一种用于汽车排气系统金属波纹管的两自由度热疲劳试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于汽车排气系统金属波纹管两自由度热疲劳测试的试验装置，更具体地说，它涉及一种可实现汽车金属波纹管径向和轴向独立及组合运动的热疲劳试验
目.ο
【背景技术】
[0002]金属波纹管连接汽车排气系统的冷热两端，可以有效减小排气系统受到来自发动机、车身和地面等引起或传递的振动与冲击，降低发动机与排气系统相对位移引发的排气系统乃至整车的振动，在汽车排气系统减振、降噪中起到重要作用。汽车是一个恶劣的、多变环境和载荷下运动的物体，汽车排气系统更是处在一个高温、高湿、强振动、有腐蚀、受强气流冲击的极端恶劣的环境中，金属波纹管在此使用时，其使用寿命也显得尤为重要。
[0003]汽车行驶过程中，波纹管受到路面状况、发动机振动、汽车加减速等的影响，其振动方向存在径向和轴向独立及组合运动，振动的频率和幅值也是变化的。现有的波纹管热疲劳试验机构的振动频率和幅值多是固定的，不能真实反映汽车运行过程中波纹管的运动情况，若改变波纹管运动幅值需要对凸轮或偏心轴机构进行重新设计，增加了设计成本和试验周期。因此，为了模拟波纹管的实车运动情况，需要设计一种能够方便的改变波纹管振动频率和幅值的热疲劳试验机构。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种幅值、频率可调，能够实现汽车金属波纹管两自由度热疲劳测试的试验装置，真实模拟波纹管实车振动情况。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下结构方案予以实现:一种用于汽车金属波纹管两自由度热疲劳测试的试验装置，该装置主要包括三个部分:驱动部分、传动部分和夹紧部分。其中，驱动部分由两个电机实现，通过两个电机控制金属波纹管径向和轴向两个方向的运动。该装置在实现金属波纹管径向或轴向运动的同时，还可以实现径向和轴向两个方向的组合运动。整体结构连接:金属波纹管的一端用夹紧机构(18) (19) (20) (22)完全固定，另一端用夹紧机构(14) (16)固定在振动机构上。驱动电机(2) (4)固定在试验台下面，
通过联轴器驱动偏心旋转机构(7 )和(28 )，其中，偏心旋转机构(7 )带动滑槽连杆(12) (15)、支架(13)、夹紧机构(14) (16)在光杆(11) (24)的约束下做纵向运动，实现金属波纹管运动端的轴向运动，偏心旋转机构(28)带动滑槽连杆(26)推动光杆支架(10) (11) (24)在滑动支撑(5) (9)的约束下做横向运动，实现金属波纹管(13)运动端的径向运动。
[0006]本发明的有益效果是:
该装置在实现金属波纹管径向或轴向运动的同时，还可以实现两个方向的组合运动。本发明通过调节支架的位置，实现对不同尺寸波纹管的热疲劳试验。本发明通过控制电机的转速，可调节波纹管振动频率范围0~20Hz，本发明通过调节曲柄圆柱销与曲柄轮的中心距，可调节运动幅值范围0~30mm。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的正二测视图。
[0008]图2是本发明的俯视图。
[0009]图3是本发明的固定端夹紧机构示意图。
[0010]图4是本发明的振动装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]本发明的装置中主要包括三个部分:驱动部分、传动部分和夹紧部分。其中，驱动部分由两个电机实现，通过两个电机控制金属波纹管径向和轴向两个方向的运动。该装置在实现金属波纹管径向或轴向独立运动的同时，还可以实现波纹管径向和轴向两个方向的组合运动。
[0012]下面结合附图对本发明作详细的描述:
参阅图1，该装置的整体结构连接:金属波纹管的固定端用夹紧机构(18) (19) (20)
(22)完全固定，运动端用夹紧机构(14) (16)固定在振动机构上。驱动电机(2) (4)固定在试验台(3)下面，通过联轴器(1) (6)分别驱动偏心旋转机构(7)和(28)，其中，偏心旋转机构(7)带动滑槽连杆(12) (15)、支架(13)、夹紧机构(14) (16)在光杆(11) (24)的约束下做纵向运动，实现金属波纹管运动端的轴向运动，偏心旋转机构(28)带动滑槽连杆
(26)推动光杆支架(10) (11) (24)在滑动支撑(5) (9)的约束下做横向运动，实现金属波纹管(13)运动端的径向运动。
[0013]所述夹紧机构是采用V型块夹具，安装波纹管时能够自动进行中心定位，使波纹管安装更加稳定可靠。
[0014]所述驱动部分由两个驱动电机来实现，通过控制驱动电机的转速，实现对波纹管运动端振动频率的改变。
[0015]所述偏心旋转机构是装有圆柱销的曲柄轮，其中曲柄轮(7) (28)上设有T型槽，圆柱销(8) (27)是用法兰螺母固定在曲柄轮(7) (28)的T型槽上的，通过调节曲柄圆柱销
(8)(27)与曲柄轮(7) (28)的中心距，实现对波纹管运动端轴向和径向振动幅值的改变。
[0016]参阅图2和图3，波纹管固定端的支架(21)是用紧固螺栓固定在试验台3上的，其中试验台(3 )上设有T型槽，所述支架(21)的位置可以沿试验台(3 )
的T形槽左右调节，便于调节波纹管安装时的左右位置。支架(23)是用紧固螺栓固定在支架(21)上的，其中支架(21)上设有矩形槽，所述支架(23)的位置可以沿支架(21)上的矩形槽上下调节，便于调节波纹管的上下位置，所述支架(23)是L型的，并且设有矩形槽。V型块(22)用紧固螺栓固定在支架(23)上，其中支架(23)上设有矩形槽，V型块(22)的位置可以沿支架(23)上的矩形槽前后调节，实现对不同长度波纹管的热疲劳试验。
[0017]参阅图4，光杆(10) (11) (24) (25)和滑槽连杆(26)是固定连接的，组成横向运动支架，曲柄圆柱销在滑槽连杆(26)的滑槽内运动，实现金属波纹管的横向运动。滑槽连杆(12) (15)是套在光杆(11) (24)上的，并且可以沿光杆做纵向运动，曲柄圆柱销在滑槽连杆(12 )的滑槽内运动，实现金属波纹管的纵向运动。
【主权项】
1.一种用于汽车排气系统金属波纹管的两自由度热疲劳试验装置，该机构主要包含三个部分:驱动部分、传动机构和夹紧机构，其特征在于:驱动电机(2)通过曲柄圆柱销(27)推动支架(10) (11) (25) (26)横向运动，驱动电机(4)通过曲柄圆柱销(8)推动支架(12)(13)(15)纵向运动，该机构能够在实现金属波纹管径向或轴向运动的同时，还可以实现两个方向的组合运动。2.按照权利要求1所述的两自由度热疲劳试验机构，其特征在于:支架(21)的位置可以沿试验台(3)的T形槽左右调节，支架(23)的位置可以沿支架(21)上的矩形槽上下调节，夹紧机构(18) (19) (20) (22)的位置可以沿支架(23)上的矩形槽前后调节，实现对不同尺寸波纹管的热疲劳试验。3.按照权利要求1所述的两自由度热疲劳试验机构，其特征在于:驱动部分由两个驱动电机实现，通过控制驱动电机的转速，实现对波纹管运动端振动频率的调节。4.按照权利要求1所述的两自由度热疲劳试验机构其特征在于:通过调节曲柄圆柱销(8)(27)与曲柄轮(7) (28)的中心距，实现波纹管运动端轴向和径向振动幅值的调节。
【专利摘要】本发明公开了一种用于汽车排气系统金属波纹管的两自由度热疲劳试验装置，属于汽车零部件性能检测领域。该装置包括三个部分：驱动部分、传动部分和夹紧部分。其中，驱动部分由两个电机实现，分别控制金属波纹管径向和轴向两个方向的运动。该装置在实现金属波纹管径向或轴向两个方向独立运动的同时，还可以实现两个方向的组合运动。整体结构连接：金属波纹管的一端用夹紧机构完全固定，另一端固定在振动机构上。径向驱动电机和轴向驱动电机固定在试验台下面，通过联轴器驱动偏心旋转机构带动滑槽连杆沿光杆运动，实现金属波纹管的运动。
【IPC分类】G01N3/60
【公开号】CN105424529
【申请号】CN201510859025
【发明人】李绍松, 牛加飞, 张邦成, 郑顺航, 盛任, 李斌, 王浩任, 张增帅
【申请人】长春工业大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月1日