一种多自由度弹簧耐久度测试工装的制作方法

本发明涉及弹簧性能检测领域，具体涉及一种多自由度弹簧耐久度测试工装。

背景技术：

1、弹簧耐久度即指弹簧的疲劳特性，是弹簧好坏的一个重要指标。弹簧耐久度是指弹簧经挤压变形后产生的断裂现象，一般金属经变形后就会产生裂纹，一般很小，甚至有时可以忽略不计，但是经常变形，裂纹就会增多，裂纹间隙就会增大，最终导致疲劳损坏。常规弹簧疲劳试验机一般是在单一方向(通常为轴向)进行来回压缩释放或拉伸释放，过程中尽量避免偏心，以检测弹簧在轴向方向受往复作用力时的耐久性，但实际使用工况千差万别，不可能完全符合实验室工况。因此只有模拟真实工况多自由度(多姿态)的对弹簧施加作用力，才能获得更为真实准确的耐久度数据。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种多自由度弹簧耐久度测试工装，旨在克服现有技术中弹簧测试时仅是轴向往复作用而无法反映更真实工况下弹簧耐久度的不足。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其包括安装座和固定座，所述安装座上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机，每个所述电机均通过连杆机构与所述固定座传动连接，所述固定座与待测弹簧的一端连接，所述待测弹簧的另一端与限位机构抵接或固定连接，各所述电机与控制器电连接，所述控制器按设定程序控制各所述电机运行以使所述固定座带动所述待测弹簧进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。

3、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

4、进一步，所述连杆机构包括摆臂和连接杆，所述摆臂的一端与所述电机的输出端固定连接，所述电机正反往复转动时所述摆臂以所述电机的输出端为圆心在竖直平面内往复摆动，所述摆臂的另一端的两侧相对的转动连接有第一铰接头，每个所述第一铰接头均与一根所述连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端与所述固定座铰接。

5、进一步，所述固定座的侧边沿在周向上均匀间隔的设有多个第二铰接头，所述连接杆远离所述第一铰接头的一端与所述第二铰接头铰接。

6、进一步，所述连接杆的两端固定有u型叉状的铰接耳，所述铰接耳通过开口端的转轴与对应的所述第一铰接头或第二铰接头铰接。

7、进一步，所述连接杆两端的所述转轴中心轴线在同一平面内且相互平行。

8、进一步，所述待测弹簧的下端通过螺栓及压板压紧固定于所述固定座中心的圆槽内。

9、进一步，所述限位机构包括顶板及固定于所述顶板底面的限位杆，所述待测弹簧的上端套设于所述限位杆上并与所述顶板底面抵紧。

10、进一步，所述电机的数量为三个且均为伺服电机，所述伺服电机具有绝对值编码器。

11、进一步，还包括机架，所述机架包括底板、顶板和四根连接所述底板和顶板周边的立柱，所述安装座固定于所述底板上表面，所述限位机构设于所述顶板下表面。

12、进一步，所述机架具有多个侧面防护板，至少有一个所述防护板可启闭且至少有一个所述防护板上设有透明观察窗。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明采用的是多自由度并联测试，通过在安装座周向上均匀间隔设置的多个电机以连杆机构带动固定座自由度的动作，能够模拟出对待测弹簧各个方向的加载力，从而进行多自由度的弹簧疲劳试验。在测试前可用加速度传感器记录下弹簧实际使用时的工况谱线，然后通过该并联平台(包括各电机、连杆机构和控制器等)按谱线模拟测试，尽最大可能模拟实际工况，得到更接近实际的疲劳寿命数据。

技术特征：

1.一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，包括安装座(1)和固定座(2)，所述安装座(1)上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机(3)，每个所述电机(3)均通过连杆机构与所述固定座(2)传动连接，所述固定座(2)与待测弹簧(4)的一端连接，所述待测弹簧(4)的另一端与限位机构抵接或固定连接，各所述电机(3)与控制器电连接，所述控制器按设定程序控制各所述电机(3)运行以使所述固定座(2)带动所述待测弹簧(4)进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述连杆机构包括摆臂(5)和连接杆(6)，所述摆臂(5)的一端与所述电机(3)的输出端固定连接，所述电机(3)正反往复转动时所述摆臂(5)以所述电机(3)的输出端为圆心在竖直平面内往复摆动，所述摆臂(5)的另一端的两侧相对的转动连接有第一铰接头(7)，每个所述第一铰接头(7)均与一根所述连接杆(6)的一端铰接，所述连接杆(6)的另一端与所述固定座(2)铰接。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述固定座(2)的侧边沿在周向上均匀间隔的设有多个第二铰接头(8)，所述连接杆(6)远离所述第一铰接头(7)的一端与所述第二铰接头(8)铰接。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述连接杆(6)的两端固定有u型叉状的铰接耳(9)，所述铰接耳(9)通过开口端的转轴与对应的所述第一铰接头(7)或第二铰接头(8)铰接。

5.根据权利要求4所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述连接杆(6)两端的所述转轴中心轴线在同一平面内且相互平行。

6.根据权利要求1所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述待测弹簧(4)的下端通过螺栓及压板压紧固定于所述固定座(2)中心的圆槽(13)内。

7.根据权利要求1所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述限位机构包括顶板(12)及固定于所述顶板(12)底面的限位杆(10)，所述待测弹簧(4)的上端套设于所述限位杆(10)上并与所述顶板(12)底面抵紧。

8.根据权利要求1所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述电机(3)的数量为三个且均为伺服电机，所述伺服电机具有绝对值编码器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，还包括机架，所述机架包括底板(11)、顶板(12)和四根连接所述底板(11)和顶板(12)周边的立柱，所述安装座(1)固定于所述底板(11)上表面，所述限位机构设于所述顶板(12)下表面。

10.根据权利要求9所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述机架具有多个侧面防护板，至少有一个所述防护板可启闭且至少有一个所述防护板上设有透明观察窗。

技术总结
本发明涉及一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其包括安装座和固定座，安装座上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机，每个电机均通过连杆机构与固定座传动连接，固定座与待测弹簧的一端连接，待测弹簧的另一端与限位机构抵接或固定连接，各电机与控制器电连接，控制器按设定程序控制各电机运行以使固定座带动待测弹簧进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。优点为，本发明采用的是多自由度并联测试，通过在安装座周向上均匀间隔设置的多个电机以连杆机构带动固定座自由度的动作，能够模拟出对待测弹簧各个方向的加载力，从而进行多自由度的弹簧耐久度试验，尽最大可能模拟实际工况，得到弹簧更接近实际的疲劳寿命数据。

技术研发人员：杨双峰,滕胜,章祥杰
受保护的技术使用者：武汉北测检测技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11