CN106525464B - 一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置 - Google Patents

一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，包括工作台和立架，待测后桥通过两衬套套管铰接在该立架上；还包括两电磁驱动组件，各电磁驱动组件均包括电磁铁和驱动钢板，各驱动钢板均与待测后桥上对应的法兰板固定，且两侧电磁铁能分别向对应的驱动钢板交替施加方向相反的作用力，继而使对应的法兰板发生相对位移；以及位移传感器，分别设置在待测后桥的两侧，且各位移传感器分别用于测量对应法兰板的相对位移。本发明装置结构简单，利用电磁铁作为加载装载可以大大缩短后桥疲劳实验周期，同时，当后桥疲劳开裂以后，其振动频率会降低，本发明利用位移传感器可扫描后桥的振动频率，从而可以在线自动判断后桥是否疲劳开裂，避免人为判断的失误。

Description

一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及汽车零部件试验装置领域，尤其涉及一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置。
背景技术
汽车扭力梁式后桥铰接在车身上，其可以减缓后轮与地面之间的冲击，减小噪声，提高车辆行驶的舒适性与稳定性。汽车扭力梁式后桥一般包括扭力梁和分别连接在扭力梁两端的拖拽臂，其中各拖拽臂与扭力梁的连接处分别固定有弹簧托盘，且各拖拽臂的一端固定有衬套套管，另一端固定有法兰板。专利号为ZL201120271981.5(授权公告号为CN202163272 U)的中国实用新型专利、申请号为201510132767.4(申请公布号为CN104874992 A)的中国发明专利等均公开了该种现有的扭力梁式后桥结构。
颠簸路面对后桥疲劳特性的影响是设计后桥需要考虑的非常重要的一项安全指标，在颠簸路面工况下，左右后轮一个被抬高另一个被降低，并周期性交替运动。为了验证颠簸路面工况下后桥的疲劳特性，常使用实车路试或实验室实验。然而，实车路试费用高、周期长，且需要其他资源的协调；实验室实验中常用液压缸驱动后桥来完成实验，但是该实验中液压缸加载频率低(常为1Hz～2Hz)，实验周期长(以1,000,000次加载计算，实验周期约为6～12天)，且实验中需要人工定期停机检测零件是否疲劳开裂，由于人员失误，可能不能及时发现后桥的疲劳开裂裂纹，从而使得实验存在较大的误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种操作方便且试验结果准确的汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，包括工作台，其特征在于，还包括立架，设置在该工作台的台面上，并能使待测汽车扭力梁式后桥的两衬套套管分别铰接在该立架上，同时使待测汽车扭力梁式后桥的扭力梁呈水平放置；两电磁驱动组件，对称设置在待测汽车扭力梁式后桥的两侧，各电磁驱动组件均包括电磁铁和驱动钢板，各驱动钢板均与待测汽车扭力梁式后桥上对应的法兰板固定，且两侧电磁铁能分别向对应的驱动钢板交替施加方向相反的作用力，继而使对应的法兰板发生相对位移；以及位移传感器，分别设置在待测汽车扭力梁式后桥的两侧，且各位移传感器分别用于测量对应法兰板的相对位移。
作为优选，所述立架呈门型，上述两衬套套管分别与立架的横梁铰接，所述电磁铁分别固定在立架的两侧竖梁上，所述驱动钢板竖向设置并分别与对应的电磁铁相对设置。
为方便位移传感器的安装，优选地，各所述竖梁均于电磁铁的下方设置有用于安装位移传感器的安装座。
为使电磁铁能更好地与驱动钢板相互作用，从而能更好地通过电磁驱动待测汽车扭力梁式后桥动作，优选地，各所述驱动钢板均在与电磁铁对应处均布有供电磁波穿过的小孔，而法兰板连接在该小孔的下方处并与位移传感器相对。
为使待测汽车扭力梁式后桥能更好地铰接在立架上，优选地，所述立架的横梁上设置有两个分别与对应的衬套套管铰接的铰接支座。
与现有技术相比，本发明的优点在于：待测汽车扭力梁式后桥的法兰板上分别连接有驱动钢板，各驱动钢板的对应处分别设置有电磁铁，各电磁铁与对应的驱动钢板组合形成电磁驱动组件，各电磁铁分别向对应的驱动钢板交替施加方向相反的作用力，继而使后桥的左右法兰板沿相反的方向交替运动，同时通过位移传感器测量法兰板的位移数据，根据位移传感器的反馈数据，实时调节电磁铁的电流，从而实现对左右法兰板相对位移量的精确控制，利用位移传感器扫描后桥的扭转振动模态频率，电磁铁的加载频率等于后桥的扭转振动模态频率，若后桥的扭转模态频率下降了一定范围，表示后桥已经疲劳开裂。
可见，本发明装置结构简单，利用电磁铁作为加载装载可以大大缩短后桥疲劳实验周期，同时，当后桥疲劳开裂以后，其振动频率会降低，利用位移传感器可扫描后桥的振动频率，从而可在线自动判断后桥是否疲劳开裂，避免人为判断的失误。
附图说明
图1为本发明实施例中汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，包括工作台1，该工作台1的台面11上设置有立架2，该立架2呈门型，包括顶部的横梁21和设置在该横梁21两侧的竖梁22。待测汽车扭力梁式后桥10铰接在该立架2上，具体地，横梁21上设置有两个铰接支座8，扭力梁式后桥10的各衬套套管102上分别穿设有一转轴9，且该转轴9的两端与铰接支座8的两端分别连接，从而使得衬套套管102与立架2形成铰接，同时使待测汽车扭力梁后桥10的扭力梁101呈水平放置。
上述立架2的两侧竖梁22上分别设置有一电磁驱动组件，并使两电磁驱动组件对称设置在待测汽车扭力梁式后桥10的两侧。各电磁驱动组件均包括电磁铁4和驱动钢板6，各驱动钢板6均与待测汽车扭力梁式后桥10上对应的法兰板103固定，且两侧电磁铁4能分别向对应的驱动钢板6交替施加方向相反的作用力，继而使对应的法兰板103发生相对位移。具体地，各电磁铁4分别固定在立架2的两侧竖梁22上，驱动钢板6竖向设置并分别与对应的电磁铁4相对设置。
此外，各竖梁22均于电磁铁4的下方设置有用于一安装座7，各安装座7中均设置有一位移传感器5，并使各位移传感器5对称设置在待测汽车扭力梁式后桥10的两侧，且各位移传感器5分别用于测量对应法兰板103的相对位移。
选地，为使电磁铁4能更好地与驱动钢板6相互作用而更好地通过电磁驱动待测汽车扭力梁式后桥10动作，优选地，各所述驱动钢板6均在与电磁铁4对应处均布有供电磁波穿过的小孔61，而法兰板103连接在该小孔61的下方处并与位移传感器5相对。上述小孔61可减弱电磁波在驱动钢板6处形成的涡流，从而能更好地使驱动钢板6在磁场作用下发生动作。
实验开始前，扭力梁式后桥10的两个衬套套管102分别连接在对应的铰接支座8上，从而使得待测扭力梁式后桥10与立架2形成铰接，接着将驱动钢板6分别用固定螺栓(未示出)连接在扭力梁式后桥10左右两个法兰板103上，从而完成待测扭力梁式后桥10的装载。
实验过程中，左右两端的电磁铁4交替向驱动钢板6施加反方向的作用力，使驱动钢板6带动后桥10的左右法兰板103沿相反的方向交替运动。位移传感器5测量法兰板103的位移数据，根据位移传感器5的反馈数据，实时调节电磁铁4的电流，从而实现对左右法兰板103相对位移量的精确控制。利用位移传感器5扫描后桥10的扭转振动模态频率，电磁铁4的加载频率等于后桥10的扭转振动模态频率(该频率为10Hz左右)。实验中如果后桥10的扭转模态频率下降了一定范围，表示扭力梁式后桥10已经疲劳开裂。

Claims (4)

1.一种汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，包括工作台(1)，其特征在于，还包括
立架(2)，设置在该工作台(1)的台面(11)上，并能使待测汽车扭力梁式后桥(10)的两衬套套管(102)分别铰接在该立架(2)上，同时使待测汽车扭力梁式后桥(10)的扭力梁(101)呈水平放置；
两电磁驱动组件，对称设置在待测汽车扭力梁式后桥(10)的两侧，各电磁驱动组件均包括电磁铁(4)和驱动钢板(6)，各驱动钢板(6)均与待测汽车扭力梁式后桥(10)上对应的法兰板(103)固定，且两侧电磁铁(4)能分别向对应的驱动钢板(6)交替施加方向相反的作用力，继而使对应的法兰板(103)发生相对位移；以及
位移传感器(5)，分别设置在待测汽车扭力梁式后桥(10)的两侧，且各位移传感器(5)分别用于测量对应法兰板(103)的相对位移，
所述立架(2)呈门型，上述两衬套套管(102)分别与立架(2)的横梁(21)铰接，所述电磁铁(4)分别固定在立架(2)的两侧竖梁(22)上，所述驱动钢板(6)竖向设置并分别与对应的电磁铁(4)相对设置。
2.如权利要求1所述的汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，其特征在于，各所述竖梁(22)均于电磁铁(4)的下方设置有用于安装位移传感器(5)的安装座(7)。
3.如权利要求1所述的汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，其特征在于，各所述驱动钢板(6)均在与电磁铁(4)对应处均布有供电磁波穿过的小孔(61)，而法兰板(103)连接在该小孔(61)的下方处并与位移传感器(5)相对。
4.如权利要求1～3任一项所述的汽车扭力梁式后桥疲劳试验装置，其特征在于，所述立架(2)的横梁(21)上设置有两个分别与对应的衬套套管(102)铰接的铰接支座(8)。
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