刚度。
5.因此，需要设计一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，以满足衬套小总成任意方向的径向刚度测量。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，以满足衬套小总成任意方向的径向刚度测量。
7.为了达到上述目的，本实用新型是一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，包括固定底板、衬套壳体、齿条棒、施力架、支架、位移传感器、力传感器，衬套壳体的竖直端安装在固定底板的中轴上，衬套壳体内安装有衬套小总成，齿条棒的中部穿过衬套壳体的水平端，齿条棒的两端与施力架的底部连接，施力架上固定有力传感器，齿条棒的两侧与支架连接，支架上固定有位移传感器。
8.所述的固定底板安装在安装台上。
9.所述的衬套壳体内部设有两个内径不同的周向槽，两个周向槽内分别安装有衬套小总成和凸耳。
10.所述的衬套壳体的轴向设有两个对称的拆装槽。
11.所述的齿条棒与施力架之间采用转接头连接。
12.所述的支架包括底座、托板、位置调节机构、连接杆，托板与齿条棒之间采用连接杆连接，位移传感器固定在托板上，托板与底座的竖直面之间采用位置调节机构连接，底座
的水平面与安装台固定。
13.所述的施力架包括横梁、施力杆，横梁的中部与力传感器连接，横梁的底部设有施力杆，施力杆与齿条棒的两端连接。
14.所述的齿条棒为两端设有螺纹结构的圆柱形铁棒。
15.本实用新型同现有技术相比，设计了转向机衬套小总成径向刚度测试装置，通过旋转衬套可实现任意方向的径向刚度测量，本实用新型具有结构简单、制造成本低、易于拆装的优点，可以实现转向机衬套小总成任意方向径向刚度测试。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构图。
17.图2为本实用新型衬套壳体的示意图。
18.图3为图2的b
‑
b剖视图。
19.图4为本实用新型施力架的示意图。
20.图5为本实用新型测量所获非线性刚度示意图。
具体实施方式
21.现结合附图对本实用新型做进一步描述。
22.参见图1，本实用新型是一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，包括固定底板、衬套壳体、齿条棒、施力架、支架、位移传感器、力传感器，衬套壳体2的竖直端安装在固定底板1的中轴上，衬套壳体2内安装有衬套小总成，齿条棒3的中部穿过衬套壳体2的水平端，齿条棒3的两端与施力架5的底部连接，齿条棒3与施力架5之间采用转接头连接。施力架5上固定有力传感器6，齿条棒3的两侧与支架7连接，支架7上固定有位移传感器8。
23.本实用新型中，齿条棒3可设计为两端设有螺纹结构的圆柱形铁棒，便于与施力架和传感器连接。
24.参见图2、图3，衬套壳体2内部设有两个内径不同的周向槽，两个周向槽内分别安装有衬套小总成和凸耳。衬套壳体2的轴向设有两个对称的拆装槽，方便拆装衬套小总成过程中凸耳的进出。衬套壳体2为铸铝材料制成。
25.支架7包括底座、托板、位置调节机构、连接杆，托板与齿条棒3之间采用连接杆连接，位移传感器8固定在托板上，托板与底座的竖直面之间采用位置调节机构连接，底座的水平面与安装台固定。位置调节机构为设置在底座上的矩形槽和设置在托板上的连接件，连接件在矩形槽内滑动，调整至适合位置后，固定。
26.参见图4，施力架5包括横梁51、施力杆52，横梁51的中部与力传感器6连接，横梁51的底部设有施力杆52，施力杆52与齿条棒3的两端连接。
27.本实用新型在工作时，固定底板1、支架7的底座安装在安装台上，通过支架7的位置调节机构上下调整位移传感器8位置，力传感器6连到拉压机上，转动衬套至所需方向，做拉压测试，读取力传感器6、两个位移传感器8的数值。计算两个位移的均值，绘制力与位移均值的曲线，得到非线性刚度如图5所示。


技术特征：
1.一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，包括固定底板、衬套壳体、齿条棒、施力架、支架、位移传感器、力传感器，其特征在于：衬套壳体（2）的竖直端安装在固定底板（1）的中轴上，衬套壳体（2）内安装有衬套小总成，齿条棒（3）的中部穿过衬套壳体（2）的水平端，齿条棒（3）的两端与施力架（5）的底部连接，施力架（5）上固定有力传感器（6），齿条棒（3）的两侧与支架（7）连接，支架（7）上固定有位移传感器（8）。2.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的固定底板（1）安装在安装台上。3.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的衬套壳体（2）内部设有两个内径不同的周向槽，两个周向槽内分别安装有衬套小总成和凸耳。4.根据权利要求3所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的衬套壳体（2）的轴向设有两个对称的拆装槽。5.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的齿条棒（3）与施力架（5）之间采用转接头连接。6.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的支架（7）包括底座、托板、位置调节机构、连接杆，托板与齿条棒（3）之间采用连接杆连接，位移传感器（8）固定在托板上，托板与底座的竖直面之间采用位置调节机构连接，底座的水平面与安装台固定。7.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的施力架（5）包括横梁（51）、施力杆（52），横梁（51）的中部与力传感器（6）连接，横梁（51）的底部设有施力杆（52），施力杆（52）与齿条棒（3）的两端连接。8.根据权利要求1所述的一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，其特征在于：所述的齿条棒（3）为两端设有螺纹结构的圆柱形铁棒。

技术总结
本实用新型涉及汽车转向系统试验测试装置技术领域，具体地说是一种转向机衬套小总成径向刚度测试装置，包括固定底板、衬套壳体、齿条棒、施力架、支架、位移传感器、力传感器，衬套壳体的竖直端安装在固定底板的中轴上，衬套壳体内安装有衬套小总成，齿条棒的中部穿过衬套壳体的水平端，齿条棒的两端与施力架的底部连接，施力架上固定有力传感器，齿条棒的两侧与支架连接，支架上固定有位移传感器。本实用新型同现有技术相比，设计了转向机衬套小总成径向刚度测试装置，通过旋转衬套可实现任意方向的径向刚度测量，本实用新型具有结构简单、制造成本低、易于拆装的优点，可以实现转向机衬套小总成任意方向径向刚度测试。套小总成任意方向径向刚度测试。套小总成任意方向径向刚度测试。


技术研发人员：侯臣 胡桃华 王健
受保护的技术使用者：博世华域转向系统有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/9/21