CN109000917B - 一种汽车铰链静态载荷试验台及载荷试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件分析及测量控制技术领域，具体地指一种汽车铰链静态载荷试验台。包括支架、固定在支架下端的第一安装板和沿X向滑动连接于支架上端的第二安装板；所述的第一安装板X向一端设置有第一牵引钩；所述的第二安装板靠近第一安装板X向另一端设置有第二牵引钩。本发明的试验台结构简单，安装操作方便，能够准确反映汽车铰链在真实碰撞情况下的状态，保证铰链的试验状态和实车状态一致。

Description

一种汽车铰链静态载荷试验台及载荷试验方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件分析及测量控制技术领域，具体地指一种汽车铰链静态载荷试验台及载荷试验方法。

背景技术

现行国家标准并未对汽车发动机盖铰链的载荷性能提出要求，但发动机盖在交通事故中，特别是在速度较高的正面碰撞中的变形量较大。发动机盖铰链位于发动机盖后边缘，靠近前风挡玻璃处，若发动机盖铰链的纵向强度不足，发动机盖的较大位移会导致铰链页板或者转动销轴发生断裂。断裂发生后，发动机盖将撞向前风挡玻璃，引起前风挡玻璃破碎，甚至穿透前风挡玻璃危及前排乘客人身安全。因此越来越多的汽车公司制定了发动机盖铰链的强度标准，并对发动机盖铰链的纵向载荷进行试验。

传统的发动机盖铰链强度试验是在拉力试验机上进行的，一般的发动机盖铰链仅有固定页板和活动页板两部分组成，但这两部分并未采用工装设备进行固定。在试验机的拉力作用下，固定页板和活动页板可以发生相对运动，但这种相对运动只能呈180度方向，而发动机盖铰链实际工作状态时，固定页板和活动页板往往不是相互平行的180度，采用试验机的加载方向和铰链在车身上的实际状态存在差异，试验工况不具有代表性。同时固定页板和活动页板受力弯曲后，可能重叠挤压到一起，不能反应铰链的实际受力状况，从而影响铰链总成的纵向载荷性能的评价。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的试验工况存在不能准确反应铰链的实际受力情况从而影响铰链总成的纵向载荷性能的评价的问题，提供一种汽车铰链静态载荷试验台及载荷试验方法。

本发明的技术方案为：一种汽车铰链静态载荷试验台，其特征在于：包括支架、固定在支架下端的第一安装板和沿X向滑动连接于支架上端的第二安装板；所述的第一安装板X向一端设置有第一牵引钩；所述的第二安装板靠近第一安装板X向另一端设置有第二牵引钩。

进一步的所述的第一安装板与第二安装板之间设置有调节第一牵引钩和第一牵引钩Z向、Y向位置使第一牵引钩与第二牵引钩在ZY平面上的投影重合的调节结构；所述的X向、Y向和Z向两两垂直，ZY平面为与X向垂直的平面。

进一步的所述的调节结构包括第一牵引板和第一调节板；所述的第一调节板固定在第一安装板上，第一调节板上开设有沿Y向布置的第一Y向孔；所述的第一牵引板通过穿设于第一Y向孔内的螺栓沿Y向可调的连接于第一调节板，第一牵引板上开设有沿Z向布置的第一Z向孔；所述的第一牵引钩位于第一牵引板背离铰链销轴的一侧，通过穿设于第一Z向孔内的螺栓沿Z向可调的连接于第一牵引板。

进一步的所述的调节结构还包括第二牵引板和第二调节板；所述的第二安装板上开设有沿Y向布置的第二Y向孔；所述的第二调节板通过穿设于第二Y向孔内的螺栓沿Y向可调的连接于第二安装板上；所述的第二牵引板上端固定在第二调节板上，第二牵引板上开设有多个沿Z向间隔布置的第二Z向孔；所述的第二牵引钩位于第二牵引板远离第一牵引板的一侧，第二牵引钩通过穿设于第二Z向孔内的螺栓连接于第二牵引板。

进一步的所述的支架上设置有用于调节第一安装板与第二安装板之间Z向间距的高度调节单元。

进一步的所述的支架上设置有两组分置于第一安装板Y向两侧的高度调节单元；所述的高度调节单元包括固定在第一安装板上的第三调节板和沿Z向布置的支撑板；所述的支撑板上开设有沿Z向布置的第三Z向孔；所述的第三调节板通过穿设于第三Z向孔内的螺栓沿Z向相对移动的连接于支撑板；所述的第二安装板Y向和Z向受限、X向不受限的连接于支撑板。

进一步的所述的支撑板上端开设有沿X向布置的滑槽；所述的第二安装板Y向两端设置有对应滑槽的滑轨；所述的滑轨滑动连接于滑槽内。

进一步的所述的第二安装板上开设有多个与活动页板上的螺孔对应的第二安装孔，多个第二安装孔沿X向和Y向等距间隔阵列布置于第二安装板上。

一种汽车铰链静态载荷试验台试验方法，其特征在于：将汽车铰链的固定页板固定在第一安装板上，将活动页板固定在第二安装板上，调节第一牵引钩和第二牵引钩的位置，使第一牵引钩和第二牵引钩在ZY平面上的投影重合，分别对第一牵引钩和第二牵引钩施加大小相同、沿X向相背的拉力，记录汽车铰链在拉力作用下的试验状态。

进一步的所述的调节第一牵引钩和第二牵引钩的位置，使第一牵引钩和第二牵引钩在ZY平面上的投影重合的方法为：调节第二牵引钩Z向高度，使第二牵引钩处于活动页板和固定页板之间的1/2高度位置，调节第二牵引钩Y向位置，第二牵引钩与铰链销轴在Y向方向上处于同一平面内；对照第二牵引钩调节第一牵引钩的Z向高度和Y向位置，使两者处于X向的同条直线上。

本发明的优点有：1、通过分别对固定页板和活动页板进行固定，第一安装板和第二安装板只能沿X向滑移，分别对第一安装板和第二安装板施加牵引力，能够准确的反映汽车铰链在真实碰撞情况下的状态；

2、通过调节第一牵引钩和第二牵引钩的位置，使两者在ZY平面上的投影重合，能够保证分别对第一安装板和第二安装板施加的作用力为两两相对的，正好为汽车铰链在真实碰撞情况下的受力状态；

3、通过对第二安装板进行竖向调节，能够使汽车铰链张开到刚好为真实安装情况下的张开角度，使铰链维持在真实安装情况下的状态，这样的测量反映的情况更加真实可靠；

4、通过在第二安装板上设置多个第二安装孔，能够针对不同型号和尺寸的汽车铰链进行调节，使整个试验台的应用范围能够大幅度提高。

本发明的试验台结构简单，安装操作方便，能够准确反映汽车铰链在真实碰撞情况下的状态，保证铰链的试验状态和实车状态一致。

附图说明

图1：本发明的铰链安装在试验台上的轴视图；

图2：本发明的铰链安装在试验台上的主视图；

图3：本发明的试验台的爆炸示意图；

图4：本发明的铰链的固定页板固定在第一安装板上的示意图；

图5：本发明的铰链的活动页板固定在第二安装板上的示意图；

其中：1—第一安装板；2—第二安装板；3—第一牵引钩；4—第二牵引钩；5—第一牵引板；6—第一调节板；7—第一Y向孔；8—第一Z向孔；9—第二牵引板；10—第二调节板；11—第二Y向孔；12—第二Z向孔；13—第三调节板；14—支撑板；15—第三Z向孔；16—滑槽；17—滑轨；18—第一安装孔；19—第二安装孔；20—通孔；21—固定页板；22—活动页板；23—铰链销轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～5，一种汽车铰链静态载荷试验台，包括用于对汽车铰链的固定页板21进行固定的第一安装板1和用于对绕铰链销轴23翻转至固定页板21正上方的活动页板22进行固定的第二安装板2。本实施例的第一安装板1和第二安装板2沿Z向间隔布置，第一安装板1上开设有至少两个与固定页板21上的螺孔一一对应的第一安装孔18，如图3和4所示，本实施例在第一安装板1上开设有两个第一安装孔18，两个第一安装孔18通过螺栓将固定页板21固定在第一安装板1上，避免固定页板21在第一安装板1上的转动。保证两个第一安装孔18的中心连线与X向的夹角，与铰链在整车坐标系下发动机盖铰链固定页板21上与之对应的螺栓孔的孔心连线与X向夹角相同。

第二安装板2上开设有多个与活动页板22上的螺孔对应的第二安装孔19，多个第二安装孔19沿X向和Y向等距间隔阵列布置于第二安装板2上，如图5所示。通过设置多个第二安装孔19，能够适应不同规格和尺寸的汽车铰链安装，只要有两个第二安装孔19对活动页板22进行固定，即可避免活动页板22的转动。

实际安装时，汽车铰链的铰链销轴23可能会超出第二安装板2，为了避免与第二安装板2产生干涉，本实施例在第二安装板2上开设有通孔20，安装时，铰链销轴23可以穿过通孔20，不会与第二安装板2产生干涉。

为了保证准确模拟汽车碰撞时汽车铰链的状态，活动页板22和固定页板21之间需要张开到实际工作状态下的张开角度，通过调节第一安装板1和第二安装板2之间的Z向间距来确定。如图1～3所示，第一安装板1与第二安装板2之间设置有调节两者之间Z向间距的第三调节结构。第三调节结构包括两组分置于第一安装板1的Y向两侧的高度调节单元，高度调节单元包括固定在第一安装板1上的第三调节板13和沿Z向布置的支撑板14，支撑板14上开设有沿Z向布置的第三Z向孔15，第三调节板13通过穿设于第三Z向孔15内的螺栓沿Z向相对移动的连接于支撑板14。

真实碰撞下汽车铰链的活动页板22和固定页板21之间只有沿X向的作用力，为了模拟真实碰撞情况，本实施例的第二安装板2的Y向和Z向受限、X向不受限的连接于支撑板14。如图3所示，支撑板14上端开设有沿X向布置的滑槽16，第二安装板2的Y向两端设置有对应滑槽16的滑轨17，滑轨17滑动连接于滑槽16内。

为了与牵引设备连接，本实施例在第一安装板1远离铰链销轴23的一端设置有与对第一安装板1施加X向牵引力的牵引设备连接的第一牵引钩3，在第二安装板2远离第一牵引钩3的一端设置有与对第二安装板2施加X向相背牵引力的牵引设备连接的第二牵引钩4。

第一牵引钩3和第二牵引钩4分别连接牵引设备，分别对第一安装板1和第二安装板2施加相对方向的牵引力。要保证施加的牵引力是完全的相背，本实施例在第一牵引钩3与第一安装板1之间设置有调节第一牵引钩3Z向和Y向位置使第一牵引钩3与第二牵引钩4在ZY平面上的投影重合的第一调节结构，在第二牵引钩4与第二安装板2之间设置有调节第二牵引钩4Z向和Y向位置使第二牵引钩4与第一牵引钩3在ZY平面上投影重合的第二调节结构。

如图2～3所示，第一调节结构包括第一牵引板5和第一调节板6，第一调节板6固定在第一安装板1上，第一调节板6上开设有沿Y向布置的第一Y向孔7，第一牵引板5通过穿设于第一Y向孔7内的螺栓沿Y向可调的连接于第一调节板6，第一牵引板5上开设有沿Z向布置的第一Z向孔8，第一牵引钩3位于第一牵引板5背离铰链销轴23的一侧，通过穿设于第一Z向孔8内的螺栓沿Z向可调的连接于第一牵引板5。

如图1～3所示，第二调节结构包括第二牵引板9和第二调节板10，第二安装板2上开设有沿Y向布置的第二Y向孔11，第二调节板10通过穿设于第二Y向孔11内的螺栓沿Y向可调的连接于第二安装板2上，第二牵引板9上端固定在第二调节板10上，第二牵引板9上开设有多个沿Z向间隔布置的第二Z向孔12，第二牵引钩4位于第二牵引板9远离第一牵引板5的一侧，第二牵引钩4通过穿设于第二Z向孔12内的螺栓连接于第二牵引板9。其中，通孔20位于第二安装孔19和第二牵引钩4之间。

实验时，包括以下步骤：1、使用螺栓穿过固定页板21上的螺孔和第一安装板1上的第一安装孔18，将固定页板21固定在第一安装板1上；

2、调节支撑板14的Z向高度使第一安装板1和第二安装板2之间的间隙足够活动页板22翻转至水平状态，将活动页板22翻转至水平状态，调节支撑板14的Z向高度使第二安装板2下降至下端面贴合在活动页板22的上端面，调节第二安装板2的X向位置，使铰链销轴23穿过第二安装板2上的通孔20，活动页板22上的螺孔与第二安装板2上的第二安装孔19对应，使用螺栓由下至上穿过螺孔和对应的第二安装孔19将活动页板22固定在第二安装板2上；

3、调节第二牵引钩4在第二Z向孔12内的位置，使第二牵引钩4处于活动页板22和固定页板21之间的1/2高度位置，调节第二调节板10在第二Y向孔11内的位置，使第二牵引钩4与铰链销轴23在Y向方向上处于同一平面内；

4、对照第二牵引钩4的位置，调节第一牵引钩3的Z向高度和Y向位置，使第一牵引钩3和第二牵引钩4处于X向的同条直线上；

5、分别对第一牵引钩3和第二牵引钩4施加沿X向大小相同方向相反的拉力，观察铰链是否发生变形，记录发生变形时的拉力值。

实际使用时，可以将第一牵引钩3或是第二牵引钩4固定在某个固定结构上，然后对没有固定的牵引钩施加X向的牵引力。

如图2所示，本实施例的X向为图2中的左右方向，Y向指垂直图2中的前后方向，Z向指图2中的上下方向，X向、Y向和Z向两两垂直，ZY平面为与X向垂直的平面。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种汽车铰链静态载荷试验台，其特征在于：包括支架、固定在支架下端的第一安装板(1)和沿X向滑动连接于支架上端的第二安装板(2)；所述的第一安装板(1)X向一端设置有第一牵引钩(3)；所述的第二安装板(2)靠近第一安装板X向另一端设置有第二牵引钩(4)；

所述的第一安装板(1)与第二安装板(2)之间设置有调节第一牵引钩(3)和第一牵引钩(3)Z向、Y向位置使第一牵引钩(3)与第二牵引钩(4)在ZY平面上的投影重合的调节结构；所述的X向、Y向和Z向两两垂直，ZY平面为与X向垂直的平面；

所述的调节结构包括第一牵引板(5)和第一调节板(6)；所述的第一调节板(6)固定在第一安装板(1)上，第一调节板(6)上开设有沿Y向布置的第一Y向孔(7)；所述的第一牵引板(5)通过穿设于第一Y向孔(7)内的螺栓沿Y向可调的连接于第一调节板(6)，第一牵引板(5)上开设有沿Z向布置的第一Z向孔(8)；所述的第一牵引钩(3)位于第一牵引板(5)背离铰链销轴(23)的一侧，通过穿设于第一Z向孔(8)内的螺栓沿Z向可调的连接于第一牵引板(5)；

所述的调节结构还包括第二牵引板(9)和第二调节板(10)；所述的第二安装板(2)上开设有沿Y向布置的第二Y向孔(11)；所述的第二调节板(10)通过穿设于第二Y向孔(11)内的螺栓沿Y向可调的连接于第二安装板(2)上；所述的第二牵引板(9)上端固定在第二调节板(10)上，第二牵引板(9)上开设有多个沿Z向间隔布置的第二Z向孔(12)；所述的第二牵引钩(4)位于第二牵引板(9)远离第一牵引板(5)的一侧，第二牵引钩(4)通过穿设于第二Z向孔(12)内的螺栓连接于第二牵引板(9)；

所述的支架上设置有用于调节第一安装板(1)与第二安装板(2)之间Z向间距的高度调节单元；

所述的支架上设置有两组分置于第一安装板(1)的Y向两侧的高度调节单元；所述的高度调节单元包括固定在第一安装板(1)上的第三调节板(13)和沿Z向布置的支撑板(14)；所述的支撑板(14)上开设有沿Z向布置的第三Z向孔(15)；所述的第三调节板(13)通过穿设于第三Z向孔(15)内的螺栓沿Z向相对移动的连接于支撑板(14)；所述的第二安装板(2)Y向和Z向受限、X向不受限的连接于支撑板(14)。

2.如权利要求1所述的一种汽车铰链静态载荷试验台，其特征在于：所述的支撑板(14)上端开设有沿X向布置的滑槽(16)；所述的第二安装板(2)的Y向两端设置有对应滑槽(16)的滑轨(17)；所述的滑轨(17)滑动连接于滑槽(16)内。

3.如权利要求1所述的一种汽车铰链静态载荷试验台，其特征在于：所述的第二安装板(2)上开设有多个与活动页板(22)上的螺孔对应的第二安装孔(19)，多个第二安装孔(19)沿X向和Y向等距间隔阵列布置于第二安装板(2)上。

4.一种如权利要求1所述汽车铰链静态载荷试验台试验方法，其特征在于：将汽车铰链的固定页板(21)固定在第一安装板(1)上，将活动页板(22)固定在第二安装板(2)上，调节第一牵引钩(3)和第二牵引钩(4)的位置，使第一牵引钩(3)和第二牵引钩(4)在ZY平面上的投影重合，分别对第一牵引钩(3)和第二牵引钩(4)施加大小相同、沿X向相背的拉力，观察铰链是否发生变形，记录发生变形时的拉力值。

5.如权利要求4所述的一种汽车铰链静态载荷试验台试验方法，其特征在于：调节第一牵引钩(3)和第二牵引钩(4)的位置，使第一牵引钩(3)和第二牵引钩(4)在ZY平面上的投影重合的方法为：调节第二牵引钩(4)Z向高度，使第二牵引钩(4)处于活动页板(22)和固定页板(21)之间的1/2高度位置，调节第二牵引钩(4)Y向位置，第二牵引钩(4)与铰链销轴(23)在Y向方向上处于同一平面内；对照第二牵引钩(4)调节第一牵引钩(3)的Z向高度和Y向位置，使两者处于X向的同条直线上。

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