CN101806659A - 一种汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台 - Google Patents

一种汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种方便、全面、可靠的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台。该试验台包括固定有转向管柱安装夹具的台座，待测汽车转向管柱通过转向管柱安装夹具固定在台座上，所述待测汽车转向管柱的芯轴的一端与一个驱动装置连接，芯轴的另一端与一个中间轴连接，所述中间轴的另一端安装有第一轴承，第一轴承的轴承座固定在台座上，中间轴的轴体安装有第二轴承，第二轴承的轴承座悬空且其侧面与一个加载装置连接。上述试验台结构简单，安装和拆卸都很方便，利用驱动装置来带动待测汽车转向管柱芯轴的转动，同时利用加载装置来模拟实际使用环境，不仅减轻了人工劳动强度，还保证了测试的准确性和可靠性，适用于转向管柱下轴承耐久性的测试。

Description

一种汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台
技术领域
本发明属于汽车零部件测试技术领域，特别涉及到汽车转向管柱下轴承的耐久性测试设备。
背景技术
作为驾驶员操纵汽车方向盘的执行部分，转向管柱性能的优劣对驾驶员的操纵主观评价起着极其重要的作用，转向管柱轴承能否保持良好的耐久性，关系到转向管柱的振动、噪声以及驾驶员的转向手感，而作为整个管柱中支撑芯轴的下轴承的耐久性，对管柱的扭矩表现起着决定性作用，随着客户对车辆安全性、舒适性的要求越来越高，转向管柱的耐久性能越来越受到重视，因此需要专门的设备对转向管柱轴承的耐久性能进行测试。
发明内容
本发明的目的是提出一种方便、全面、可靠的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台。
本发明的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台包括固定有转向管柱安装夹具的台座，待测汽车转向管柱通过转向管柱安装夹具固定在台座上，关键在于所述待测汽车转向管柱的芯轴的一端与一个驱动装置连接，芯轴的另一端与一个中间轴连接，所述中间轴的另一端安装有第一轴承，第一轴承的轴承座固定在台座上，中间轴的轴体安装有第二轴承，第二轴承的轴承座悬空且其侧面与一个加载装置连接。
在耐久测试时，驱动装置带动待测汽车转向管柱的芯轴反复做正、反向的扭转运动，同时加载装置对第二轴承的轴承座加载，即加大第二轴承的轴承座与第二轴承之间的摩擦力，从而通过中间轴对待测汽车转向管柱的芯轴径向加载以满足测试要求，使整个测试环境能够模拟实际使用环境，保证测试准确可靠。
所述加载装置可以为固定在台座上的加载气缸，加载气缸的活塞杆的端部固定在第二轴承座的侧面。当加载气缸的活塞伸出或缩回时，都可以加大第二轴承的轴承座与第二轴承之间的摩擦力，从而通过中间轴对待测汽车转向管柱的芯轴径向加载，通过改变气缸活塞杆的行程可以改变加载值。
所述加载气缸的活塞杆的端部最好还固定有力传感器，所述力传感器通过转接头固定在第二轴承座的侧面，力传感器的输出端与一个显示装置相连。这样在测试过程中可以实时监测加载值，测试更加方便。所述力传感器可以为基于电阻应变片原理的测力传感器。
所述加载装置还可以为一端固定在台座上的弹簧，弹簧的另一端固定在第二轴承座的侧面。该种加载装置结构简单、成本低，可以根据需要来更换弹簧，以改变加载值。
所述驱动装置可以为固定在台座上的旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆与待测汽车转向管柱的芯轴固定连接。旋转气缸在通气后，可以自动实现正、反向180度的扭转运动，方便控制。
所述驱动装置还可以为固定在台座上的磁偶式无杆气缸，气缸的活塞两端分别与第一拉线和第二拉线连接，所述第一拉线和第二拉线分别绕过固定在待测汽车转向管柱两侧的支撑滑轮后，缠绕并固定在中间滑轮的轮面上，所述第一拉线和第二拉线在中间滑轮的缠绕方向相反，所述中间滑轮与待测汽车转向管柱的芯轴的端部固定连接。通过支撑滑轮，可以将磁偶式无杆气缸活塞的往复运动转化为中间滑轮的正、反向的扭转运动，从而带动待测汽车转向管柱的芯轴运动，而且还可以通过调整磁偶式无杆气缸活塞的行程来改变待测汽车转向管柱的芯轴的转动角度，使测试更加全面。
所述驱动装置上最好设置有计数器，方便根据待测汽车转向管柱芯轴的转动次数来控制加载值，使测试更加全面。
所述待测汽车转向管柱的芯轴一端通过法兰盘与中间轴连接，另一端通过联轴器与驱动装置连接，这样方便更换待测汽车转向管柱，以满足测试不同待测汽车转向管柱的要求。
本发明的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台结构简单，安装和拆卸都很方便，利用驱动装置来带动待测汽车转向管柱芯轴的转动，同时利用加载装置来模拟实际使用环境，并采用力传感器对加载装置所施加的载荷进行实时显示，不仅减轻了人工劳动强度，还保证了测试的准确性和可靠性，适用于转向管柱下轴承耐久性的测试。
附图说明
图1是实施例1的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台的结构示意图；
图2是实施例1的驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图所示，本实施例的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台包括固定有转向管柱安装夹具(图中未画出)的“”形的台座1，待测汽车转向管柱2通过转向管柱安装夹具固定在台座1上，台座1上还固定有一个作为驱动装置的磁偶式无杆气缸3，气缸3的活塞两端分别与第一拉线4和第二拉线5连接，所述第一拉线4和第二拉线5分别绕过固定在待测汽车转向管柱2两侧及气缸3两侧的支撑滑轮6后，缠绕并固定在中间滑轮7的轮面上，所述第一拉线4和第二拉线5在中间滑轮7的缠绕方向相反，所述中间滑轮7通过联轴器8与待测汽车转向管柱2的芯轴的端部固定连接；待测汽车转向管柱2芯轴的另一端通过法兰盘9与中间轴10连接，中间轴10的另一端安装有第一轴承11，第一轴承的轴承座固定在台座1上，中间轴10的轴体安装有第二轴承12，第二轴承12的轴承座悬空，其侧面与加载装置固定连接，所述加载装置为固定在台座1上的加载气缸13，加载气缸13的活塞杆的端部固定有力传感器14，所述力传感器14通过转接头(图中未画出)固定在第二轴承座的侧面，力传感器14的输出端与一个显示装置(图中未画出)相连。
所述磁偶式无杆气缸3上还设置有计数器(图中未画出)，方便根据待测汽车转向管柱芯轴的转动次数来控制加载值，使测试更加全面。
在耐久测试时，利用可编程逻辑器件PLC编程来控制气缸3的动作，气缸3的活塞的往复运动通过支撑滑轮6、中间滑轮7转化为对待测汽车转向管柱2的芯轴的正、反向扭转运动，同时利用可编程逻辑器件PLC编程来控制加载气缸13的动作，利用加载气缸13的活塞杆对第二轴承12的轴承座加载，即加大第二轴承的轴承座与第二轴承之间的摩擦力，从而通过中间轴10对待测汽车转向管柱2的芯轴径向加载以满足测试要求，使整个测试环境能够模拟实际使用环境，保证测试准确可靠。
在测试过程中，还可以改变加载气缸13的加载值及气缸3的活塞的行程，以控制待测汽车转向管柱2的芯轴的加载值及转动角度，满足不同测试需要。

Claims (8)

1.一种汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，包括固定有转向管柱安装夹具的台座，待测汽车转向管柱通过转向管柱安装夹具固定在台座上，其特征在于所述待测汽车转向管柱的芯轴的一端与一个驱动装置连接，芯轴的另一端与一个中间轴连接，所述中间轴的另一端安装有第一轴承，第一轴承的轴承座固定在台座上，中间轴的轴体安装有第二轴承，第二轴承的轴承座悬空且其侧面与一个加载装置连接。
2.根据权利要求1所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述加载装置为固定在台座上的加载气缸，加载气缸的活塞杆的端部固定在第二轴承座的侧面。
3.根据权利要求2所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述加载气缸的活塞杆的端部还固定有力传感器，所述力传感器通过转接头固定在第二轴承座的侧面，力传感器的输出端与一个显示装置相连。
4.根据权利要求1所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述加载装置为一端固定在台座上的弹簧，弹簧的另一端固定在第二轴承座的侧面。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述驱动装置为固定在台座上的旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆与待测汽车转向管柱的芯轴固定连接。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述驱动装置为固定在台座上的磁偶式无杆气缸，气缸的活塞两端分别与第一拉线和第二拉线连接，所述第一拉线和第二拉线分别绕过固定在待测汽车转向管柱两侧的支撑滑轮后，缠绕并固定在中间滑轮的轮面上，所述第一拉线和第二拉线在中间滑轮的缠绕方向相反，所述中间滑轮与待测汽车转向管柱的芯轴的端部固定连接。
7.根据权利要求6所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述磁偶式无杆气缸上设置有计数器。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车转向管柱下轴承的耐久性能试验台，其特征在于所述待测汽车转向管柱的芯轴一端通过法兰盘与中间轴连接，另一端通过联轴器与驱动装置连接。
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