CN104374565A - 一种电液伺服疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及材料及构件性能试验领域，特别公开了一种电液伺服疲劳试验机。它包括摆动机构、转动机构和水平加载机构，摆动机构和转动机构之间通过联结杆连接，摆动机构包括摆动缸，摆动缸和联结杆上端分别设有摆臂，两根摆臂的两端分别铰接摆动杆，两根摆动杆与两根摆臂组成平行四边形；水平加载机构包括直线作动器和摆杆。本发明能完全模拟转向拉杆的实际工况，并且转向拉杆所受的转动、摆动与轴向力可同时施加，也可输入载荷谱协调控制，同时，两只试样同时试验，很好地解决了受力时各个方向相互干涉的问题。

Description

一种电液伺服疲劳试验机

（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疲劳试验机。

（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，使方向盘转动时，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。

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。

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。由于转向拉杆受力复杂，要承受摆动、转动和轴向的力，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。

（三）      发明内容

    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种模拟转向拉杆实际工况能同时施加摆动、转动和轴向的力，完全模拟实际工况，给研发和检测提供可靠的试验数据的电液伺服疲劳试验机。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电液伺服疲劳试验机，其特征是，包括摆动机构、转动机构和水平加载机构，摆动机构和转动机构之间通过联结杆连接，其中：

所述摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸，摆动缸和联结杆上端分别固设有摆臂，两根摆臂的两端分别铰接摆动杆，两根摆动杆与两根摆臂组成平行四边形；

所述转动机构包括输出轴水平设置的双输出轴摆动缸，所述双输出轴摆动缸位于框架内，它的两个输出轴从框架伸出，联结杆的下端与框架连接，所述双输出轴摆动缸的两个输出轴分别铰接一根用于固定转向拉杆的摆动筒；

所述水平加载机构包括直线作动器，所述直线作动器的活塞杆铰接一根摆杆，所述摆杆与双输出轴摆动缸的输出轴平行，在摆杆的两端铰接有固定转向拉杆的装置。

所述固定转向拉杆的装置包括通过转轴铰接在一起的半球形板，两块半球形板能卡在一起或通过锁扣连接在一起，两个半球形板合起来后其远离转轴端形成一个圆形口。

所述水平加载机构还包括限制活塞杆运行的导向装置。

本发明的有益效果是：

1、本发明能完全模拟转向拉杆的实际工况。

2、转向拉杆所受的转动、摆动与轴向力可同时施加，也可输入载荷谱协调控制。

3、采用平行四边形法则，两只试样同时试验，很好地解决了受力时各个方向干涉的问题。

（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为图1中转动机构的右视结构示意图；

图4为固定转向拉杆的装置的主视结构示意图；

图5为图4是左视结构示意图。

图中，1机架，2联结杆，3摆动缸，4摆臂,5摆动杆，6双输出轴摆动缸，61输出轴，7框架，8摆动筒,9直线作动器，10活塞杆，11导向装置，12摆杆，13固定转向拉杆的装置，14转向拉杆，15转轴，16半球形板，17圆形口。

（五）      具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1至图5所示，该种电液伺服疲劳试验机，包括安装在机架1上的摆动机构、转动机构和水平加载机构，摆动机构和转动机构之间通过联结杆2连接，其中：

摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸3，摆动缸3和联结杆2上端分别固设有摆臂4，两根摆臂4的两端分别铰接摆动杆5，两根摆动杆5与两根摆臂4组成平行四边形；

转动机构包括输出轴61水平设置的双输出轴摆动缸6，双输出轴摆动缸6位于框架7内，它的两个输出轴61从框架7伸出，联结杆2的下端与框架7固定连接，双输出轴摆动缸6的两个输出轴61分别铰接一根用于固定转向拉杆14的摆动筒8；

水平加载机构包括直线作动器9，也就是一个油缸，直线作动器9的活塞杆10铰接一根摆杆12，摆杆12与双输出轴摆动缸6的输出轴61平行，在摆杆12的两端铰接有固定转向拉杆的装置13，固定转向拉杆的装置13可以是如下结构：如图4、5所示，包括通过转轴15铰接在一起的半球形板16，两块半球形板16能卡在一起或通过锁扣连接在一起包裹住转向拉杆14的球形端，两个半球形板16合起来后其远离转轴15端形成一个圆形口17，便于转向拉杆14伸出。转向拉杆14的一端插入摆动筒8，另一端放入两个半球形板16内，这样双输出轴61、转向拉杆14和摆杆12也形成了一个平行四边形；

为了防止活塞杆10在摆杆12的作用下发生方向性的扭转，在活塞杆10上还设置了一个的导向装置11，它可以是一个轴承，它使活塞杆10只能做来回的直线运动。

将转向拉杆14安装在摆动筒8和摆杆12之间，启动摆动缸3、双输出轴摆动缸6和直线作动器9，摆动缸3的摆动通过由两根摆动杆5和两根摆臂4组成的平行四边形及联结杆2传递到框架7使框架7摆动，框架7通过带动摆动筒8完成对转向拉杆14的摆动动作加载；与此同时，双输出轴摆动缸6的主轴的旋转完成旋转方向的扭矩施加；转向拉杆14的轴向力由直线作动器9施加，上述各方向单独受力，互不干涉，而加载力的大小、加载角度的闭环控制，则由PLC控制系统控制。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (3)

1.一种电液伺服疲劳试验机，其特征是，包括摆动机构、转动机构和水平加载机构，摆动机构和转动机构之间通过联结杆（2）连接，其中：

所述摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸（3），摆动缸（3）和联结杆（2）上端分别固设有摆臂（4），两根摆臂（4）的两端分别铰接摆动杆（5），两根摆动杆（5）与两根摆臂（4）组成平行四边形；

所述转动机构包括输出轴（61）水平设置的双输出轴摆动缸（6），所述双输出轴摆动缸（6）位于框架（7）内，它的两个输出轴（61）从框架（7）伸出，联结杆（2）的下端与框架（7）连接，所述双输出轴摆动缸（6）的两个输出轴（1）分别铰接一根用于固定转向拉杆的摆动筒（8）；

所述水平加载机构包括直线作动器（9），所述直线作动器（9）的活塞杆（10）铰接一根摆杆（12），所述摆杆（12）与双输出轴摆动缸（6）的输出轴（61）平行，在摆杆（12）的两端铰接有固定转向拉杆的装置（13）。

2.根据权利要求1所述的电液伺服疲劳试验机，其特征是，所述固定转向拉杆的装置（13）包括通过转轴（15）铰接在一起的半球形板（16），两块半球形板（16）能卡在一起或通过锁扣连接在一起，两个半球形板（16）合起来后其远离转轴（15）端形成一个圆形口（17）。

3.根据权利要求1或2所述的电液伺服疲劳试验机，其特征是，所述水平加载机构还包括限制活塞杆运行的导向装置（11）。