CN107631887A - 一种汽车转向节系统试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车转向节系统试验装置，包括支持架、下控制臂模拟件、上控制臂模拟件、转向拉杆模拟件、减振器、车轮模拟组件、辅助安装拉杆组件、轮毂、顶角设有通孔的三角板，所述下控制臂模拟件和上控制臂模拟件的一端分别与转向节通过球销相连，其另一端铰接在支持架相应的安装座上.本发明提供的汽车转向节试验装置考虑了与转向节相连部件的刚度的影响，考虑了对转向节进行加载试验过程中可能出现载荷方向改变的因素，准确地模拟了轮胎接地中心点的加载，其中的车轮模拟组件刚度大，变形小，三角板模拟制动盘，其安装简便并不会松动，辅助安装拉杆组件提高了安装减振筒的便捷性，并在试验过程中作为安全保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车悬架部件的试验装置，具体是一种汽车转向节系统试验装置。
背景技术
在汽车底盘零件中，转向节是其中一个重要的结构件，其承载着整个汽车的簧上质量，特别在过坎路况、制动、加速等工况下，其承受载荷加剧，需要具有足够的强度才能满足在偶然情况下的恶劣工况，同时也需要足够的疲劳强度才能满足在长期普通工况下的受载。在对其进行轻量化设计后，进行试验验证是必需进行的，目前在对汽车转向节进行强度试验时，大部分只是对转向节进行单体试验，即在台架上只装上转向节，分别在其各个安装点加载力，或者装上一个模拟车轮的加力板，在加力板一端加载，例如公开号为101441135B的汽车转向节试验装置及其试验方法和公开号为CN203519327U的一种汽车转向节的耐久试验装置，其均直接固定转向节的控制臂安装点、减振器安装点、转向节臂安装点等，直接通过一加力板连接轮毂中心，在加力板另一端加载，这样进行试验存在一定的缺陷，一方面没有考虑转向节在受载过程中，和控制臂、减振器等周边部件会进行整体的运动，从而改变转向节实际的受力状态，另一方面其加载的模拟车轮接地点的加载并没有考虑到在车撤中心加载，与实际受力状态有偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车转向节系统试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供如下技术方案：
一种汽车转向节系统试验装置，包括支持架、下控制臂模拟件、上控制臂模拟件、转向拉杆模拟件、减振器、车轮模拟组件、辅助安装拉杆组件、轮毂、顶角设有通孔的三角板，所述下控制臂模拟件和上控制臂模拟件的一端分别与转向节通过球销相连，其另一端铰接在支持架相应的安装座上，所述转向拉杆模拟件一端通过球销与转向节臂的安装孔相连，另一端通过球铰副安装在支持架相应的安装座上，所述减振器的一端铰接在下控制臂模拟件中部，另一端铰接在支持架相应的安装座上；所述的转向拉杆模拟件一端固定在减振器上，另一端连接于支持架顶部，所述轮毂一端固定在车轮模拟组件，另一端通过轴承直接与转向节中心孔转动连接并依次与三角板和锁紧螺母固定连接，所述三角板的另外两孔与转向节的卡钳安装点通过螺栓固定连接；所述车轮模拟组件设置有五个均位于轮胎中心的作动器安装孔位；所述的辅助安装拉杆组件下端与所述减振器的弹簧座相连接，上端与支持架顶部相连接。
进一步地，所述车轮模拟组件由上至下依次包括固定连接的上连接板、主体板、下连接块，所述主体板的一侧固定设置有侧连接板，所述上连接板顶面设置有用于连接液压伺服作动器的作动器安装孔位，所述侧连接板外侧设置有孔位中心与轮毂中心在同一高度上的作动器连接的作动器安装孔位；所述下连接块横截面呈方槽形，左右两侧设置有作动器安装孔位，槽内设置有横向位置与轮胎中心位置相一致的连接板，所述的连接板中部设置有作动器安装孔位。
进一步地，所述的作动器安装孔位内均匀设置有若干安装小孔。
进一步地，所述的连接板上均匀设置有加强肋。
进一步地，所述辅助安装拉杆组件包括第一卡板、第一螺丝杆、第一螺母、第二螺母、第二螺丝杆、第二卡板，所述第一螺丝杆和第二螺丝杆的一端通过螺纹分别连接第一螺母和第二螺母，另一端均垂直设置有螺丝孔，所述第一卡板和第二卡板通过穿入所述螺丝孔的螺栓夹紧第一螺丝杆和第二螺丝杆。
进一步地，所述的支持架顶部设置有楔形块，所述楔形块上设置有用于连接所述辅助安装拉杆组件的长圆孔。
进一步地，所述楔形块的左右两侧设置有转轴，所述支持架顶部设置有与所述转轴转动配合的转轴孔。
进一步地，所述的轮毂上设置有花键轴，所述的三角板上设置有与所述花键轴相配合的花键孔，所述三角板通过锁紧螺母轴向固定在轮毂的花键轴上。
进一步地，所述支持架中间焊接一竖直平板，所述竖直平上由下至上依次设置有用于连接下控制臂模拟件的下控制臂前点安装座和下控制臂后点安装座、用于连接转向拉杆模拟件的转向拉杆安装座、用于连接上控制臂模拟件的上控制臂前点安装座和上控制臂后点安装座、用于连接减振器的减振器上点安装座。
进一步地，所述车轮模拟组件与各作动器均通过关节轴承相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种在悬架系统下的汽车转向节试验装置，考虑了与转向节相连部件的刚度的影响，考虑了对转向节进行加载试验过程中可能出现载荷方向改变的因素，准确地模拟了轮胎接地中心点的加载，其中的车轮模拟组件刚度大，变形小，三角板模拟制动盘，其安装简便并不会松动，辅助安装拉杆组件提高了安装减振筒的便捷性，并在试验过程中作为安全保护作用。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构立体示意图。
图2为本发明实施例的车轮模拟组件示意图。
图3为本发明实施例的三角板安装示意图。
图4为图3的A-A截面视图。
图5为本发明实施例的支持架结构示意图。
图6为本发明实施例的辅助安装拉杆组件的示意图。
图7为本发明实施例的整体结构主视示意图。
图8为本发明实施例的整体结构右视示意图。
图中所示：下控制臂模拟件1，车轮模拟组件2，上连接板21、侧连接板22、主体板23、下连接块24，三角板3，转向节4，上控制臂模拟件5，楔形块6，辅助安装拉杆组件7，第一卡板71，第一螺丝杆72，第一螺母73，第二螺母74，第二螺丝杆75，第二卡板76，支持架8，下控制臂前点安装座81，下控制臂后点安装座82，转向拉杆安装座83，上控制臂前点安装座84，上控制臂后点安装座85，减振器上点安装座86，转向拉杆模拟件9，减振器10，轮毂11，锁紧螺母12。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例一
如图1所示，一种汽车转向节系统试验装置，包括支持架8、下控制臂模拟件1、上控制臂模拟件5、转向拉杆模拟件9、减振器10、车轮模拟组件2、辅助安装拉杆组件7、轮毂11、顶角设有通孔的三角板3，所述下控制臂模拟件1和上控制臂模拟件5的一端分别与转向节通过球销相连，其另一端通过衬套铰接在支持架8相应的安装座上，所述转向拉杆模拟件9一端通过球销与转向节臂的安装孔相连，另一端通过球铰副安装在支持架8相应的安装座上，所述减振器10的一端铰接在下控制臂模拟件1中部，另一端铰接在支持架8相应的安装座上；所述的转向拉杆模拟件9一端固定在减振器10上，另一端连接于支持架8顶部。
具体而言，如图2所示，所述车轮模拟组件2由上至下依次包括固定连接的上连接板21、主体板23、下连接块24，所述主体板23的一侧固定设置有侧连接板22，所述上连接板21顶面设置有用于连接液压伺服作动器的作动器安装孔位，所述侧连接板22外侧设置有孔位中心与轮毂中心在同一高度上的作动器连接的作动器安装孔位；所述下连接块24横截面呈方槽形，左右两侧设置有作动器安装孔位，槽内设置有横向位置与轮胎中心位置相一致的连接板，所述的连接板中部设置有作动器安装孔位。所述的作动器安装孔位内均匀设置有若干安装小孔。所述的连接板上均匀设置有两条加强肋。所述车轮模拟组件2与各作动器均通过关节轴承相连接。
如图2至图4所示，所述轮毂11一端固定在车轮模拟组件2，另一端通过轴承直接与转向节中心孔转动连接并依次与三角板(3)和锁紧螺母(12)固定连接；用于替代制动盘的三角板3采用三角形，其与卡钳安装点部位有两个凸台，三角板3安装在转向节内侧，所述的轮毂11上设置有花键轴，所述的三角板3上设置有与所述花键轴相配合的花键孔，所述三角板3通过锁紧螺母12轴向固定在轮毂11的花键轴上。所述三角板3的另两个孔与转向节的卡钳安装点通过螺栓固定连接。
如图5所示，所述支持架8中间焊接一竖直平板，所述竖直平上由下至上依次设置有用于连接下控制臂模拟件1的下控制臂前点安装座81和下控制臂后点安装座82、用于连接转向拉杆模拟件9的转向拉杆安装座83、用于连接上控制臂模拟件5的上控制臂前点安装座84和上控制臂后点安装座85、用于连接减振器10的减振器上点安装座86。所述的支持架8顶部设置有楔形块6，所述楔形块6上设置有用于连接所述辅助安装拉杆组件7的长圆孔，所述楔形块6的左右两侧设置有转轴，所述支持架8顶部设置有与所述转轴转动配合的转轴孔。
如图6所示，所述辅助安装拉杆组件7包括第一卡板71、第一螺丝杆72、第一螺母73、第二螺母74、第二螺丝杆75、第二卡板76，所述第一螺丝杆72和第二螺丝杆75的一端通过螺纹分别连接第一螺母73和第二螺母74，另一端均垂直设置有螺丝孔，所述第一卡板71和第二卡板76通过穿入所述螺丝孔的螺栓夹紧第一螺丝杆72和第二螺丝杆75。所述第一螺丝杆72和第二螺丝杆75的螺纹端穿过所述楔形块6上的两个长圆孔，并通过第一螺母73和第二螺母74就行调节。
下面采用所述汽车转向节系统试验装置进行制动极限强度试验：
在进行试验时，如上述方式安装好各紧固件，先利用辅助安装拉杆组件7压缩减振器弹簧，使弹簧长度为对应车型的弹簧安装长度；然后在上连接板21连接作动器，其中需要通过关节轴承连接；接着拧松辅助安装拉杆组件7的两个调节高度的螺母，使第一螺丝杆72和第二螺丝杆75可以活动，试验时第一螺母73和第二螺母74起到保护垂直作动缸行程的作用；最后在下连接块24的侧边连接作动器，施加载荷，加载两倍的最大制动力，检测转向节是否有破损(见图7)。
实施例二
下面采用所述汽车转向节系统试验装置进行纵向力极限强度试验：
如实施例一所述将各夹具组件安装好后，为模拟在车轮中心加载，将作动器连接侧连接板22，并施加两倍的最大路谱载荷，检测转向节是否有破损(见图7)。
实施例三
下面采用所述汽车转向节系统试验装置进行垂直工况极限强度试验：
如实施例一所述将各夹具组件安装好，将作动器连接上连接板21，拧松辅助安装拉杆组件7的两个调节高度的螺母，加载力方向经过车轮中心，加载施加两倍的最大路谱载荷并检测转向节是否破损(见图8)。
实施例四
下面采用所述汽车转向节系统试验装置进行侧向极限强度试验：
如实施例一所述将各夹具组件安装好，为模拟在轮胎接地点加载，将作动器连接下连接块24中间的作动器安装孔位，并施加两倍的最大路谱载荷，检测转向节是否有破损(见图8)。
实施例五
下面采用所述汽车转向节系统试验装置进行疲劳强度试验：
如实施例一所述将各夹具组件安装好，若检测制动疲劳强度，同实施例1加载方向相同，但是实施的是正弦函数模式的力信号，加载幅值为一倍路谱载荷，若检测转向疲劳工况，则在下连接块24施加侧向力和上连接板21施加垂向力，以正弦函数模式加载，加载幅值为一倍路谱载荷，观测转向节破坏时的循环次数。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车转向节系统试验装置，其特征在于：包括支持架(8)、下控制臂模拟件(1)、上控制臂模拟件(5)、转向拉杆模拟件(9)、减振器(10)、车轮模拟组件(2)、辅助安装拉杆组件(7)、轮毂(11)、顶角设有通孔的三角板(3)，所述下控制臂模拟件(1)和上控制臂模拟件(5)的一端分别与转向节通过球销相连，其另一端铰接在支持架(8)相应的安装座上，所述转向拉杆模拟件(9)一端通过球销与转向节臂的安装孔相连，另一端通过球铰副安装在支持架(8)相应的安装座上，所述减振器(10)的一端铰接在下控制臂模拟件(1)中部，另一端铰接在支持架(8)相应的安装座上；所述的转向拉杆模拟件(9)一端固定在减振器(10)上，另一端连接于支持架(8)顶部，所述轮毂(11)一端固定在车轮模拟组件(2)，另一端通过轴承直接与转向节中心孔转动连接并依次与三角板(3)和锁紧螺母(12)固定连接，所述三角板(3)的另外两孔与转向节的卡钳安装点通过螺栓固定连接；所述车轮模拟组件(2)设置有五个均位于轮胎中心的作动器安装孔位；所述的辅助安装拉杆组件(7)下端与所述减振器(10)的弹簧座相连接，上端与支持架(8)顶部相连接。
2.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述车轮模拟组件(2)由上至下依次包括固定连接的上连接板(21)、主体板(23)、下连接块(24)，所述主体板(23)的一侧固定设置有侧连接板(22)，所述上连接板(21)顶面设置有用于连接液压伺服作动器的作动器安装孔位，所述侧连接板(22)外侧设置有孔位中心与轮毂中心在同一高度上的作动器连接的作动器安装孔位；所述下连接块(24)横截面呈方槽形，左右两侧设置有作动器安装孔位，槽内设置有横向位置与轮胎中心位置相一致的连接板，所述的连接板中部设置有作动器安装孔位。
3.根据权利要求2所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述的作动器安装孔位内均匀设置有若干安装小孔。
4.根据权利要求2所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述的连接板上均匀设置有加强肋。
5.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述辅助安装拉杆组件(7)包括第一卡板(71)、第一螺丝杆(72)、第一螺母(73)、第二螺母(74)、第二螺丝杆(75)、第二卡板(76)，所述第一螺丝杆(72)和第二螺丝杆(75)的一端通过螺纹分别连接第一螺母(73)和第二螺母(74)，另一端均垂直设置有螺丝孔，所述第一卡板(71)和第二卡板(76)通过穿入所述螺丝孔的螺栓夹紧第一螺丝杆(72)和第二螺丝杆(75)。
6.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述的支持架(8)顶部设置有楔形块(6)，所述楔形块(6)上设置有用于连接所述辅助安装拉杆组件(7)的长圆孔。
7.根据权利要求6所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述楔形块(6)的左右两侧设置有转轴，所述支持架(8)顶部设置有与所述转轴转动配合的转轴孔。
8.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述的轮毂(11)上设置有花键轴，所述的三角板(3)上设置有与所述花键轴相配合的花键孔，所述三角板(3)通过锁紧螺母(12)轴向固定在轮毂(11)的花键轴上。
9.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述支持架(8)中间焊接一竖直平板，所述竖直平上由下至上依次设置有用于连接下控制臂模拟件(1)的下控制臂前点安装座(81)和下控制臂后点安装座(82)、用于连接转向拉杆模拟件(9)的转向拉杆安装座(83)、用于连接上控制臂模拟件(5)的上控制臂前点安装座(84)和上控制臂后点安装座(85)、用于连接减振器(10)的减振器上点安装座(86)。
10.根据权利要求1所述的汽车转向节系统试验装置，其特征在于：所述车轮模拟组件(2)与各作动器均通过关节轴承相连接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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