CN106969858B

CN106969858B - 一种车灯灯罩应力检测的载荷装置

Info

Publication number: CN106969858B
Application number: CN201710131383.XA
Authority: CN
Inventors: 刘红; 沈少祥; 沈施佳; 闫凡
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: CN106969858A

Abstract

本发明公开了一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，包括框架结构及设置在框架结构上的加载结构，所述加载结构能在框架结构上滑动，所述框架结构包括底座、工作板及设置在底座与工作板之间的支撑柱；所述加载结构包括上调节滑块、与上调节滑块固定连接的下调节滑块、设置在下调节滑块下方的上压板及设置在上压板下方的下压板，所述上调节滑块上固定设置单元座，所述单元座内配合设置压力螺杆轴，所述压力螺杆轴的上端配合设置蜗轮，所述蜗轮一侧啮合设置蜗杆，所述压力螺杆轴的下端穿过上调节滑块及下调节滑块与上压板螺纹连接。本发明具有装载方便、易于操作、可视性好、结构简单，解决了以往车灯灯罩应力检测过程的复杂与麻烦。

Description

一种车灯灯罩应力检测的载荷装置

技术领域

本发明涉及应力检测装置技术领域，具体涉及一种车灯灯罩应力检测的载荷装置。

背景技术

目前，汽车车灯灯罩一般都是塑料制品，比较脆，容易破，不完好的车灯必然会给驾驶带来安全隐患。因此，厂家在生产灯罩时必须经过应力检测环节，若灯罩没经过检测，就无法得知其内部存在的残余应力，有可能造成灯罩破裂或者凹凸不平，不仅影响了美观，也给灯光带来了不安全因素。

当然，残余应力的检测也是方法很多，而专门针对车灯灯罩的专用设备却很少。中国发明申请号201410609162.5公开了一种构件的残余应力盲孔检测法，即在工件上钻一小通孔或不通孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量，再根据弹性原理计算出残余应力，这种方法虽然也能检测灯罩的残余应力，但是是一种破坏性测试方法，当构件是贵重件时明显不合适；中国发明申请号201310429633.X公开了一种残余应力的检测方法，针对塑料制品的检测，通过将受测制品浸入溶蚀溶液中，在浸入时间达到进入时间设定值，取出受测制品若其表面开裂或表面形成粉末状粒状物，则受测制品存在残余应力，不合格，这种方法只检测是否存在残余应力而不测量残余应力大小，而且这种方法对制品存在破坏。中国发明申请号201210073579.5公开了一种孔腔近表面残余应力超声检测装置，该装置使用阵列式超声传感器收发装置，可实现轴向应力周向方向上多点测试，这种方法还是在工件盲孔之后检测残余应力，对构件存在破坏。

本发明是一种车灯灯罩应力检测装置，该装置通过对灯罩加一定压力，使用应变检测设备检测灯罩上力加载点附近的应变情况，从而通过计算得出残余应力。这种方法不会损坏测试件，而且又能计算出残余应力情况，它对于保障产品的质量以及各项技术指标都具有重要作用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，提供了应用面广、适应性强、维护方便，具有良好应用前景的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置。

本发明的技术方案如下：

一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，包括框架结构及设置在框架结构上的加载结构，所述加载结构能在框架结构上滑动，所述框架结构包括底座、工作板及设置在底座与工作板之间的支撑柱；所述加载结构包括上调节滑块、与上调节滑块固定连接的下调节滑块、设置在下调节滑块下方的上压板及设置在上压板下方的下压板，所述上调节滑块上固定设置单元座，所述单元座内配合设置压力螺杆轴，所述压力螺杆轴的上端配合设置蜗轮，所述蜗轮一侧啮合设置蜗杆，所述压力螺杆轴的下端穿过上调节滑块及下调节滑块与上压板螺纹连接，所述上调节滑块、下调节滑块、上压板及下压板两端位置设有圆柱导杆孔，所述圆柱导杆孔内配合设置圆柱导杆，圆柱导杆末端与下压板固定连接，所述下压板底部设有一组载荷压头，所述上压板与下压板之间固定设置弹簧。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述蜗杆一端设有便于其转动调节的手柄，手柄截面呈Z形，所述手柄一端沿径向设有一个用于与蜗杆连接的螺纹孔，手柄另一端设有手柄套。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述底座两侧沿其宽度方向上设有用于安装支撑柱的螺纹孔，底座中间位置设有长方形镂空；所述支撑柱两端均设有台肩，台肩之间为光杆段，末端为螺纹段。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述工作板沿宽度方向上设有用于安装支撑柱的通孔，工作板中间位置设有长方形镂空，长方形镂空的两侧设有滑槽。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述上压板中间设有压力螺杆轴孔并在压力螺杆轴孔边设有用于连接弹簧的安装孔；所述下压板中间设置有用于连接弹簧的安装孔，下端设有用于载荷压头滑动的梯形滑槽，所述下压板两端设有下压板端盖，下压板端盖上设有用于载荷压头位置调节的调节螺杆，调节螺杆末端设有便于其旋转的把手。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述载荷压头包括滑块及设置在滑块底部的触头，所述滑块形状与下压板的梯形滑槽相配合，滑块中间位置沿梯形滑槽方向设置有螺纹通孔；所述触头采用圆台与半圆球的组合结构。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述圆柱导杆的圆柱面设有用于读取施加力大小的刻度值。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述单元座一端设有一对蜗杆座，蜗杆座上设有半轴承孔，半轴承孔配合设置轴承上盖，每个蜗杆座上端均设有用于连接轴承上盖的螺纹孔；单元座中间位置设有通孔，上平面及下平面均设有用于安装大轴承的轴承孔，单元座的四角各有一个用于螺栓连接上调节滑块的通孔。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述上调节滑块两端设有与工作板上的滑槽相配合的台阶，中间位置设有与工作板上的长方形镂空位置相配合的台阶，所述上调节滑块上设有与单元座的四角上的通孔相对应的螺纹沉孔；所述上调节滑块及下调节滑块两端均设有位置对应的螺纹孔，中间位置均设有位置对应的压力螺杆轴孔。

所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述压力螺杆轴设有四段，从下到上依次为压力螺纹段、台肩段、光杆段及小螺纹段，所述光杆段靠近端口处设置有键槽。

本发明的有益效果是：1）本发明具有装载方便、易于操作、可视性好、结构简单，解决了以往车灯灯罩应力检测过程的复杂与麻烦。

2）本发明利用蜗轮蜗杆装置的自锁功能，在对压力螺杆轴旋转加压的过程中能够加压均衡，加压结束后能一直维持在特定压力下。

3）本发明利用胡克定律，在加压机构中设置了压力弹簧，在圆柱导杆的侧面标注了刻度，当加压完成后能够及时读出压力值，便于后续计算。

4）本发明在下压板下端面设置了载荷压头的滑槽，同时使用调节螺杆调节载荷压头的位置，在下压板侧面标注了刻度，能读取两载荷压头相对于中间位置的距离，从而计算出二个压头的载荷大小。

5）本发明采用载荷压头的触头端为半径为1-2毫米的平面，从而保证加载区域为一圆面，避免应力集中，提高检测精度。

6）本发明采用上下调节滑块，便于在沿滑槽方向上移动至所需位置并用螺栓紧固。

附图说明

图1为本发明的整体爆炸示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明框架结构的结构示意图；

图4为本发明加载结构的结构示意图；

图5为本发明工作安装的结构示意图；

图中：1-底座，2-支撑柱，3-调节螺杆，4-下压板端盖，5-载荷压头，6-下压板，7-圆柱导杆，8-弹簧，9-上压板，10-小螺母，11-下调节滑块，12-工作板，13-上调节滑块，14-大螺母，15-小螺栓，16-压力螺杆轴，17-大轴承，18-手柄，19-单元座，20-蜗轮，21-蜗杆，22-键，23-垫片，24-大螺母，25-轴承上盖，26-小轴承。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。

如图1-5所示，一种车灯灯罩应力检测的载荷装置包括底座1、支撑柱2、调节螺杆3、下压板端盖4、载荷压头5、下压板6、圆柱导杆7、弹簧8、上压板9、小螺母10、下调节滑块11、工作板12、上调节滑块13、大螺母14、小螺栓15、压力螺杆轴16、大轴承17、手柄18、单元座19、蜗轮20、蜗杆21、键22、垫片23、大螺母24、轴承上盖25及小轴承26。支撑柱2两端分别与底座1及工作板12螺纹连接，上调节滑块13与下调节滑块11通过小螺栓15安装在工作板12上，单元座19通过大螺栓24安装在上调节滑块13上，大轴承17安装在单元座19上平面和下平面，压力螺杆轴16与大轴承17配合安装在单元座19上，蜗轮20通过键22连接安装在压力螺杆轴16，大螺母14及垫片23安装在压力螺杆轴16上用于紧固蜗轮20，小轴承26安装在单元座19上面，蜗杆21安装在单元座19上并与小轴承26相配合，轴承上盖25安装在单元座19上用大螺栓24连接，手柄18安装在蜗杆21上，圆柱导杆7穿过上调节滑块13和下调节滑块11，圆柱导杆7穿过上压板9并与压力螺杆轴16螺纹啮合，下压板6与圆柱导杆7连接，弹簧8安装设置在上压板9与下压板6之间，下压板端盖4安装在下压板6两端，载荷压头5可在下压板6滑槽内滑动，调节螺杆3用于调节载荷压头5在滑槽内位置。底座1两侧沿宽方向上各设置有三个孔用于与支撑柱2的下端配合安装，底座中间有一个长方形镂空。支撑柱2两端有台肩，台肩内侧是杆，外侧是螺纹段，能够安装进底座1和工作板12上对应的孔，用螺母紧固。工作板12沿宽方向上各设置有三个孔用于与支撑柱2的上端配合安装，中间有一个长方形镂空，大小与底座1长方形镂空一样，工作板12设置有两个滑槽，分别在长方形镂空的两侧。手柄18截面呈“Z”形，手柄18连接蜗杆21一端上沿径向设置有一个螺纹孔，手柄18另一端可安装手柄套，便于操作。单元座19一端设置有一对蜗杆座，蜗杆座上有半轴承孔与轴承上盖25配合用于安装轴承以便支撑蜗杆，每个蜗杆座上端有两个螺纹孔用于连接轴承上盖25；单元座19中间位置有通孔，且上平面和下平面都有轴承孔用于安装大轴承17，单元座19的四角各有一个通孔用于螺栓连接上调节滑块13。蜗轮20及蜗杆21是一对标准件，用于带动压力螺杆轴16旋转并起到自锁的作用。上调节滑块13两端在与工作板12滑槽配合的位置有台阶，使台阶在滑槽里滑动，台阶上有两个螺纹孔；上调节滑块13中间在与工作板12长方形镂空配合位置有台阶，台阶两端各有一个圆柱导杆孔，中间有一个压力螺杆轴孔；此外上调节滑块13上面有6个螺纹沉孔与单元座19上的孔对应。下调节滑块11两端各有两个螺纹通孔与上调节滑块13位置对应；靠近中间位置处设有两个圆柱导杆孔和一个压力螺杆轴孔与上调节滑块13位置对应。压力螺杆轴16分为四段，从下到上依次为压力螺纹段，用于调节上压板9的位置；其次为一台肩，用于顶住安装在单元座19下面的大轴承17；再次为一光杆，用于穿过单元座19与单元座19上面的大轴承17配合，靠近端口处设置有键槽，用于连接蜗轮20；最后一段为小螺纹段，用于螺母紧固蜗轮20。圆柱导杆7的圆柱面有刻度，用于读取所施加的力大小的值。上压板9，两端设置有圆柱导杆孔，中间为压力螺杆轴孔并在孔边设置有用于连接弹簧8的孔。下压板6与圆柱导杆7连接，中间设置有用于连接弹簧8的孔；下端设置有梯形滑槽，使载荷压头5在其中滑动；下压板6两端设置有螺纹孔用于连接下压板端盖4。下压板端盖4上设置有螺纹孔与下压板6两端的螺纹孔对应，中间位置设置有一个螺纹孔。载荷压头5滑块部分为梯形结构与下压板6梯形滑槽配合，滑块中间沿滑槽方向设置有螺纹通孔；触头部分形状为圆台和半圆球的组合体。调节螺杆3一端为用于旋转的把手，其余部分为螺杆，用于调节载荷压头5位置。

根据以上零件和机构的描述，组装成如图2的车灯灯罩应力检测装置，再按照图5与车灯灯罩夹具搭配，安装成工作状态。本发明根据以上信息可以作应力检测施加载荷的实施例。

第一步：将如图2所示的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置安装到图5中所示的车灯灯罩夹具上，一种车灯灯罩应力检测的载荷装置的底座1与车灯灯罩夹具的底座通过销连接，便于拆卸和调节相对位置。

第二步：准备所需应力检测的车灯灯罩和应变检测设备，用车灯灯罩夹紧装置夹住车灯灯罩，确定在灯罩上施加载荷的位置，并调整所需加载面使其保持水平。

第三步：检查一种车灯灯罩应力检测的载荷装置：刻度归零，弹簧8处于正常状态，载荷压头5在初始位置等。

第四步：开始贴应变片和加载压力：将准备的应变片贴到灯罩加载点的附近，调整好应变检测设备；移动上调节滑块13及下调节滑块11至压力加载位置，调整载荷压头5位置，使触头刚好接触灯罩。旋转手柄18，通过蜗轮20及蜗杆21使压力螺杆轴16旋转，上压板9沿压力螺杆轴16向下方向运动，弹簧8开始压缩，下压板6上的载荷压头5开始对车灯施加压力。根据实验安排，在不同压力下测试车灯应变情况并记录应变数据。

第五步：开始卸载压力和去除应变片，恢复初始状态：将应变片从灯罩上取下，应变检测设备收回；逆转手柄18，使上压板9上升至车灯灯罩可取出即可，取出灯罩后，使上压板9的下板面移动到圆柱导杆7刻度的零刻度线处，调节下压板6的调节螺杆3使载荷压头5移动至初始位置。

第六步：检查与维护：检查应力检测装置各零件使用情况，若有零件受损，及时更换或修复受损零件，工作结束。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以根据灯罩形状、检测环境等因素的变化，对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，例如手柄可以用电机动力替代等，这种简单替换并不会偏离本发明的精神。

Claims

1.一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，包括框架结构及设置在框架结构上的加载结构，所述加载结构能在框架结构上滑动，所述框架结构包括底座（1）、工作板（12）及设置在底座（1）与工作板（12）之间的支撑柱（2）；所述加载结构包括上调节滑块（13）、与上调节滑块（13）固定连接的下调节滑块（11）、设置在下调节滑块（11）下方的上压板（9）及设置在上压板（9）下方的下压板（6），所述上调节滑块（13）上固定设置单元座（19），所述单元座（19）内配合设置压力螺杆轴（16），所述压力螺杆轴（16）的上端配合设置蜗轮（20），所述蜗轮（20）一侧啮合设置蜗杆（21），所述压力螺杆轴（16）的下端穿过上调节滑块（13）及下调节滑块（11）与上压板（9）螺纹连接，所述上调节滑块（13）、下调节滑块（11）、上压板（9）及下压板（6）两端位置设有圆柱导杆孔，所述圆柱导杆孔内配合设置圆柱导杆（7），圆柱导杆（7）末端与下压板（6）固定连接，所述下压板（6）底部设有一组载荷压头（5），所述上压板（9）与下压板（6）之间固定设置弹簧（8）。

2.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述蜗杆（21）一端设有便于其转动调节的手柄（18），手柄（18）截面呈Z形，所述手柄（18）一端沿径向设有一个用于与蜗杆（21）连接的螺纹孔，手柄（18）另一端设有手柄套。

3.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述底座（1）两侧沿其宽度方向上设有用于安装支撑柱（2）的螺纹孔，底座（1）中间位置设有长方形镂空；所述支撑柱（2）两端均设有台肩，台肩之间为光杆段，末端为螺纹段。

4.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述工作板（12）沿宽度方向上设有用于安装支撑柱（2）的通孔，工作板（12）中间位置设有长方形镂空，长方形镂空的两侧设有滑槽。

5.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述上压板（9）中间设有压力螺杆轴孔并在压力螺杆轴孔边设有用于连接弹簧（8）的安装孔；所述下压板（6）中间设置有用于连接弹簧（8）的安装孔，下端设有用于载荷压头（5）滑动的梯形滑槽，所述下压板（6）两端设有下压板端盖（4），下压板端盖（4）上设有用于载荷压头（5）位置调节的调节螺杆（3），调节螺杆（3）末端设有便于其旋转的把手。

6.根据权利要求1或5所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述载荷压头（5）包括滑块及设置在滑块底部的触头，所述滑块形状与下压板（6）的梯形滑槽相配合，滑块中间位置沿梯形滑槽方向设置有螺纹通孔；所述触头采用圆台与半圆球的组合结构。

7.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述圆柱导杆（7）的圆柱面设有用于读取施加力大小的刻度值。

8.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述单元座（19）一端设有一对蜗杆座，蜗杆座上设有半轴承孔，半轴承孔配合设置轴承上盖（25），每个蜗杆座上端均设有用于连接轴承上盖（25）的螺纹孔；单元座（19）中间位置设有通孔，上平面及下平面均设有用于安装大轴承（17）的轴承孔，单元座（19）的四角各有一个用于螺栓连接上调节滑块（13）的通孔。

9.根据权利要求1或4所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述上调节滑块（13）两端设有与工作板（12）上的滑槽相配合的台阶，中间位置设有与工作板（12）上的长方形镂空位置相配合的台阶，所述上调节滑块（13）上设有与单元座（19）的四角上的通孔相对应的螺纹沉孔；所述上调节滑块（13）及下调节滑块（11）两端均设有位置对应的螺纹孔，中间位置均设有位置对应的压力螺杆轴孔。

10.根据权利要求1所述的一种车灯灯罩应力检测的载荷装置，其特征在于，所述压力螺杆轴（16）设有四段，从下到上依次为压力螺纹段、台肩段、光杆段及小螺纹段，所述光杆段靠近端口处设置有键槽。