一种汽车零件振动实验用夹具

1.本发明涉支撑装置，具体涉及一种汽车零件振动实验用夹具。


背景技术：

2.汽车零部件在实际的行驶过程中存在振动频率，所以汽车零部件需要适应大部分的常行驶路况下的振动频率。汽车在行驶过程中虽然有避振系统，但是零部件还是受到一定的振动，零部件可能会受到振动而产生断裂等问题。为保证零部件的安全，在实际生产之前会有振动试验，使之能够适应在正常行驶下的振动频率。振动试验是仿真在运输、安装、及使用环境中所遭遇到的各种震动环境，本试验是模拟产品在运输、安装、使用各种振动环境影响，用来确定产品是否能够承受各种环境振动的能力。振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的使用环境中的抵抗能力。在振动试验时对不同零件的夹持没有很好的解决方案。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提出一种模块化设计、通用性强、操作简便、效率高、装拆方便的汽车零件振动实验用夹具。具体技术方案如下：
4.一种汽车零件振动实验用夹具，该夹具包括基座、第一可调底座、第二可调底座、高度调节用底座、高度调节机构、自适应螺栓机构；
5.所述基座上设置有多条平行滑轨；
6.所述第一可调底座、第二可调底座、高度调节用底座均安装在所述基座的滑轨上，且可沿所述滑轨滑动；
7.所述高度调节用底座为u型，且中部的两侧开设有竖向倾斜的斜槽；
8.所述高度调节机构位于所述高度调节用底座上，且两端可沿所述斜槽上下滑动，从而进行高度调节；
9.所述自适应螺栓机构固定在所述高度调节用底座上，当所述高度调节机构调节好高度后，所述自适应螺栓机构将汽车零件夹紧。
10.进一步地，所述第一可调底座从上到下依次包括零件安装台、上移动滑块和下移动滑块；
11.所述零件安装台包括两个竖直的螺柱、零件支撑平台、基础平台；螺柱固定在零件支撑平台上，零件支撑平台固定在基础平台上，基础平台的中部开设第一安装通孔；
12.所述上移动滑块包括基座以及固定在基座上的固定块，基座上还是有第一t形滑槽；
13.所述下移动滑块包括t形块和底座，底座上开设有第二t形滑槽；
14.所述下移动滑块通过第二t形滑槽安装在所述基座的平行滑轨上，并通过螺钉进行限位；通过t形块连接上移动滑块的第一t形滑槽，上移动滑块通过固定块固定在零件安装台的第一安装通孔中，从而与零件安装台固定。
15.进一步地，所述第二可调底座和第一可调底座结构相同，但零件安装台上的螺柱仅为一个。
16.进一步地，所述高度调节机构包括驱动安装台、高度调整轮、安装轴、驱动齿轮、第一步进电机、从动齿条、高度调整轮安装下架、高度调整轮安装上架；
17.所述第一步进电机固定安装在所述驱动安装台的侧壁，所述驱动齿轮安装在第一步进电机上；
18.所述高度调整轮安装下架和高度调整轮安装上架的顶部和底部均通过滑槽滑轨的形式滑动连接，两者底部分别开设有第一齿条安装槽、第二齿条安装槽，两个从动齿条分别安装在两个齿条安装槽中，且两个从动齿条均与驱动齿轮啮合，但移动方向相反；
19.所述的高度调整轮为四个，其中两个高度调整轮通过安装轴相对安装在高度调整轮安装下架的两侧，另外两个通过另一个安装轴相对安装在高度调整轮安装上架的两侧。
20.进一步地，所述自适应螺栓机构包括螺旋限位块、驱动圆台、安装圆柱、紧定圆柱、驱动丝杠、联轴器、螺纹杆、第二步进电机、安装板；
21.所述安装板固连在驱动安装台上，所述第二步进电机安装在安装板上；螺纹杆为四根，一端固定在第二步进电机上，另一端与紧定圆柱连接；第二步进电机通过联轴器与驱动丝杠连接；驱动丝杠穿过与紧定圆柱中部的第二丝杠安装螺纹孔、驱动圆台的第一丝杠安装螺纹孔，并与两者螺纹连接；驱动圆台安装在驱动圆台安装孔中，三块螺旋限位块放入安装圆柱的螺旋限位块安装孔中，底部旋进驱动圆台的外部开设的轴向螺旋驱动槽；
22.所述第二步进电机转动，带动驱动丝杠旋转，从而带动驱动圆台沿轴向转动；螺旋限位块沿着驱动圆台的轴向螺旋驱动槽同时轴向和径向移动，从安装圆柱的旋限位块安装孔中顶出，将汽车零件定位在螺旋限位块和紧定圆柱之间。
23.本发明的有益效果如下：
24.本汽车零件振动实验用夹具可以实现模拟原有安装条件下的振动试验，可以自动调整高度，方便实验者的使用，减少了安装时间；本汽车零件振动实验用夹具模块化设计，更换、装退方便，通用性强，机器的移动、拆卸实现空间上便捷。
附图说明
25.图1是本发明的汽车零件振动实验用夹具的整体结构示意图；
26.图2为第一可调底座的结构示意图；
27.图3为第一可调底座的零件安装台的结构示意图；
28.图4为第一可调底座的上移动滑块的结构示意图；
29.图5为第一可调底座的下移动滑块的结构示意图；
30.图6为高度调节用底座的结构示意图；
31.图7为高度调节机构的结构示意图；
32.图8为高度调节机构的驱动安装台的结构示意图；
33.图9为高度调节机构的高度调整轮安装下架的结构示意图；
34.图10为高度调节机构的高度调整轮安装上架的结构示意图；
35.图11为自适应螺栓机构的结构示意图；
36.图12为自适应螺栓机构的螺旋限位块的结构示意图；
37.图13为自适应螺栓机构的驱动圆台的结构示意图；
38.图14为自适应螺栓机构的安装圆柱的结构示意图；
39.图15为自适应螺栓机构的紧定圆柱的结构示意图；
40.图16为自适应螺栓机构夹持零件的状态示意图；
41.图17为第二可调底座7的结构示意图。
42.图中，基座1、第一可调底座2、汽车零件3、高度调节用底座4、高度调节机构5、自适应螺栓机构6、第二可调底座7、零件安装台21、第一限位螺钉22、上移动滑块23、下移动滑块24、第二限位螺钉25、螺柱211、零件支撑平台212、基础平台213、第一安装通孔2131、基座231、固定块232、第一t形滑槽2311、第一限位孔2312、t形块241、底座242、第二t形滑槽2421、固定孔2422、斜槽41、驱动安装台51、高度调整轮52、安装轴53、驱动齿轮54、第一步进电机55、从动齿条56、高度调整轮安装下架57、高度调整轮安装上架58、加强筋511、步进电机安装台512、第一高度调整轮安装孔571、第一滑动轨道572、第一齿条安装槽573、第一滑槽582、第二高度调整轮安装孔581、第二齿条安装槽583、螺旋限位块61、驱动圆台62、安装圆柱63、紧定圆柱64、驱动丝杠65、联轴器66、螺纹杆67、第二步进电机68、安装板69、t型圆弧轨道611、轴向螺旋驱动槽621、第一丝杠安装螺纹孔622、螺旋限位块安装孔631、驱动圆台安装孔632、第二丝杠安装螺纹孔641。
具体实施方式
43.下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.如图1所示，本发明的汽车零件振动实验用夹具包括基座1、第一可调底座2、高度调节用底座4、高度调节机构5、自适应螺栓机构6、第二可调底座7；
45.基座1上设置有多条平行滑轨；第一可调底座2、第二可调底座7、高度调节用底座4均安装在所述基座1的滑轨上，且可沿所述滑轨滑动；高度调节用底座4为u型，且中部的两侧开设有竖向倾斜的斜槽；高度调节机构5位于所述高度调节用底座4上，且两端可沿所述斜槽上下滑动，从而进行高度调节；自适应螺栓机构6固定在所述高度调节用底座4上，当所述高度调节机构5调节好高度后，所述自适应螺栓机构6将汽车零件夹紧。
46.如图2所示，第一可调底座2从上到下依次包括零件安装台21、上移动滑块23和下移动滑块24。
47.如图3所示，零件安装台21包括两个竖直的螺柱211、零件支撑平台212、基础平台213。螺柱211固定在零件支撑平台212上，零件支撑平台212固定在基础平台213上，基础平台213的中部开设第一安装通孔2131。
48.如图4所示，上移动滑块23包括基座231以及固定在基座231上的固定块232，基座231上还是有第一t形滑槽2311和第一限位孔2312。
49.如图5所示，下移动滑块24包括t形块241和底座242，t形块241固定在底座242上；底座242上开设有第二t形滑槽2421和固定孔2422。下移动滑块24通过第二t形滑槽2421安装在基座1的平行滑轨上，并通过螺钉固定在固定孔2422中进行限位；通过t形块241连接上移动滑块23的第一t形滑槽2311并通过螺钉旋入第一限位孔2312进行限位，上移动滑块23通过固定块232固定在零件安装台21的第一安装通孔2131中，从而与零件安装台21固定。
50.如图6所示，高度调节用底座4也通过滑槽固定在基座1上，其上部为u形，u形的中部的侧面上开设有倾斜的斜槽41。
51.如图7所示，高度调节机构5包括驱动安装台51、高度调整轮52、安装轴53、驱动齿轮54、第一步进电机55、从动齿条56、高度调整轮安装下架57、高度调整轮安装上架58。
52.如图8所示，驱动安装台51包括加强筋511和步进电机安装台512，驱动安装台51一侧的侧壁通过加强筋511紧固。第一步进电机55固定安装在驱动安装台51的步进电机安装台512上，驱动齿轮54安装在第一步进电机55上。
53.如图9所示，高度调整轮安装下架57包括第一高度调整轮安装孔571、第一滑动轨道572、第一齿条安装槽573。
54.如图10所示，高度调整轮安装上架58包括第二高度调整轮安装孔581和第二齿条安装槽583。高度调整轮安装下架57和高度调整轮安装上架58的顶部和底部均通过滑槽滑轨的形式滑动连接，两个从动齿条56分别安装在第一齿条安装槽573和第二齿条安装槽583中，且两个从动齿条均与驱动齿轮54啮合，但移动方向相反。高度调整轮52为四个，其中两个高度调整轮52通过安装轴53相对安装在高度调整轮安装下架57的两侧，另外两个通过另一个安装轴53相对安装在高度调整轮安装上架58的两侧。
55.如图11所示，自适应螺栓机构6包括螺旋限位块61、驱动圆台62、安装圆柱63、紧定圆柱64、驱动丝杠65、联轴器66、螺纹杆67、第二步进电机68、安装板69。
56.如图12所示，螺旋限位块61的一端开设有t型圆弧轨道611。
57.如图13所示，驱动圆台62为横截面为梯形的凸台，其包括外部开设的轴向螺旋驱动槽621和内部贯通的第一丝杠安装螺纹孔622螺旋限位块61通过t型圆弧轨道611旋入驱动圆台62的轴向螺旋驱动槽621中。
58.如图14所示，安装圆柱63包括螺旋限位块安装孔631、驱动圆台安装孔632，驱动圆台62安装在驱动圆台安装孔632中，三块螺旋限位块61通过t型圆弧轨道611滑入安装圆柱63的螺旋限位块安装孔631中。
59.如图15所示，紧定圆柱64包括位于其中部的第二丝杠安装螺纹孔641。
60.安装板69固连在驱动安装台51上，第二步进电机68安装在安装板69上；螺纹杆67为四根，一端固定在第二步进电机68上，另一端与紧定圆柱64连接；第二步进电机68通过联轴器66与驱动丝杠65连接；驱动丝杠65穿过与紧定圆柱64中部的第二丝杠安装螺纹孔641、驱动圆台62的第一丝杠安装螺纹孔622，并与两者螺纹连接；驱动圆台62安装在驱动圆台安装孔633中，三块螺旋限位块61通过t型圆弧轨道611滑入安装圆柱63的螺旋限位块安装孔631中，底部旋进驱动圆台62的外部开设的轴向螺旋驱动槽621。
61.所述第二步进电机68转动，带动驱动丝杠65旋转，从而带动驱动圆台62沿轴向转动；螺旋限位块61沿着驱动圆台62的轴向螺旋驱动槽621同时轴向和径向移动，从安装圆柱63的旋限位块安装孔631中顶出，将汽车零件定位在螺旋限位块61和紧定圆柱64之间，如图16所示，为自适应螺栓机构夹持零件的状态示意图。
62.如图17所示，为第二可调底座7的结构示意图。第二可调底座7的第一可调底座2的结构相同，仅零件安装台21上的螺柱211为一个。
63.下面为本发明的汽车零件振动实验用夹具的安装过程。
64.安装时，首先安装第一可调底座2和第二可调底座7，将第一可调底座2的零件安装
台21安装在上移动滑块23上，之后通过第一t形滑槽2311和t形块241配合，将将上移动滑块23安装在下移动滑块24上，之后将下移动滑块24通过第二t形滑槽2421安装在基座1上。同理将第二可调底座7安装于基座1上。然后将汽车零部件3放置在第一可调底座2和第二可调底座7上。
65.接下来安装高度调节机构5，首选将第一步进电机55安装在驱动安装台51上，将驱动齿轮54安装于第一步进电机55上，然后将从动齿条56安装在高度调整轮安装下架57和高度调整轮安装上架58的第一齿条安装槽573和第二齿条安装槽583中。之后将高度调整轮安装下架57和高度调整轮安装上架58通过滑槽滑轨安装在一起，之后将上下齿条与驱动齿轮54啮合安装。
66.紧接着安装自适应螺栓机构6，首先把三块螺旋限位块61放入安装圆柱63的螺旋限位块安装孔631中，之后将驱动圆台62旋入，然后将驱动丝杠65旋入驱动圆台62的第一丝杠安装螺纹孔622中，然后将连接圆柱67使用螺栓固定在安装圆柱63上，接着将紧定圆柱64套入连接圆柱67上，驱动丝杠65也旋入第二丝杠安装螺纹孔641中；然后用联轴器66将驱动丝杠65和第二步进电机68连接，第二步进电机68安装在安装板69上。然后将整个自适应螺栓机构6放置在高度调节用底座4的中部斜槽上。
67.以下为本发明的汽车零件振动实验用夹具的工作原理。
68.首先将第一可调底座2和第二可调底座7安装在基座1后，将汽车零部件3放置在第一可调底座2和第二可调底座7上，根据零件的安装需要，调整第一可调底座2和第二可调底座7实现不同的位移和旋转，方便汽车零部件3的安装。第一步进电机55转动，带动驱动齿轮54转动，通过驱动齿轮54和从动齿条56啮合，使得高度调整轮安装下架57、高度调整轮安装上架58向相反方向移动，推动两侧的高度调整轮52沿高度调节用底座4的斜槽滑动，带动整个高度调节机构5的竖直方向位置调节，当到达指定位置后，可以使用紧定螺栓将高度调节机构5固定在高度调节用底座4的侧面。然后第二步进电机68转动，带动驱动丝杠65旋转，从而带动驱动圆台62沿轴向转动；螺旋限位块61沿着驱动圆台62的轴向螺旋驱动槽621同时轴向和径向移动，从安装圆柱63的旋限位块安装孔631中顶出，将汽车零件定位在螺旋限位块61和紧定圆柱64之间，如图16所示。然后用螺栓在第一可调底座2和第二可调底座7的螺柱上固定汽车零件。这样整个汽车零件的夹持完成，就可以进行振动试验了。试验结束后驱动步进电机退回即可。
69.本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。