一种电液伺服转向球铰疲劳试验机的制作方法
【专利说明】
[0001](一)
技术领域
本发明涉及材料及构件性能试验领域，特别涉及一种电液伺服转向球铰疲劳试验机。
[0002](二)
【背景技术】
转向拉杆是用来连接汽车前轮转向节和转向齿轮，方向盘转动时，可使前轮由一边摆向另一边。转向拉杆分为转向直拉杆和转向横拉杆。转向横拉杆是汽车转向梯形的一部分，起到转向的传力作用。转向直拉杆是方向机拉臂和转向节左臂连接的一个杆，把方向机动力传给转向节后就可以控制车轮了。
[0003]球铰接总成是转向拉杆的关键部件，疲劳损坏是该部件的主要损坏形式。
[0004]一般的电液伺服疲劳试验机只能模拟转向拉杆一个方向或两个方向的受力情况，国内曾经尝试做过三个通道加载的试验机，但轴向受力存在一定问题，并不令人满意。由于转向拉杆受力复杂，要承受摆动、转动、轴向和径向的力，完全模拟比较困难，国内没有能完全模拟实际工况的电液伺服疲劳试验机。国内转向拉杆生产厂家和研发机构，基本采取各个方向受力分开模拟的方案，这样会导致试验时与实际工况有较大偏差，导致试验数据不准确。
[0005](三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种模拟球铰实际工况，能同时施加摆动、转动、轴向力和径向力，完全模拟实际工况的电液伺服转向球铰疲劳试验机。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种电液伺服转向球铰疲劳试验机，其特征是，包括铁底板，所述铁底板上设有四根呈正方形布置的柔性支撑柱，所述柔性支撑柱的上端连接两个摆动机构和两个转动机构，两个摆动机构和两个转动机构间隔设置并组成一个正方形，在铁底板上还设有纵向加载机构，所述纵向加载机构的上端分别与两个摆动机构连接，所述纵向加载机构通过两个框架与铁底板连接，在铁底板上还设有垂向加载机构，所述垂向加载机构的上端与转动机构连接，在两个摆动机构之间还设有横向加载机构，所述软性支撑柱包括固定在铁底板上的支撑套，支撑套上端固定连接弹簧，弹簧内套有弹簧导柱，所述弹簧导柱上端与弹簧固定连接，下端位于支撑套内。
[0007]所述摆动机构和转动机构结构相同，都包括一个双出轴的摆动缸，所述摆动缸一端的输出轴穿过轴承座后连接一个夹具，另一端的输出轴连接扭矩传感器后穿过另一个轴承座后连接另一个夹具，并且另一端的输出轴上还设有角度传感器，其中摆动机构两端设有U型摆动块，在摆动机构和转动机构的上下方都设有连接钢板，其中转动机构下方的连接钢板与弹簧固定连接。
[0008]所述纵向加载机构包括双出杆的纵向直线作动器，在框架上固设有第一轴承座，所述第一轴承座连接能轴转的支架，支架上端与摆动机构下方的连接钢板固定连接，支架下端设有铰接座，所述铰接座与纵向直线作动器两端的活塞杆铰接。
[0009]所述垂向加载机构包括固定在铁底板上的横向杠杆，所述横向杠杆一端铰接有垂向直线作动器，所述垂向直线作动器的上端与一个转动机构下方的连接钢板固定连接，所述横向杠杆的另一端铰接一根加载架，所述加载架的上端与其上方的另一个转动机构下方的连接钢板固定连接。
[0010]所述横向加载机构包括横向直线作动器，所述横向直线作动器两端分别通过U型连接座与摆动机构上下方的连接钢板固定连接。
[0011]本发明的有益效果是:
1、本发明能完全模拟转向球铰的实际工况。
[0012]2、转向球铰所受的转动、摆动、纵向、垂向和横向力可同时施加，也可输入载荷谱协调控制。
[0013]3、采用正方形四个角上布置四个试样的方案，很好的实现了四个试样同时受五个方向加载而不互相干涉的问题。
[0014](四)
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明的右视结构示意图；
图4为柔性支撑柱的主视结构示意图；
图5为柔性支撑柱的右视结构示意图；
图6为摆动机构和转动机构的主视结构示意图；
图7为摆动机构和转动机构连接关系的俯视结构示意图；
图8为横向加载装置与摆动机构连接关系的主视结构示意图；
图9为横向加载装置与摆动机构连接关系的俯视结构示意图；
图10为纵向加载机构与摆动机构连接关系的主视结构示意图；
图11为图10的左视结构示意图；
图12为垂向加载机构与转动机构连接关系的主视结构示意图图13为试样(转向球铰)的结构示意图。
[0015]图中，1铁底板，2支撑套，3弹簧，4弹簧导柱，5摆动缸，6轴承座，7夹具，8扭矩传感器，9角度传感器，10 U型摆动块，11壳体，12转向球，13连接钢板，14框架，15第一轴承座，16支架，17铰接座，18纵向直线作动器，19活塞杆，20横向杠杆，21垂向直线作动器，22加载架，23横向直线作动器，24 U性连接座，100摆动机构，200转动机构，300横向加载机构，400纵向加载机构，500垂向加载机构，600转向球铰。
[0016](五)
【具体实施方式】
附图为本发明的具体实施例。如图1至图13所示，该种电液伺服转向球铰疲劳试验机，由电液伺服控制器控制，它包括铁底板1，铁底板1上设有四根呈正方形布置的柔性支撑柱，如图4、图5所示，软性支撑柱包括固定在铁底板1上的支撑套2，支撑套2为中空结构，支撑套2的上端固定连接弹簧3，弹簧3内套有弹簧导柱4，弹簧导柱4上端与弹簧3的上端固定连接，弹簧导柱4的下端位于支撑套2内，当弹簧3被压缩时，弹簧导柱4的下端在支撑套2内向下移动；四根弹簧3的上端连接两个摆动机构100和两个转动机构200，两个摆动机构100和两个转动机构200间隔设置并组成一个正方形，两个摆动机构100平行组成正方形的一对平行边，两个转动机构200平行组成正方形的另一对平行边，摆动机构100和转动机构200结构相同:如图5、图6所不，都包括一个双出轴的摆动缸5，摆动缸5 —端的输出轴穿过轴承座6后连接一个夹具7，另一端的输出轴连接扭矩传感器8后穿过另一个轴承座6后连接另一个夹具7，并且另一端的输出轴