CN109253879A - 一种转向传动轴性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种转向传动轴性能测试装置，涉及汽车零部件生产检测设备技术领域，包括支架和前后间隔设于支架上的主动架和被动架，支架顶部具有水平的台板，主动架包括固接于台板的第一导轨和可动连接于第一导轨的第一平台，第一平台上存在有依次连接的第一电机、扭矩传感器和第一夹持器，被动架包括固接于台板的第二导轨和可动连接于第二导轨的第二平台，第二平台移动方向与第一平台同向，第二平台上存在有第二夹持器，第一夹持器和第二夹持器的形心位于同一竖直平面，第二平台后侧存在有压力传感器，扭矩传感器和压力传感器电连接有显示器。通过该转向传动轴性能测试装置可以自动、高效、稳定、高精度地进行转向传动轴的转动扭矩和伸缩推动力检测。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件生产检测设备技术领域，尤其涉及一种转向传动轴性能测试装置。
背景技术
目前，绝大多数汽车厂家都选用伸缩式的汽车转向传动轴，一方面可以适应新型汽车方向盘伸缩调节的舒适性功能需求，另一方面在发生交通事故时可以通过伸缩分段间的溃缩保护驾驶员不受到额外的伤害。一般伸缩式的转向传动轴为一个花键套管套接在一个花键轴上的结构，为保证车辆转向传动中的精度和套接结构的安全性，在生产质量控制中，对于其两部分间的相对轴向伸缩所需的推动力、相互转动带动时的工作扭矩等具有较高的要求。
在现有的生产过程中，一般还采用人工通过扭力、压力测量仪检测的方式进行检验，人工检验具有力的施加过程不连续、效率低、容易发生对零部件的损伤等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转向传动轴性能测试装置，通过该转向传动轴性能测试装置可以自动、高效、稳定、高精度地进行转向传动轴的转动扭矩和伸缩推动力检测。
为实现发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种转向传动轴性能测试装置，包括支架和前后间隔设于所述支架上的主动架和被动架，所述支架顶部具有水平的台板，所述主动架包括固接于所述台板的第一导轨和可动连接于所述第一导轨的第一平台，所述第一平台上存在有依次连接的第一电机、扭矩传感器和第一夹持器，所述被动架包括固接于所述台板的第二导轨和可动连接于所述第二导轨的第二平台，所述第二平台移动方向与所述第一平台同向，所述第二平台上存在有第二夹持器，所述第一夹持器和第二夹持器的形心位于同一竖直平面，所述第二平台后侧存在有压力传感器，所述扭矩传感器和压力传感器电连接有显示器。
作为本发明的优选，所述第一平台侧面固接有第二电机，所述台板上固接有与所述第一导轨同向的齿条，所述第二电机通过输出轴端部的齿轮与所述齿条啮合连接。
作为本发明的优选，所述第一电机与所述扭矩传感器间通过谐波减速器连接。
作为本发明的优选，所述压力传感器包括感应部和连接部，所述连接部固接于所述台板，所述感应部一端固接所述连接部，另一端与所述第二平台的后侧面止抵。
作为本发明的优选，所述第一夹持器为三爪卡盘。
作为本发明的优选，所述第二夹持器包括固接于所述第二平台顶部的V型块，所述V型块上升降连接有压块。
作为本发明的优选，所述压块与所述V型块的相对表面设有卡槽。
作为本发明的优选，所述卡槽表面覆盖有耐磨层。
作为本发明的优选，所述第一电机的输出轴上还设有角位移传感器。
作为本发明的优选，所述支架下方设有可调垫脚。
本发明的有益效果在于：
1. 第一平台上的第一电机驱动的第一夹持器可以夹持转向传动轴周转从而自动化地测量转动扭矩值；
2. 主动架和被动架沿第一导轨与第二导轨的相对运动可推动受其夹持在两端的转向传动轴的相对推动伸缩，从而自动化地通过对压力感应器产生作用而测得推动力数值；
3. 上述测量方式自动化程度高、测量准确性及稳定性好、检测效率高。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图；
图2为本发明的第二夹持器处截面示意图；
图中各项为：1支架，11台板，12齿条，13可调垫脚，21第一平台，22第一导轨，23第一电机，24扭矩传感器，25第一夹持器，26第二电机，27谐波减速器，28角位移传感器，31第二平台，32第二导轨，33第二夹持器，331V型块，332压块，333卡槽，4压力传感器，41感应部，42连接部，5显示器，61花键套管，62花键轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述：
如图1、2所示的一种转向传动轴性能测试装置，用于对转向传动轴进行力学测试，该转向传动轴包括相互套接的花键套管61和花键轴62，所需测试的力学参数包括以下两个：一：花键套管61和花键轴62间进行相互运动伸缩动作所需克服摩擦力的值，即使其向对伸缩的最小推力值，该摩擦力用于保证车辆运行时花键套管61和花键轴62的位置稳定性，即不会因重力或其他输入而自然滑落，同时该摩擦力不能过大以至影响人工或电机控制调节伸缩相对位置；二：花键套管61和花键轴62间转动带动对方转动时的扭矩值，该扭矩值不能过大至导致内外花键的损伤。
该转向传动轴性能测试装置包括一个具有四脚的支架1和前后间隔设于支架1上的主动架和被动架。支架1顶部具有水平的台板11，主动架包括通过螺栓固接于台板11的两根平行的第一导轨22和可动连接于第一导轨22的第一平台21，第一平台21上存在有依次连接的第一电机23、扭矩传感器24和第一夹持器25，第一电机23通过螺栓固接在第一平台21的前端，第一电机23的输出轴与扭矩传感器24的输入轴间通过谐波减速器27连接，谐波减速器27相对其他减速器结构体积更小、转动精度更高，平稳性更好，即不会在带动转向传动轴开始转动时发生空转等影响检测的问题，也更不易发生转速快速变化导致的检测误差。扭矩传感器24的输出轴通过联轴器连接第一夹持器25，第一夹持器25为三爪卡盘，花键轴62的端部的万向节通过该三爪卡盘可拆固接在主动架上。
本实施例中，第一平台21侧面通过螺栓纵向向下固接有第二电机26，台板11上螺栓固接有与第一导轨22同向的直线齿条12，第二电机26通过其输出轴端部键连接的齿轮与齿条12啮合连接。
本实施例中，第一电机23的输出轴上还套接有角位移传感器28，通过角位移传感器28可以测得转动扭矩测试中的相位角转动情况，从而可以根据该情况进一步消除外界因素如空转、减速器滑齿等的影响。
被动架包括通过螺栓固接于台板11的两根平行的第二导轨32和可动连接于第二导轨的第二平台31，第二导轨32的方向和第一导轨22相同，第二平台31移动方向与第一平台21同向。第二平台31上通过螺接固定连接有第二夹持器33，第二夹持器33包括螺栓固接于第二平台31顶部的V型块331，V型块331上通过两根螺栓升降连接有压块332，V型块331和V形槽和压块332形成对花键套管61的外切夹持。第一夹持器25和第二夹持器33的形心位于同一竖直平面，从而使得转向传动轴的轴线也在两端夹持后与该竖直平面重合，即消除了轴向便宜可能导致的测量误差。第二平台31后侧存在有压力传感器4，压力传感器4包括感应部41和连接部42，连接部4为L形的连接块，其水平部分通过螺栓固接于台板11上并位于两根第二导轨32之间，感应部412为一个压感压力传感器，其一端通过螺栓固接在连接部42L形的竖直部分，另一端与第二平台31的后侧面止抵。
本实施例中，压块332与V型块331的相对表面设有卡槽333，卡槽333与花键套管61外壁的凸缘可恰好嵌合或恰好止抵在其后侧，从而卡槽333一方面形成了在转向传动轴轴向的止抵限位以防止其被推动便于其进行伸缩测试，另一方面不会影响周向旋转转动扭矩的测试。卡槽333表面覆盖有陶瓷颗粒耐磨层。以避免其夹持的花键套管61的表面在转动扭矩测试中损伤。
本实施例中，扭矩传感器24、压力传感器4、第一电机23、第二电机26、角位移传感器28等都通过常用的PLC控制电路进行数据的采集、判断和显示，扭矩传感器24和压力传感器4电连接有显示器5，并通过显示器5示出检测得到的数值以便于检测人员观察记录。
本实施例中，支架1下方的四脚分别设有螺纹式的可调垫脚13。通过调节可调垫脚13可有效地将台板11调节至水平，从而避免倾斜导致的夹持、放置不准以至影响检测的情况。
在工作时，将转向传动轴夹持至支架1上，其中花键套管61通过第二夹持器33夹持，花键轴62通过第一夹持器25夹持。夹持完成后，第一电机23转动并最终带动花键轴62转动，此时扭矩传感器24测得转动时的扭矩值，并通过显示器5显示。在检测相对的推动力时，第二电机26转动通过齿轮齿条副的相对运动带动第一平台21向第二平台31移动，即将花键轴62推向花键套管61，此时，它们间的摩擦力使得第二平台31也被推动向压力传感器4挤压以测得推动力，在第二电机26输出的推动力大于花键套管61和花键轴62相互之间的最大静摩擦力后即发生相对的缩入，此时推动第二平台31的力不再增大，压力传感器4即测得所需的推力数值并通过显示器5显示。
以上实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，包括支架（1）和前后间隔设于所述支架（1）上的主动架和被动架，所述支架（1）顶部具有水平的台板（11），所述主动架包括固接于所述台板（11）的第一导轨（22）和可动连接于所述第一导轨（22）导轨的第一平台（21），所述第一平台（21）上存在有依次连接的第一电机（23）、扭矩传感器（24）和第一夹持器（25），所述被动架包括固接于所述台板（11）的第二导轨（32）和可动连接于所述第二导轨（32）的第二平台（31），所述第二平台（31）移动方向与所述第一平台（21）同向，所述第二平台（31）上存在有第二夹持器（33），所述第一夹持器（25）和第二夹持器（33）的形心位于同一竖直平面，所述第二平台（31）后侧存在有压力传感器（4），所述扭矩传感器（24）和压力传感器（4）电连接有显示器（5）。
2.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述第一平台（21）侧面固接有第二电机（26），所述台板（11）上固接有与所述第一导轨（22）同向的齿条（12），所述第二电机（26）通过输出轴端部的齿轮与所述齿条（12）啮合连接。
3.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述第一电机（23）与所述扭矩传感器（24）间通过谐波减速器（27）连接。
4.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述压力传感器（4）包括感应部（41）和连接部（42），所述连接部（42）固接于所述台板（11），所述感应部（41）一端固接所述连接部（42），另一端与所述第二平台（31）的后侧面止抵。
5.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述第一夹持器（25）为三爪卡盘。
6.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述第二夹持器（33）包括固接于所述第二平台（31）顶部的V型块（331），所述V型块（331）上升降连接有压块（332）。
7.根据权利要求6所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述压块（332）与所述V型块（331）的相对表面设有卡槽（333）。
8.根据权利要求7所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述卡槽（333）表面覆盖有耐磨层。
9.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述第一电机（23）的输出轴上还设有角位移传感器（28）。
10.根据权利要求1所述的一种转向传动轴性能测试装置，其特征在于，所述支架（1）下方设有可调垫脚（13）。
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