一种衬套复合耐久性能测试系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于衬套性能测试的复合测试系统，属于汽车零部件性能测试技术领域。


背景技术：

2.在汽车底盘橡胶减振类零件的开发过程中，需要对底盘衬套类的产品开展耐久性能试验，以考察产品的耐久性能。由于底盘零件受力的复杂性，多数产品在使用过程中会承受各个方向的载荷，一般为简化分析/测试过程，会挑选1个线性载荷和1个扭转/摆角载荷作为主要考察方向。为满足此要求，一般会使用2轴耐久测试设备开展测试。现有国内的2轴测试设备有2种，1种是扭转液压缸(输出角度载荷)和线性液压缸(输出线性载荷)组合而成，1种是使用2个线性液压缸(输出线性载荷)组合而成。第1种情况设备成本很高，且需要庞大的液压系统和冷却系统；第2种占用试验场地较大，集成度不高。为降低成本、提高测试系统集成度，需要一种全新的衬套类复合疲劳测试系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的是要提供一种衬套复合耐久性能测试系统，该系统使用1个线性液压油缸来对测试产品施加2种载荷(线性和扭转方向)，线性载荷通过油缸直接提供输出，扭转/摆角载荷通过转换系统输出。
4.为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种衬套复合耐久性能测试系统，包含液压油缸、线性载荷转接头结构、载荷转换齿轮结构、齿条啮合系统；所述液压油缸通过线性载荷转接头结构分别连接衬套测试夹具和载荷转换齿轮结构及齿条啮合系统，齿条啮合系统连接衬套安装螺杆，形成线性位移-角度转换系统，实现用一个液压油缸作为输入，同时对衬套类产品进行线性和角度位移的输出。
5.进一步，所述线性载荷转接头结构包括转换结头、衬套测试夹具、安装螺杆，所述转换结头一端连接液压油缸，另一端连接衬套测试夹具，衬套测试夹具通过安装螺杆和上、下轴承与测试架连接。
6.进一步，所述液压油缸的内推杆在进行往复位移时，通过转换结头带着衬套测试夹具同衬套外骨架做线性运动，衬套内骨架被安装螺杆固定，所述内骨架和外骨架之间设有可被压缩的橡胶。
7.进一步，所述载荷转换齿轮结构包括转接头、位移连杆、导轨滑块、横向导轨，所述横向导轨及导轨滑块安装在支撑平台上，并与液压油缸移动方向一致；所述转接头上设有连接槽，并通过连接槽与导轨滑块配合连接，所述导轨滑块上固定连接位移连杆，位移连杆上通过齿轮轴连接齿轮。
8.进一步，所述齿条啮合系统包括齿条、齿轮，所述齿条分为上齿条和下齿条，上齿条与垂向滑块固定连接，下齿条固定在支撑平台上，上齿条和下齿条中间啮合连接齿轮，通过齿轮与齿条将位移转递给线性位移-角度转换系统。
9.进一步，所述线性位移-角度转换系统还包括垂向滑块、垂向导轨、垂向支撑、安装螺杆、连接横条，所述垂向支撑两侧通过垂向导轨连接垂向滑块，垂向支撑通过连接横条连接安装螺杆。
10.进一步，所述连接横条一端为u形开口，以提高拆装效率，所述安装螺杆配合位置具有一段铣平面，u形开口位置使用止转销穿过，防止转动。
11.进一步，所述液压油缸带动位移连杆向前/后运动时，驱动所述齿轮转动，使整个线性位移-角度转换系统以安装螺杆的轴线作为转动轴线进行角度载荷输出。
12.进一步，所述线性位移-角度转换系统还包括行程增大机构，所述行程增大机构由通过齿轮和齿条组成。
13.进一步，所述线性位移-角度转换系统还包括适应不同尺寸、不同转角的可调式结构，所述可调式结构包括：
14.转接头与导轨滑块配合位置设有的槽型，不同高度衬套对应不同直径的齿轮、导轨滑块，垂向滑块；垂向导轨同样是为满足相应不同直径尺寸做的可调整设计，从而实现满足不同高度衬套产品的测试需求；
15.垂向支撑内部设有调整槽，根据不同衬套产品的高度，调整连接横条的位置，通过锁紧螺母固定后满足不同尺寸衬套产品的测试需求。
16.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
17.1、本发明使用1个线性液压缸提供输出，即可满足2个方向上的载荷输出。降低了测试系统的搭建成本。
18.2、本发明集成度高、结构设计紧凑，仅需要1个油缸提供载荷，节省了测试系统的占用空间。
19.3、本发明适合一定直径和高度范围内的衬套的耐久性能测试。
附图说明
20.图1是本发明的衬套复合耐久性能测试系统总图；
21.图2是线性位移-角度转换系统图；
22.图3是图2中的线性位移-角度转换系统局部图。
23.标记说明：1-液压油缸；2-转接头；3-测试架；4-固定螺母；5-上轴承；6-待测试产品；7-测试夹具；8-支撑平台；9-垂向滑块；10-垂向导轨；11-垂向支撑；12-齿条；13-下轴承；14-位移连杆；15-导轨滑块；17-横向导轨；18-液压油缸固定座；19-安装螺杆；20-锁紧螺母；21-止转垫块；23-齿轮；24-连接横条。
具体实施方式
24.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
25.本发明为一种全新的衬套类耐久性能测试系统，如图1所示，本发明主要包含液压油缸、线性载荷转接头结构、载荷转换齿轮结构、齿条啮合系统、行程增大机构以及为适应不同尺寸、不同转角的可调式结构。
26.液压油缸通过线性载荷转接头结构分别连接衬套测试夹具和载荷转换齿轮结构及齿条啮合系统，齿条啮合系统连接衬套安装螺杆，形成线性位移-角度转换系统，实现用
一个液压油缸作为输入，同时对衬套类产品进行线性和角度位移的输出。
27.本发明的具体结构，见下图2、图3，结合图2、3，说明如下：
28.(1)线性载荷转接头结构：包括转换结头2、衬套测试夹具7、安装螺杆19等。转换结头2一端连接液压油缸1，另一端连接衬套测试夹具7，衬套测试夹具7通过安装螺杆19和上、下轴承5，13与测试架3连接。
29.液压油缸1的内推杆在进行一定数值的往复位移时，通过转换结头2带着衬套测试夹具7同衬套外骨架做线性运动，衬套内骨架被安装螺杆19固定，内骨架和外骨架之间有可被压缩的橡胶；为防止衬套上下活动衬套端面被止转垫块21、锁紧螺母20固定。
30.(2)载荷转换齿轮结构：包括转接头2、位移连杆14、导轨滑块15、横向导轨17。横向导轨17及导轨滑块15安装在支撑平台上，并与液压油缸1移动方向一致。转接头2上设有连接槽，并通过连接槽与导轨滑块15配合连接，导轨滑块15上固定连接位移连杆14，位移连杆14上通过齿轮轴连接齿轮23。
31.(3)齿条啮合系统：包括齿条12、齿轮23。齿条12分为上齿条和下齿条，上齿条与垂向滑块9固定连接，下齿条固定在支撑平台8上，上齿条和下齿条中间啮合连接齿轮23，通过齿轮23与齿条12将位移转递给线性位移-角度转换系统。
32.(4)线性位移-角度转换系统，见图2，包括垂向滑块9、垂向导轨10、垂向支撑11、安装螺杆19、连接横条24。垂向支撑11两侧通过垂向导轨10连接垂向滑块9，垂向支撑11通过连接横条24连接安装螺杆19。
33.位移连杆14向前/后运动时，带动齿轮23转动，与该齿轮23啮合的上齿条与垂向导轨10、垂向支撑11是被固定连接到一起的，这样，整个线性位移-角度转换系统会以安装螺杆19的轴线作为转动轴线进行角度载荷输出。
34.(5)线性位移-角度转换系统还包含行程增大机构，通过齿轮23和齿条12实现。
35.(6)可调式结构：
36.1)为适应不同高度尺寸的衬套产品，转接头2与导轨滑块15配合位置设有槽型，不同高度衬套对应不同直径的齿轮23、导轨滑块15，垂向滑块9；垂向导轨10同样是为满足相应不同直径尺寸做的可调整设计，从而实现满足不同高度衬套产品的测试需求；
37.2)为适应不同衬套产品，内管高度不同的情况，垂向支撑11内部设有调整槽，可根据不同产品的高度，调整连接横条24的位置，通过锁紧螺母20固定后满足不同尺寸衬套的测试需求；
38.(7)为提高拆装效率，连接横条24一端为u形开口，同时安装螺杆19配合位置有设计一段铣平面，u形开口位置使用止转销穿过，防止转动。
39.本发明通过线性位移-角度转换系统实现在用一个液压油缸作为输入的时候，可以同时对产品进行线性和角度位移的输出，为适应不同高度衬套产品的测试需求，相关部件均做可调整设计，同时可快速拆装。相关部件在满足设备整体刚度的前提下，进行了轻量化设计。本发明在降低测试系统设备的成本同时，极大的提高了测试系统的集成度、节省了测试设备所占用的空间。