CN107478443B - 车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及部件磨损测试领域，公开了一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置及方法，试验装置包括：第一摆轴和第二摆轴；第一摆轴支座和第二摆轴支座；待检测的第一摆轴衬套和第二摆轴衬套，第一摆轴衬套安装在第一摆轴支座上，第二摆轴衬套安装在第二摆轴支座上；驱动组件和轮轴，驱动组件用于驱动第一摆轴和第二摆轴摆动，第一摆轴和第二摆轴分别与轮轴传动连接；载荷承载部，作用在载荷承载部上的附加载荷能够传递至轮轴。本方案一方面缩短了实验周期同时也降低了实验成本；另一方面能够对不同承载的摆轴支座进行实验。而且，本发明中提供的衬套磨损试验装置结构简单、第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的安装和拆卸都非常方便，降低了实验成本。

Description

车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置及方法

技术领域

本发明涉及部件的磨损测试，具体地，涉及一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置及方法。

背景技术

在一些机械设备中，部件的磨损程度关系到设备是否能够正常运行，以轮式拖拉机为例，轮式拖拉机一般用于田间作业，一般地，如图1所示，轮式拖拉机包括第一摆轴、第二摆轴(也可称为前摆轴和后摆轴)、轮轴100(B为轮轴中心线)以及分别用于支撑第一摆轴和第二摆轴的第一摆轴支座10a和第二摆轴支座20a。其中，轮式拖拉机前桥通过第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a与整车托架通过螺栓连接，拖拉机在不平路面行驶或工作时，拖拉机的轮轴100能绕整车中心轴线A摆动。

然而，由于拖拉机工作环境比较复杂，而且轮轴100的摆动频率较高，因此为减少第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a及轮轴100的磨损，通常会在第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a与轮轴100之间分别安装第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b。而随着时间的推移，第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b会被磨损，因此考虑到由于第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损程度可能会影响整个设备的正常运行，为此需要检测第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损程度。然而利用拖拉机本身对第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损程度进行检测时需要进行田间实验，从而在实验过程中检测第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损程度，然而采用这种方法检测第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损程度将存在以下缺陷：

1)获取第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b实验数据的周期较长、成本较高；

2)对不同负荷的拖拉机须分别进行田间实验才能得到相应的第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的磨损数据；

3)在拖拉机的实验过程中，如果需要检测衬套(即第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b)的磨损程度，则必须将轮轴100从拖拉机上拆除，并从摆轴支座中拆除摆轴衬套才能进行相关检测，检测过程复杂且操作不方便，而且还会一定程度上增加实验成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，该衬套磨损试验装置结构简单、第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的安装和拆卸都非常方便，而且利用该衬套磨损试验装置进行实验时，实验周期短，实验成本也较低。

另外，本发明还提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述衬套磨损试验装置包括：

第一摆轴和第二摆轴；

第一摆轴支座和第二摆轴支座，所述第一摆轴支座用于支撑所述第一摆轴，所述第二摆轴支座用于支撑第二摆轴；

待检测的第一摆轴衬套和第二摆轴衬套，所述第一摆轴衬套安装在所述第一摆轴支座上，所述第二摆轴衬套安装在所述第二摆轴支座上；

驱动组件和轮轴，所述驱动组件用于驱动所述第一摆轴和第二摆轴摆动，所述第一摆轴和第二摆轴分别与所述轮轴传动连接；

载荷承载部，作用在所述载荷承载部上的附加载荷能够传递至所述轮轴。

优选地，所述衬套磨损试验装置包括支撑板，所述支撑板分别与所述第一摆轴支座、第二摆轴支座可拆卸连接，所述支撑板相对于所述轮轴具有多个不同的安装位置。

优选地，所述衬套磨损试验装置包括安装基板，所述安装基板上设置有多个安装部，所述支撑板通过与所述多个安装部配合而具有所述多个不同的安装位置。

优选地，所述安装部为通孔，所述支撑板能够通过螺栓与所述安装基板的多个所述通孔连接。

优选地，所述衬套磨损试验装置包括摇摆轴总成，所述摇摆轴总成的一端与所述驱动组件连接，所述摇摆轴总成的另一端分别与第一摆轴和第二摆轴可拆卸连接。

优选地，所述驱动组件包括与所述摇摆轴总成连接的推杆臂以及用于驱动所述推杆臂的驱动单元。

优选地，所述驱动单元包括安装在所述推杆臂的两端的第一气室和第二气室，所述驱动单元设置为：通过控制所述第一气室和第二气室的进气和排气从而推动所述推杆臂往复摆动。

优选地，所述驱动单元包括电机、弹性件以及与所述电机连接的凸轮，所述推杆臂的一端抵靠在所述凸轮的外缘上，所述推杆臂的另一端与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端为固定端。

本发明还提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验方法，所述衬套磨损试验方法通过所述的衬套磨损试验装置实施，衬套磨损试验方法包括：

S1：在待检测的所述第一摆轴衬套和第二摆轴衬套上标记检测点，并安装到位；

S2：在所述载荷承载部上加载载荷；

S3：启动驱动组件，使所述第一摆轴和第二摆轴摆动；

S4：多次重复上述步骤S2和S3；

S5：使驱动组件停止工作，将所述第一摆轴衬套和第二摆轴衬套拆卸并清洗，然后测量所述第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的所述检测点处的内径、外径并测量所述第一摆轴衬套和第二摆轴衬套各自的重量并记录和分析实验数据。

优选地，所述检测点的位置选择在所述第一摆轴衬套和第二摆轴衬套理论上磨损较严重的位置。

在本发明中，一方面，由于整个实验过程只需要在实验室完成即可，不需要田间进行实验，从而不仅缩短了实验周期同时也降低了实验成本；另一方面，本发明中可以通过调整作用在载荷承载部上的载荷的大小，从而能够对不同承载的车辆摆轴支座进行实验。而且，本发明中提供的衬套磨损试验装置，结构简单、第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的安装和拆卸都非常方便，这大大降低了实验成本。另外，在本发明中通过实验数据分析估算出第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的使用寿命，对第一摆轴衬套和第二摆轴衬套的设计及维修间隔提供理论依据，有利于提高车辆的工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中轮式拖拉机的部分结构的示意图。

图2是本发明的具体实施方式提供的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置的结构示意图。

图3是图2所示的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置的侧视图。

图4是图3中第一摆轴衬套位置的局部放大图。

图5是图3中第二摆轴衬套位置的局部放大图。

图6是本发明的另一种具体实施方式提供的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置的结构示意图。

附图标记说明

10-第一摆轴； 10a-第一摆轴支座；

10b-第一摆轴衬套； 20-第二摆轴；

20a-第二摆轴支座； 20b-第二摆轴衬套；

30-载荷承载部； 40-支撑板；

50-安装基板； 60-摇摆轴总成；

71-推杆臂； 72-第一气室；

73-第二气室； 74-弹性件；

75-凸轮； 80-轴套；

100-轮轴；

A-整车中心轴线； B-轮轴中心线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

根据本发明的一个方面，本发明的具体实施方式提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，如图2至图5所示，所述衬套磨损试验装置包括：第一摆轴10、第二摆轴20、第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a、待检测的第一摆轴衬套10b、第二摆轴衬套20b、驱动组件、轮轴以及载荷承载部30。第一摆轴10、第二摆轴20上可以设置轴套80。

其中，所述第一摆轴支座10a用于支撑第一摆轴10，所述第二摆轴支座20a支撑第二摆轴20，所述第一摆轴衬套10b安装在第一摆轴支座10a上(结合图3和图4所示，具体的第一摆轴支座10a可以设置安装孔，第一摆轴衬套10b安装在该安装孔中)，所述第二摆轴衬套20b安装在第二摆轴支座20a上(结合图3和图5所示，具体的第二摆轴支座20a可以设置安装孔，第二摆轴衬套20b安装在该安装孔中)。结合图2和图3所示，所述驱动组件用于驱动第一摆轴10和第二摆轴20摆动，所述第一摆轴10和第二摆轴20分别与轮轴传动连接。所述载荷承载部30设置为：实验时，作用在所述载荷承载部30上的附加载荷能够传递至轮轴。

根据本发明的另一个方面，本发明的具体实施方式还提供一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验方法，其中，所述衬套磨损试验方法通过上述衬套磨损试验装置实施，衬套磨损试验方法包括：

S1：在待检测的第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b上标记检测点，并安装到位(为了实验的顺利进行，通常在实验之前还会检查第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的润滑以及重要部位的紧固件的紧固)；

S2：在载荷承载部30上加载载荷(通常载荷大小为拖拉机等车辆前桥或前驱动桥承受载荷的3倍)；

S3：启动驱动组件，使第一摆轴10和第二摆轴20摆动；

S4：多次重复上述步骤S2和S3；

S5：使驱动组件停止工作，将第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b拆卸并清洗，然后测量第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的检测点处的内径、外径并测量第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b各自的重量并记录和分析实验数据。

其中，上述试验方法的试验的频率和频次可以根据实际情况进行确定，例如，试验的频率可以为50Hz，频次20万次。

在本发明中，一方面，由于整个实验过程只需要在实验室完成即可，不需要田间进行实验，从而不仅缩短了实验周期同时也降低了实验成本；另一方面，本发明中可以通过调整作用在载荷承载部30上的载荷的大小，从而能够对不同承载的车辆摆轴支座进行实验。而且，本发明中提供的衬套磨损试验装置，结构简单、第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的安装和拆卸都非常方便，这大大降低了实验成本。另外，在本发明中通过实验数据分析估算出第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的使用寿命，对第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b的设计及维修间隔提供理论依据，有利于提高车辆的工作效率。

其中，在实际情况中，车辆例如(轮式拖拉机)前桥或前驱动桥摆轴支座跨距不同(所谓跨距是指第一摆轴支座10a/第二摆轴支座20a的安装孔中心与轮轴中心之间的距离)，须对不同跨距的车辆分别进行田间实验才能得到相应的摆轴衬套(即第一摆轴衬套10b和/或第二摆轴衬套20b)的磨损数据。为此，所述衬套磨损试验装置包括支撑板40，所述支撑板40分别与第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a可拆卸连接(例如通过螺栓连接)，所述支撑板40相对于轮轴具有多个不同的安装位置。这样，可以根据轮式拖拉机前桥或前驱动桥摆轴支座(第一摆轴支座10a/第二摆轴支座20a)的跨距调整支撑板40相对于轮轴的安装位置(由于支撑板40分别与第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a连接，因此调整支撑板40的位置，相当于间接调整第一摆轴支座10a/第二摆轴支座20a相对于轮轴的位置，从而相当于调整相应的跨距)，从而可以利用本试验装置对不同摆轴支座跨距及尺寸的摆轴衬套进行实验，提高了试验装置的通用性。

具体的，所述衬套磨损试验装置包括安装基板50，所述安装基板50上设置有多个安装部，所述支撑板40通过与多个安装部配合而具有多个不同的安装位置。其中，支撑板40与安装基板50的连接可以通过螺栓实现，具体地，所述安装部为通孔，所述支撑板40能够通过螺栓与安装基板50的多个所述通孔连接。

其中，为了便于单独拆卸第一摆轴10和第二摆轴20，所述衬套磨损试验装置包括摇摆轴总成60，所述摇摆轴总成60的一端与驱动组件连接，这样可以通过驱动组件驱动摇摆轴总成60往复摆动，从而模拟拖拉机等车辆在田间实验过程中第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a的摆动。所述摇摆轴总成60的另一端分别与第一摆轴10和第二摆轴20可拆卸连接，所述第一摆轴支座10a、第二摆轴支座20a位于该摇摆轴总成60的两端。这样当第一摆轴10或第二摆轴20由于损害或者其他原因(例如，与衬套配合)需要更换时，可以单独替换第一摆轴10或第二摆轴20，而不需要整体更换，从而能够节约成本。另外，第一摆轴10和第二摆轴20的外形尺寸可根据待检测摆轴衬套的相应尺寸进行更换，提高了整个试验装置的通用性。

另外，所述载荷承载部30可以是安装在摇摆轴总成60中部的脉冲头座焊接总成，实验时可以通过疲劳试验机在脉冲头座焊接总成上加载载荷P，从而进行相应的实验。其中，载荷P的大小可以根据车辆前桥或前驱动桥承载的不同作出相应的调整。

其中，本发明中的驱动组件可以有多种实现形式，作为本发明的一种实施方式，如图2和图3所示，所述驱动组件包括与摇摆轴总成60连接的推杆臂71以及用于驱动推杆臂71的驱动单元。具体的，所述驱动单元包括安装在推杆臂71的两端的第一气室72和第二气室73，所述驱动单元设置为：通过控制第一气室72和第二气室73的进气和排气从而推动所述推杆臂71往复摆动。也就是说，衬套磨损试验装置可以包括控制系统，可以通过控制系统对第一气室72和第二气室73的进气和排气的控制，进而使得推杆臂71绕其中心往复摆动，从而带动摇摆轴总成60往复摆动。

作为本发明的另一种实施方式，如图6所示，所述驱动单元包括电机、弹性件74(例如压缩弹簧)以及与电机连接的凸轮75，所述推杆臂71的一端抵靠在凸轮75的外缘上，所述推杆臂71的另一端与弹性件74的一端连接，所述弹性件的另一端为固定端。这样，启动电机，电机可以驱动凸轮75转动，在压缩弹簧的作用下，可以带动推杆臂71绕其中心往复摆动，进而带动摇摆轴总成60往复摆动。

另外，在实验时，述第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b检测点的选择可以根据实际需要进行选择，优选地，所述检测点的位置选择在第一摆轴衬套10b和第二摆轴衬套20b理论上磨损较严重的位置。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述衬套磨损试验装置包括：

第一摆轴(10)和第二摆轴(20)；

第一摆轴支座(10a)和第二摆轴支座(20a)，所述第一摆轴支座(10a)用于支撑所述第一摆轴(10)，所述第二摆轴支座(20a)用于支撑第二摆轴(20)；

待检测的第一摆轴衬套(10b)和第二摆轴衬套(20b)，所述第一摆轴衬套(10b)安装在所述第一摆轴支座(10a)上，所述第二摆轴衬套(20b)安装在所述第二摆轴支座(20a)上；

驱动组件和轮轴，所述驱动组件用于驱动所述第一摆轴(10)和第二摆轴(20)摆动，所述第一摆轴(10)和第二摆轴(20)分别与所述轮轴传动连接；

载荷承载部(30)，作用在所述载荷承载部(30)上的附加载荷能够传递至所述轮轴；

所述衬套磨损试验装置包括支撑板(40)，所述支撑板(40)分别与所述第一摆轴支座(10a)、第二摆轴支座(20a)可拆卸连接，所述支撑板(40)相对于所述轮轴具有多个不同的安装位置。

2.根据权利要求1所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述衬套磨损试验装置包括安装基板(50)，所述安装基板(50)上设置有多个安装部，所述支撑板(40)通过与所述多个安装部配合而具有所述多个不同的安装位置。

3.根据权利要求2所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述安装部为通孔，所述支撑板(40)能够通过螺栓与所述安装基板(50)的多个所述通孔连接。

4.根据权利要求1所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述衬套磨损试验装置包括摇摆轴总成(60)，所述摇摆轴总成(60)的一端与所述驱动组件连接，所述摇摆轴总成(60)的另一端分别与第一摆轴(10)和第二摆轴(20)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述驱动组件包括与所述摇摆轴总成(60)连接的推杆臂(71)以及用于驱动所述推杆臂(71)的驱动单元。

6.根据权利要求5所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述驱动单元包括安装在所述推杆臂(71)的两端的第一气室(72)和第二气室(73)，所述驱动单元设置为：通过控制所述第一气室(72)和第二气室(73)的进气和排气从而推动所述推杆臂(71)往复摆动。

7.根据权利要求5所述的车辆用摆轴支座的衬套磨损试验装置，其特征在于，所述驱动单元包括电机、弹性件(74)以及与所述电机连接的凸轮(75)，所述推杆臂(71)的一端抵靠在所述凸轮(75)的外缘上，所述推杆臂(71)的另一端与所述弹性件(74)的一端连接，所述弹性件的另一端为固定端。