CN108534734A - 球节测试装置及检测系统 - Google Patents

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袁文强
张鹏
姜向京
李妮妮
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Abstract

本发明涉及检测装置技术领域,尤其是涉及一种球节测试装置及检测系统。球节测试装置包括支撑机构、用于夹持与球节相连的球销的夹持机构和用于固定与球节相连的球节座的安装座;所述支撑机构上连接有施力部件,所述施力部件包括驱动部件和施力杆,所述驱动部件通过施力杆与所述夹持机构连接,所述施力杆上设置有位移传感器,所述施力杆和所述驱动部件之间设置有力传感器,所述位移传感器和所述力传感器均与控制系统相连。检测系统包括上述的球节测试装置。本发明能够同时检测球节的刚度及间隙,且检测效果好。

Description

球节测试装置及检测系统
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域,尤其是涉及一种球节测试装置及检测系统。
背景技术
随着汽车零部件规模化生产的发展,产品品质已成为众多汽车零部件制造企业最为关注的指标,品质的保证能力是决定一个企业持续发展的核心力量。内球头类产品属于汽车关键的安全类零件之一,该产品需要保证100%合格,如果球节刚度及间隙达不到要求,会直接影响产品功能的实现,传动系统受损,严重影响行车安全,所以球节刚度及间隙的检测是必不可少的一环。但是目前的装置对球节刚度和间隙的检测的效果不佳。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种球节测试装置,能够同时检测球节的刚度及间隙,且检测效果好。
本发明提供的球节测试装置,包括:支撑机构、用于夹持与球节相连的球销的夹持机构和用于固定与球节相连的球节座的安装座;
所述支撑机构上连接有施力部件,所述施力部件包括驱动部件和施力杆,所述驱动部件通过施力杆与所述夹持机构连接,所述施力杆上设置有位移传感器,所述施力杆和所述驱动部件之间设置有力传感器,所述位移传感器和所述力传感器均与控制系统相连。
在上述技术方案中,进一步地,所述驱动部件上远离所述力传感器的一侧连接有第一球铰,所述力传感器和所述施力杆之间连接有第二球铰。
在上述技术方案中,进一步地,还包括第一支架,所述第一支架上设置有直线轴承,且所述施力杆贯穿所述直线轴承,并与所述直线轴承配合使用。
在上述技术方案中,进一步地,还包括第二支架,所述第二支架通过弹性件与所述驱动部件连接。
在上述技术方案中,进一步地,所述位移传感器包括固定部分和移动部分,所述固定部分与所述第一支架固定连接,所述移动部分与所述施力杆接触。
在上述技术方案中,进一步地,所述安装座包括第一安装座和与所述第一安装座相连的第二安装座,所述第一安装座与所述第二安装座通过第一紧固件锁紧,且所述第一安装座底部和所述第二安装座顶部均设置有V型槽。
在上述技术方案中,进一步地,所述第二安装座包括第一板体和能够相对于所述第一板体滑动的第二板体,所述第一板体和所述第二板体通过第二紧固件锁紧。
在上述技术方案中,进一步地,所述第一板体上设置有凹槽结构,所述第二板体上设置有与所述凹槽结构相适配的凸起结构。
在上述技术方案中,进一步地,所述第二板体与所述支撑机构上的底板滑动连接,所述第二板体和所述底板通过第三紧固件锁紧。
本发明的第二目的在于提供一种检测系统,能够同时检测球节的刚度及间隙,且检测效果好。
本发明提供的检测系统,包括:上述的球节测试装置。
相对于现有技术,本发明提供的球节测试装置及检测系统具有如下优势:
本发明提供的球节测试装置,包括支撑机构、用于夹持与球节相连的球销的夹持机构和用于固定与球节相连的球节座的安装座;支撑机构上连接有施力部件,施力部件包括驱动部件和施力杆,驱动部件通过施力杆与夹持机构连接,施力杆上设置有位移传感器,施力杆和驱动部件之间设置有力传感器,位移传感器和力传感器均与控制系统相连。使用时驱动部件通过施力杆对与球节相连的球销进行施力,施力过程能够通过位移传感器测出球节的间隙;然后继续施力,即通过加载和卸载整个过程中通过控制系统记录的载荷与位移的关系曲线能够测出球节的刚度;因此实现了在测试球节刚度的同时,还可以测试出球节的间隙,检测方便且检测效果较好。
本发明提供的检测系统,包括上述的球节测试装置。由于球节测试装置的设置,所以检测系统具有上述球节测试装置的所有优点;通过位移传感器测出球节的间隙,以及通过加载和卸载整个过程中通过控制系统记录的载荷与位移的关系曲线能够测出球节的刚度;因此实现了在测试球节刚度的同时,还可以测试出球节的间隙,检测方便且检测效果较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的球节测试装置测试内球节时的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的球节测试装置测试外球节时的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的球节测试装置安装座的结构示意图。
图标:
100-支撑机构;300-第二支架;400-力传感器;600-夹持机构;700-安装座;800-球节;900-第一支架;
201-第一球铰;202-驱动部件;203-第二球铰;204-施力杆;301-弹性件;501-固定部分;502-移动部分;701-第一安装座;703-第一紧固件;801-球节座;802-球销;901-直线轴承;
7021-第二板体;7022-第一板体;7023-第二紧固件;7024-第三紧固件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例一
如图1和3所示,本实施例提供的球节测试装置,包括:支撑机构100、用于夹持与球节800相连的球销802的夹持机构600和用于固定与球节800相连的球节座801的安装座700;支撑机构100上连接有施力部件,施力部件包括驱动部件202和施力杆204,驱动部件202通过施力杆204与夹持机构600连接,施力杆204上设置有位移传感器,施力杆204和驱动部件202之间设置有力传感器400,位移传感器和力传感器400均与控制系统相连。
需要说明的是,驱动部件202设置为油缸,提供试验需要的拉力和压力;力传感器400用于检测驱动部件202的推力或者拉力,并将力值输送至控制系统,同时位移传感器也将施力杆204的位移值传递至控制系统;在试验前,首先将球节800的球销802安装于夹持机构600(即夹具)上,然后根据球节座801的高度位置调节安装座700的高度和位置,再将球节座801锁紧。
具体的,施力杆204、球销802、球节800和球节座801的中心轴线位于同一直线上(该直线水平设置)。
需要说明的是,试验时,首先沿球销802轴线方向对球销802施加拉伸负荷使其达到规定的轴向负荷的20%,然后卸载至0;再施加压缩负荷使其达到规定的轴向负荷的20%,然后卸载至0;最后,重复上述过程,其负荷值应为规定的轴向负荷值,同时记录出加载和卸载整个过程中载荷与位移的关系曲线,从载荷与位移的关系曲线不但可以看出球节800的刚度,还可以看出球节800的间隙,所以该方法可以检测球节800的轴向间隙。
还需要说明的是,刚度的检测方法可以参照QC/T 1021-2015汽车独立悬架球头销总成性能要求及台架试验方法、JASO C715:2005汽车转向拉杆接头总成测试方法。
进一步地,驱动部件202上远离力传感器400的一侧连接有第一球铰201,力传感器400和施力杆204之间连接有第二球铰203;用于保护驱动部件202,且由于第一球铰201和第二球铰203设置在驱动部件202的前端和后端,使驱动部件202只受推力和压力。
本实施例可选方案中,还包括第一支架900,第一支架900上设置有直线轴承901,且施力杆204贯穿直线轴承901,并与直线轴承901配合使用。作用是导向,约束施力杆204,使其只能在水平方向上移动。
具体的,位移传感器包括固定部分501和移动部分502,固定部分501与第一支架900固定连接,移动部分502与施力杆204接触。
进一步地,还包括第二支架300,第二支架300通过弹性件301与驱动部件202连接;第二支架300和弹性件301的作用是支撑驱动部件202,同时使驱动部件202的高度可调,且调节其高度使驱动部件202的作动杆和施力杆204轴线高度相同;同时弹性件301的设置能够避免驱动部件202自身重量使得驱动部件202的作动杆和缸筒及油封之间有不正常磨损。
本实施例可选方案中,安装座700包括第一安装座701和与第一安装座701相连的第二安装座,第一安装座701与第二安装座通过第一紧固件703锁紧,且第一安装座701底部和第二安装座顶部均设置有V型槽,能夹紧球节座801;使用时,先将第一安装座701和第二安装座之间的距离调大,再将球节座801放置到V型槽中,然后通过第一锁紧件将第一安装座701和第二安装座锁紧,因此能够对球节座801进行固定。
具体的,第二安装座包括第一板体7022和能够相对于第一板体7022滑动的第二板体7021,第一板体7022和第二板体7021通过第二紧固件7023锁紧;第一板体7022上设置有凹槽结构,第二板体7021上设置有与凹槽结构相适配的凸起结构;通过调整第一板体7022的位置和高度,可以适用于不同尺寸球节800的安装。
进一步地,第二板体7021与支撑机构100上的底板滑动连接,第二板体7021和底板通过第三紧固件7024锁紧。可以保证工作时,第二板体7021可以完全锁紧在底板上,整个安装座700也可以完全锁紧,不会由于油缸的拉力或者推力发生移动,影响位移测量的精度。
结合以上对本发明的详细描述可以看出,本实施例提供的球节测试装置,使用时驱动部件202通过施力杆204对与球节800相连的球销802进行施力,施力过程能够通过位移传感器测出球节800的间隙;然后继续施力,即通过加载和卸载整个过程中通过控制系统记录的载荷与位移的关系曲线能够测出球节800的刚度;因此实现了在测试球节800刚度的同时,还可以测试出球节800的间隙,检测方便且检测效果较好。在测试时,该装置具有以下优点:
可以按照标准规定施加约束和载荷进行球节800刚度和间隙的测量试验;油缸受到保护,减少了油缸的不必要磨损;通过合理设计球节800安装座700的结构,避免试验装置的不稳定而影响球节800刚度和间隙的测试;可以适用于不同型号尺寸的球节800。
实施例二
如图2和3所示,本实施例提供的球节测试装置,包括:支撑机构100、用于夹持与球节800相连的球销802的夹持机构600和用于固定与球节800相连的球节座801的安装座700;支撑机构100上连接有施力部件,施力部件包括驱动部件202和施力杆204,驱动部件202通过施力杆204与夹持机构600连接,施力杆204上设置有位移传感器,施力杆204和驱动部件202之间设置有力传感器400,位移传感器和力传感器400均与控制系统相连。
具体的,球销802和球节800中心轴线位于同一直线上,施力杆204的轴线与该直线垂直设置,球节座801的轴线也与该直线垂直设置(该直线竖直设置,施力杆204的轴线和球节座801的轴线水平设置)。
需要说明的是,试验时,首先沿球销802径向方向对球销802施加拉伸负荷使其达到规定的径向负荷的20%,然后卸载至0;再施加压缩负荷使其达到规定的径向负荷的20%,然后卸载至0;最后,重复上述过程,其负荷值应为规定的径向负荷值,同时记录出加载和卸载整个过程中载荷与位移的关系曲线,从载荷与位移的关系曲线不但可以看出球节800的刚度,还可以看出球节800的间隙,所以该方法可以检测球节800的径向间隙,检测方便且检测效果较好。
本实施例的其他的结构与实施例一的结构相同,因此这里不再赘述。
实施例三
本实施例提供的检测系统,包括:上述的球节测试装置。
本实施例提供的检测系统,包括上述的球节测试装置。由于球节测试装置的设置,所以检测系统具有上述球节测试装置的所有优点;通过位移传感器测出球节800的间隙,以及通过加载和卸载整个过程中通过控制系统记录的载荷与位移的关系曲线能够测出球节800的刚度;因此实现了在测试球节800刚度的同时,还可以测试出球节800的间隙,检测方便且检测效果较好。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种球节测试装置,其特征在于,包括:支撑机构、用于夹持与球节相连的球销的夹持机构和用于固定与球节相连的球节座的安装座;
所述支撑机构上连接有施力部件,所述施力部件包括驱动部件和施力杆,所述驱动部件通过施力杆与所述夹持机构连接,所述施力杆上设置有位移传感器,所述施力杆和所述驱动部件之间设置有力传感器,所述位移传感器和所述力传感器均与控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的球节测试装置,其特征在于,所述驱动部件上远离所述力传感器的一侧连接有第一球铰,所述力传感器和所述施力杆之间连接有第二球铰。
3.根据权利要求1所述的球节测试装置,其特征在于,还包括第一支架,所述第一支架上设置有直线轴承,且所述施力杆贯穿所述直线轴承,并与所述直线轴承配合使用。
4.根据权利要求1所述的球节测试装置,其特征在于,还包括第二支架,所述第二支架通过弹性件与所述驱动部件连接。
5.根据权利要求3所述的球节测试装置,其特征在于,所述位移传感器包括固定部分和移动部分,所述固定部分与所述第一支架固定连接,所述移动部分与所述施力杆接触。
6.根据权利要求1所述的球节测试装置,其特征在于,所述安装座包括第一安装座和与所述第一安装座相连的第二安装座,所述第一安装座与所述第二安装座通过第一紧固件锁紧,且所述第一安装座底部和所述第二安装座顶部均设置有V型槽。
7.根据权利要求6所述的球节测试装置,其特征在于,所述第二安装座包括第一板体和能够相对于所述第一板体滑动的第二板体,所述第一板体和所述第二板体通过第二紧固件锁紧。
8.根据权利要求7所述的球节测试装置,其特征在于,所述第一板体上设置有凹槽结构,所述第二板体上设置有与所述凹槽结构相适配的凸起结构。
9.根据权利要求7所述的球节测试装置,其特征在于,所述第二板体与所述支撑机构上的底板滑动连接,所述第二板体和所述底板通过第三紧固件锁紧。
10.一种检测系统,其特征在于,包括:权利要求1-9任一项所述的球节测试装置。
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