CN110196127B - 用于旋转设备、特别是用于悬架轴承单元的试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量旋转设备(2)的起动摩擦扭矩的试验台(1)，包括：试验室(9)；驱动装置(10、10‑1；100‑1)；测量单元(12)，其设置有用于测量摩擦扭矩的传感器；第一支架(11)，其旋转地联接于驱动装置(10、10‑1；100‑1)并且意在用于固定于布置在试验室(9)中的旋转设备的第一可旋转元件(15)；和第二支架(13)，其联接于测量单元(12)并且意在用于固定于旋转设备的第二元件(16)。驱动装置(10、10‑1；100‑1)包括：马达(27、270)，其使旋转板(28；280‑1)绕着轴线旋转；机械致动装置(30；280‑2、330)，其旋转地联接于第一支架(11)；和可弹性变形的联接元件(32；320)，其联接于旋转板(28；280‑1)和联接于机械致动装置。

Description

用于旋转设备、特别是用于悬架轴承单元的试验台

技术领域

本发明涉及用于旋转设备的试验台的领域，更具体地说，涉及意在用于测量机动车辆用的悬架轴承单元的起动摩擦扭矩的试验台。

背景技术

众所周知，机动车辆悬架系统包括支撑轮轴和车辆车轮的支柱。悬架轴承单元布置在支柱的上部、在车轮和地的相对侧、位于悬架弹簧与固定于车辆的车身壳体(bodyshell)的上构件之间。弹簧围绕减震器活塞杆布置，减震器活塞杆的端部可以固定于车辆的车身壳体。

悬架轴承单元包括滚动轴承、下杯、上杯和布置在(两)杯之间的至少一个密封件。悬架轴承单元的不同组成元件可以由塑料材料制成，杯能够被刚性插入件加强，尤其是由金属制成，以增大其机械强度。上杯介于滚动轴承的上圈与上构件之间，而下杯介于滚动轴承的下圈与悬架弹簧之间。因此，悬架轴承单元被设计用于在悬架弹簧与车辆的车身壳体之间传递轴向力，同时允许滚动轴承的圈之间的相对角运动。

悬架轴承单元的中心轴线和具有弹簧的支柱的中心轴线可以相对于彼此倾斜，轴线的相对倾斜度可以在5°至10°之间。因此，悬架轴承单元受到作为结果的径向力。

除了在机械完整性和紧密性方面的性能之外，悬架轴承单元的质量(/品质)的关键参数是其在载荷(/负载)下的摩擦扭矩。必要的是知道悬架轴承单元的该机械特性，这是因为随后将由此产生轴承单元将安装于的机动车辆的悬架性能以及其驾驶(/驱动)舒适性。已经开发了设立用于测量悬架轴承单元在载荷下的摩擦扭矩的试验台，以便优化其结构、材料和设计。这些试验台意在用于提供与应用状况相似的试验状况。

众所周知，用于测量悬架轴承单元在载荷下的摩擦扭矩的试验台包括管状套筒，管状套筒设置有圆柱形孔，两个悬架轴承单元从顶部到尾部地在孔中安装，轴承单元中的每一者安装在孔的轴向端中的一者处。轴承单元的固定杯中的每一者被在孔中锁定就位。轴承单元的可旋转的杯通过轴旋转地连结，所述轴向轴承单元施加载荷。该孔围绕下面这样的中心轴线延伸：该中心轴线相对于水平面倾斜了在轴承单元中的每一者与模拟支柱的轴之间的相对倾斜度的角度特性(/特征)。绕着中心轴线的振荡旋转运动通过配备有马达的驱动装置施加于轴，所述运动被传递到被试验的两个悬架轴承单元。

因此，这种试验台使得能够在与应用状况相似的振荡运动、倾斜、轴向载荷和径向载荷(由所限定的倾斜度和所施加的轴向载荷而产生)的状况下试验悬架轴承单元。试验台还设置有用于确定由两个悬架轴承单元的振荡而产生的摩擦扭矩的至少一个摩擦扭矩传感器。连结以用于测量摩擦扭矩的两个轴承单元可以相同或不同，其中一个轴承单元在试验中而另一个轴承单元具有已知的特性。

在该试验台中试验的悬架轴承单元的起动摩擦扭矩的测量取决于驱动装置，特别是取决于所使用的马达。由驱动装置的马达施加的起动扭矩的增大并不能被令人满意地控制，因此悬架轴承单元的起动摩擦扭矩的测量既不可靠也不可重复。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量旋转设备(更特别地是悬架轴承单元)的起动摩擦扭矩的试验台，其使得能够再现应用状况，其能够适用于任何型式的旋转设备，并提供可靠且可重复的测量。

本发明涉及一种用于测量旋转设备的起动摩擦扭矩的试验台，包括：试验室；驱动装置；测量单元，其设置有用于测量摩擦扭矩的传感器；第一支架，其(可)旋转地联接于驱动装置并且意在用于固定于(/紧固于)布置在试验室中的旋转设备的第一可旋转元件；和第二支架，其联接于测量单元并且意在用于固定于所述旋转设备的第二元件。

根据本发明，驱动装置包括：马达，其使旋转板绕着轴线旋转，所述旋转板(可)旋转地联接于延伸出所述马达外的旋转轴；和机械致动装置，其(可)旋转地(rotationally)联接于第一支架。驱动装置还包括可弹性变形的联接元件，其在联接于旋转板的第一部分与联接于机械致动装置的第二部分之间设置有可弹性变形(的)主体。

根据本发明的其它特征，这些特征是有利但非强制性的，被单独(isolation)考虑或组合考虑：

-机械致动装置包括曲柄，曲柄的第一端旋转地(/可旋转地)(rotationally)联接于第一支架。

-可弹性变形的联接元件为长型弹簧，长型弹簧具有设置有弹簧线圈的中央部分，所述中央部分在联接于旋转板的第一端与联接于曲柄的自由端的第二端之间延伸。

-长型弹簧的第一端具有围绕固定于旋转板的突出圆柱布置的钩形(/钩的形状)。

-长型弹簧的第二端具有围绕固定于曲柄的突出圆柱布置的钩形。

-机械致动装置还包括致动板，致动板的轴线与旋转板的轴线重合，致动板与旋转板经由可弹性变形的联接元件旋转地联接。

-机械致动装置还包括杆，杆具有在第一端与第二端之间延伸的长型主体，其中所述第一端联接于致动板的枢轴连接部处，所述第二端联接于曲柄的自由端的枢轴连接部处。

-可弹性变形的元件是扭力弹簧，扭力弹簧包括固定于旋转板的第一端和固定于致动板的第二端。

-旋转板包括沿致动板的方向突出的引导部分，扭力弹簧的一部分围绕所述部分布置。

-致动板包括沿旋转板的方向突出的引导部分，扭力弹簧的一部分围绕所述部分布置。

-致动板和旋转板包括贯通开口和凹入区域，贯通开口和凹入区域连结使得销能够被容纳在其中(/贯通开口和凹入区域以销能够被容纳在其中的方式连结)，使得固定地使所述(两)板旋转地联接。

附图说明

基于阅读仅通过非限制性示例给出的以下说明，本发明将被更好地理解。

参照附图给出说明，在附图中：

-图1是根据本发明的用于悬架轴承单元的试验台的前视图；

-图2是图1的试验台的立体侧视图；

-图3是图1的试验台中的悬架轴承单元的轴向截面的详细视图；

-图4是图1的试验台用的支架的立体详细视图；

-图5是驱动装置的立体详细视图，图1的试验台在第一实施方式以及在第一构造中配备有该驱动装置；

-图6是图5的驱动装置的第二构造的立体详细视图；

-图7是驱动装置的截面详细视图，图1的试验台在第二实施方式以及在第一构造中配备有该驱动装置；以及

-图8是图7的驱动装置的第二构造的截面详细视图。

具体实施方式

图1和图2示出了试验台(/测试台)(test rig)，其具有总体标记1，用于测量旋转设备(在本情况下为悬架轴承单元)2的摩擦扭矩(friction torque)。出于使说明书和附图清楚的原因，试验台1未被图示出支撑它并将它固定于地面(ground)的固定框架。

试验台1包括第一下板3(/下方的第一板3)，该第一板3在水平面上延伸，并固定和紧固于(fixed and secured to)试验台1的框架。

试验台1包括第二板4。该第二板4在与第一板3平行的水平面上延伸，并且能够相对于第一板3平移运动。

试验台1包括四个管状引导件5，这些管状引导件5紧固于第一板3以及紧固于第三上板(/上方的第三板)7，第三上板7同样固定和紧固于框架。管状引导件5各自沿着与板3、4和7垂直的轴线在固定的第一下板3与固定的第三上板7之间延伸。管状引导件5穿过可运动的第二板4，并且各自形成所述板4的平移运动用的引导件(/引导)。

试验台1还包括运动传动机构(movement transmission mechanism)6，在本情况下是已知的螺丝型式(/丝杠型式)8，其确保第二板4的平移运动。有利的是，传动机构6紧固(fastened)于第三板7。第二板4能够在第一板3与第三板7之间平移运动。

试验台1包括在固定的第一板3与能够平移运动的第二板4之间限定(出)的试验室(/测试室)(test chamber)9。意在用于在试验台1中试验(/测试)的悬架轴承单元2被容纳在所述试验室9中。

第二板4能够平移运动，以便将轴向载荷(/负载)施加到在试验台1中试验的悬架轴承单元2，这将在下面更详细地解释。第二板4在试验期间保持固定，仅在配置和调整试验状况(/测试条件)(test conditions)的阶段期间被设定为平移运动。

有利的是，第一板3和第二板4各自在其(位于)试验室9中的内表面上分别包括一定厚度的绝热材料3-1、4-1(a thickness of thermally insulating material)。

根据一种变型(未图示出)，试验台1包括这样的支撑框架：支撑框架的侧向壁在其(位于)试验室9中的内表面上同样覆盖有一定厚度的绝热材料。如此试验室9是绝热的(/热绝缘的)。有利的是，试验台还可以包括用于在试验室9内部进行温度调控(regulation)以便调控试验的温度以使得再现(reproduce)应用状况的装置(未示出)。还可以设置用于监测试验室9中的相对湿度的装置(means)。

试验台1包括：驱动装置10，其紧固于固定的第一下板3；和第一下支架(holder)11，其旋转地(/可转动地)(rotationally)联接于驱动装置10。试验台1还包括：测量单元12，其紧固于能够平移运动的第二上板4；和第二上支架13，其联接于测量单元12。意在用于在试验台1中试验的悬架轴承单元2在一侧联接于第一支架11、在另一侧联接于第二支架13。

图3示出了安装在试验台1的试验室中的悬架轴承单元2。这里，在本实施方式中提出的悬架轴承单元2是麦弗逊式(“麦弗逊悬架轴承单元”或“MSBU”)。

悬架轴承单元2包括：单个倾斜接触(的)滚动轴承14、可旋转的(rotatable)下杯(/下轴承圈)(lower cup)15、和上杯16。悬架轴承单元2及其组成元件具有关于中心轴线X2轴对称的整体形状。杯15和杯16在彼此之间限定出内部壳体(/内部收容部)(internalhousing)，滚动轴承14被容纳在该内部壳体中。有利的是，悬架轴承单元2可以包括外和/或内密封装置，用于确保滚动轴承相对于外部污染的紧密性。

在本实施方式中，滚动轴承14包括：内圈；外圈；和一列倾斜接触的滚动元件(在本情况下为球)，其布置在所述圈之间(未标记出)。滚动轴承14优选是倾斜接触的滚动轴承，以便在使用时限制(limit)悬架轴承单元2内的力和摩擦。

下杯15能够绕着轴线X2并相对于上杯16旋转。下杯15是环形的，并且包括中央管状部分和从该管状部分向外延伸的径向部分。下杯15在第一上轴向侧形成滚动轴承用的下支架(holder)，并且在第二下轴向侧形成能够与车辆的支柱弹簧(strut spring)配合的支架。

在所示(/所提出)的实施方式中，试验台1的第一支架11包括支撑柱(supportpost)17，支撑柱17沿着相对于悬架轴承单元2的轴线X2以角度A17倾斜的轴线X17延伸。支撑柱17包括：第一下端(end)17-1，其联接于驱动装置10(其将在下面描述)；和第二上端17-2，其设置有第一适配装置18，第一适配装置18的形状与下杯15的下表面一致。支撑柱17的第一适配装置18使得能够再现机动车辆的支柱弹簧的结构和机械特性。第一适配装置18通过至少一个紧固螺丝19紧固于支撑柱17。如此，第一适配装置18可以容易地安装在支撑柱17上或从支撑柱17移除，尤其是当被替换为具有(适于不同的被试验悬架轴承装置的)不同形状的第一适配装置时(发生这种情况)。

作为另一种选择，支撑柱可以用支柱代替，该支柱在其第二端设置有弹簧，所述弹簧意在用于支承抵靠(bear against)悬架轴承单元的第一杯的轴承表面。

上杯16绕着轴线X2呈环形并形成滚动轴承14用的上支撑件。上杯16通常固定在机动车辆的悬架设备中，所述上杯16紧固于车辆的底架(chassis)。悬架轴承单元2(以如下方式)安装在试验台1中，使得上杯16不固定，并能够传递由下杯15的振荡旋转运动(/摆动转动运动)(oscillating rotational movement)带来的摩擦扭矩。

在所示的实施方式中，试验台1的第二支架13包括轴20，轴20设置有第一下端20-1，第一下端20-1联接于悬架轴承单元2的上杯16，以及设置有第二上端(未图示出)，该第二上端联接于测量单元12，特别是联接于集成于测量单元12中的扭矩传感器。第二支架13还包括紧固于上杯16的第二适配元件21，所述第二适配元件21通过枢轴连接部(/枢轴连接)(pivot connection)22联接于轴20的第一端20-1。因此，轴20与悬架轴承单元2之间的联接能够适用于任何型式的被试验的轴承单元和支撑柱17的倾斜(/倾斜度)。

有利的是，第二适配元件21可以包括：下部21-1，其紧固于上杯16；和上部21-2，其通过枢轴连接部22联接于轴20的第一端20-1，这两个部21-1和21-2通过紧固螺丝21-3而彼此紧固。因此，第二适配装置21的下部21-1可以容易地安装在上部21-2上或从上部21-2移除，进而容易地安装在轴20上或从轴20移除，尤其是当被替换为具有(适于不同的被试验悬架轴承装置的)不同形状的第二适配装置时(发生这种情况)。

作为另一种选择，悬架轴承单元可以具有不同的结构设计，根据本发明的试验台1被设计用于接纳(/容纳)和试验任何型式的悬架轴承单元。具体地说，所需要的就是，为支撑柱17的第二端17-2提供具有下杯的第一适配元件和/或为轴20的第一端20-1提供具有上杯的第二适配元件，所述杯能够联接于待试验的悬架轴承单元的这些元件。

第一支架11包括支撑柱17，支撑柱17具有联接于驱动装置10的第一端17-1，这如图4所示。

第一支架11包括引导件(guide)23，支撑柱17的第一端17-1经由具有枢轴连接部25的联接元件24而联接于引导件23。引导件23包括两个横向轨道23-1和23-2，联接元件24包括能够与所述轨道23-1、23-2配合的突出部分。在联接元件24被定位在引导件23的轨道23-1、23-2上时(Once)，就通过紧固装置(未示出)(例如螺丝)、夹紧装置或任何其它临时的紧固装置将联接元件24紧固在该期望位置。如此，柱17被联接于引导件23，使得能够一方面(for the one part)相对于悬架轴承单元2另一方面相对于引导件23限定柱17的倾斜角度。

第一支架11还包括(可)旋转地联接于驱动装置10的支撑板26。引导件23通过任何合适的装置(例如紧固螺丝)紧固于支撑板26，以使得与支撑板26一起运动。如此，柱17经由安装在引导件23上的联接元件24(其确保了所述柱17倾斜)以及经由支撑板26联接于驱动装置10。

整个第一支架11安装在试验台的固定下板3上。支撑板26经由穿过设置在所述板3中的开口的轴(未图示出)被驱动装置10驱动。

图5和图6示出了根据第一实施方式的驱动装置10。图5示出了采用第一安装构造的驱动装置10，并将在说明书的其余部分中被标记为10-1，图6示出了采用第二安装构造的驱动装置10，并将被标记为10-2。

根据采用第一安装构造的驱动装置10-1的第一实施方式，驱动装置10-1包括马达27，马达27使(sets)驱动板28绕着旋转轴线X28旋转。驱动板28在其上(表)面的周界(periphery)的边缘处设置有圆柱(/圆筒)(cylinder)29，圆柱29平行于所述驱动板28的旋转轴线延伸。

驱动装置10-1还包括曲柄(crank)30，曲柄30的第一端30-1特别是经由穿过固定的第一板3的轴(未示出)可旋转地(rotationally)联接于支撑板26。曲柄30包括第二端30-2，该第二端30-2设置有圆柱31，圆柱31平行于驱动板28的旋转轴线延伸。

根据本发明，驱动装置10-1包括在曲柄30与驱动板28之间延伸的可弹性变形的联接装置。

在图示的实施方式中，可弹性变形的联接装置是长型弹簧(/伸长弹簧)(elongatespring)32，弹簧32包括设置有弹簧线圈(/弹簧簧圈)的中央部分32-1，所述中央部分32-1在第一端32-2与第二端32-3之间延伸。有利的是，第一端32-2具有能够围绕设置在驱动板28上的圆柱29的外表面的钩的形状。在弹簧的相对(/相反)侧，第二端32-3同样有利地具有能够围绕设置在曲柄30的第二端30-2处的圆柱31的外表面的钩的形状。

凭借本发明，被驱动板28越过安装的(surmounted)马达27经由长型弹簧32(其形成可弹性变形的联接元件)联接于曲柄30。由于曲柄30经由第一支架11(可)旋转地联接于布置在试验室9中的悬架轴承单元2的下杯15，因此被驱动板28越过安装的马达27经由长型弹簧32联接于所述下杯15。

采用第一安装构造的驱动装置10-1的第一实施方式使得能够测量在试验台1的测量室9中试验的悬架轴承单元2的起动摩擦扭矩(starting friction torque)。

当马达27开启(switched on)时，它驱动驱动板28绕着轴线X28旋转运动。圆柱29(以及因此长型弹簧32的第一端32-2的位置)(以如下方式)被定位在驱动板28上，使得长型弹簧32因驱动板28的旋转运动的起动(/开始)而拉伸(stretched)。长型弹簧32的第一端32-2经由圆柱29(其然后形成一种枢转连接)跟随驱动板28的旋转运动的起动。作为反作用(/作为反应)(in reaction)，曲柄30(经由圆柱31)受到由长型弹簧32施加的张力(/张紧力)(tension)。

然而，轴承单元2的在下杯15与上杯16之间的内(部)摩擦力对抗(counter)曲柄30所受到的张力，并进而阻止它。因此，长型弹簧32的中央线圈部分(/中央盘绕部分)(central coiled portion)32-1被在驱动板28与曲柄30之间拉伸(/伸展)(stretched)。

当驱动板28的旋转运动引起(brought about)长型弹簧32的充分拉伸(/伸展)时，由所述弹簧在曲柄30上施加的张力超过阈值并克服对抗它的悬架轴承单元2的摩擦。然后，长型弹簧32的中央部分32-1被压缩并在其返回运动时经由圆柱31(其然后其形成枢轴连接)驱动曲柄30。曲柄30按照所述弹簧的预确定的胡克定律(Hooke’s law)被长型弹簧32牵拉。施加在曲柄上的载荷是线性的并且通过弹簧32被精确地控制。

悬架轴承单元2的下杯15通过第一支架11因曲柄30的致动而(被设置)旋转。被如此致动的下杯15与上杯16之间的起动摩擦扭矩引起所述上杯16的旋转微运动。该运动传递到轴20并且因此传递到测量单元12中的扭矩测量传感器。由扭矩传感器获取的(/进行的)(taken)摩擦扭矩的暂时测量(temporal measurement)使得能够精确地确定悬架轴承单元2的起动摩擦扭矩。

如此描述的试验包括单个循环，更具体地说是四分之一圈。

凭借本发明，马达27的既不可控制也不可重复的起动扭矩通过长型弹簧32被过滤。根据已知的弹簧32的结构特性，使曲柄30运动(并因此使悬架轴承单元的下杯15运动)的仅有施力(only effort)是绝对线性的。

而且，如此进行的试验使得能够得到可重复的起动扭矩测量(值)。

长型弹簧32有利地通过钩的形式的端(/端部)32-2、32-3联接于驱动板28以及联接于曲柄30。因此，长型弹簧32能够易于安装和拆除，例如，为了替换为根据不同胡克定律限定并用于在不同的应用状况下试验悬架轴承单元的长型弹簧(而进行安装和拆除)。

此外，弹簧32能够易于安装和拆除的事实使得能够使用同一试验台1以图5所示的驱动装置10-1的第一实施方式的第一安装构造来测量起动扭矩、以及以图6所示的驱动装置10-2的第一实施方式的第二安装构造来测量正常扭矩或执行耐久性试验(endurancetest)。

在长型弹簧32的端(/端部)32-2、32-3处的钩被分别从驱动板28和曲柄30的圆柱29、31移除时(once)，弹簧32可以被替换为杆33。

杆33设置有在第一端33-2与第二端33-3之间延伸的长型主体33-1，其中第一端33-2联接于驱动板28的绕着圆柱29的枢轴连接部处，第二端33-3联接于曲柄30的第二端30-2的绕着圆柱31的枢轴连接部处。

在本发明的第一实施方式的这种第二构造中，驱动装置10-2为已知的杆-曲柄的型式，并将旋转运动转换成绕着轴线的振荡运动(/摆动运动)。曲柄30将该振荡运动传递到支撑板26、并通过连续连接传递到具有联接元件24的引导件23、传递到具有第一适配装置18的支撑柱17、最后传递到在试验台1中试验的悬架轴承单元2的下杯15。具有这种驱动装置10-2的试验台1使得能够再现所试验的悬架轴承单元2在应用状况下经历的运动。因此，同一试验台1使得能够执行测量正常摩擦扭矩的试验和悬架轴承单元2的耐久性试验。

图7和图8示出了根据第二实施方式的驱动装置10。图7示出了采用第一安装构造的驱动装置10，并将在说明书的其余部分中被标记为100-1，图8示出了采用第二安装构造的驱动装置10，并将被标记为100-2。

根据采用第一安装构造的第一实施方式，驱动装置100-1包括马达270，该马达270通过延伸出所述马达270外的旋转轴340使(sets)驱动板(总体标记为280)绕着旋转轴线X280旋转。驱动板280在其上(表)面的周界的边缘处设置有平行于所述驱动板280的旋转轴线延伸的圆柱290。驱动板280包括第一下板280-1(或旋转板)，其绕着轴线X280(可)旋转地(rotationally)联接于旋转轴340。驱动板280还包括第二上板280-2(或致动板)，其轴线与轴线X280重合，第二上板280-2联接于杆330的第一端330-2的枢轴连接部290处。

杆330设置有在第一端330-2与第二端(未示出)之间延伸的长型主体330-1，其中第一端330-2联接于驱动板280的绕着圆柱290的枢轴连接部处，第二端(与上述情况类似地)联接于曲柄30的第二端的枢轴连接部处，所述曲柄30经由第一支架11(可)旋转地联接于悬架轴承单元2的下杯15。

根据本发明，驱动装置100-1包括在旋转板与致动板之间的可弹性变形的联接装置。马达270、轴340和旋转板280-1形成驱动装置100-1的旋转驱动元件，而致动板280-2、杆330和曲柄30形成驱动装置100-1的机械致动装置。

在图示的实施方式中，可弹性变形的联接装置是扭力弹簧(torsion spring)320。扭力弹簧320在轴向上布置在旋转板280-1的上表面与致动板280-2的下表面之间。

扭力弹簧320设置有以轴线X280为中心的线圈主体320-1。有利的是，旋转板280-1包括圆柱形引导部分281-1，其以轴线X280为中心并沿致动板280-2的方向轴向突出，扭力弹簧320的主体320-1的一部分围绕所述部分281-1布置。类似地，致动板280-2包括圆柱形引导部分281-2，其以轴线X280为中心并沿旋转板280-1的方向轴向突出，扭力弹簧320的主体320-1的一部分围绕所述部分281-2布置。

扭力弹簧320的主体320-1包括第一自由端320-2，第一自由端320-2经由阻挡装置282-1(可)旋转地联接于旋转板280-1。扭力弹簧320的主体320-1包括第二自由端320-3，第二自由端320-3经由阻挡装置282-2(可)旋转地联接于致动板280-2。

凭借本发明，被旋转板280-1越过安装的马达27经由扭力弹簧320(其形成可弹性变形的联接元件)联接于机械致动装置。由于曲柄30经由第一支架11(可)旋转地联接于布置在试验室9中的悬架轴承单元2的下杯15，因此被旋转板280-1越过安装的马达270经由扭力弹簧320联接于所述下杯15。

采用第一安装构造的驱动装置100-1的第一实施方式使得能够测量在试验台1的测量室9中试验的悬架轴承单元2的起动摩擦扭矩。

当马达270开启时，它驱动旋转板280-1绕着轴线X280旋转运动。扭力弹簧320的第一端320-2的位置经由阻挡装置282-1跟随旋转板280-1的旋转运动的起动(start)。作为反应，致动板280-1经由阻挡装置282-2受到扭力弹簧320施加的扭力(torsion)。

然而，轴承单元2的在下杯15与上杯16之间的内(部)摩擦力经由第一支架11、曲柄30、杆330对抗致动板280-2所受到的扭力，进而阻挡该扭力。因此，扭力弹簧320的中心线圈部分320-1被在旋转板280-1与致动板280-2之间压缩。

当旋转板280-1的旋转运动引起弹簧320的第一端320-2的充分运动时，由所述弹簧在致动板280-2上施加的扭力超过阈值并克服悬架轴承单元2的与其对抗的摩擦(力)。因此，弹簧320的中央部分320-1被解除压缩并在其运动时经由阻挡装置282-2驱动致动板280-2。致动板280-2被以与旋转板280-1相同的旋转方向绕着轴线X280推动旋转(但却经由扭力弹簧320并按照其预确定的胡克定律(推动旋转))。施加在致动板280-1上的扭矩以及因此施加在曲柄上的力是线性的并且经由弹簧320被精确地控制。

悬架轴承单元2的下杯15因曲柄30的致动而经由第一支架11被设置旋转。被如此致动的下杯15与上杯16之间的起动摩擦扭矩引起所述上杯16的旋转微运动。该运动被传递到轴20并且因此传递到测量单元12中的扭矩测量传感器。扭矩传感器所进行的摩擦扭矩的暂时测量使得能够精确地确定悬架轴承单元2的起动摩擦扭矩。

此外并且有利的是，致动板280-2可以设置有贯通开口283-2，旋转板280-1可以设置有凹入区域(recessed zone)283-1。凹入区域283-1可以一直(/完全)(all the way)穿过或者是盲的。当板280-1、280-2静止时，开口283-2和凹部(recess)283-1彼此轴向面对。

根据图8所示的第二实施方式的第二构造，驱动装置100-2设置有销360，销360被容纳在开口283-2和凹入区域283-1中。

在该实施方式中，销360采用圆柱的形式，开口283-2和凹入区域283-1具有相应的形状，以便容纳所述销360。

销360在相对于致动板280-2突出的第一自由端与被容纳在旋转板280-1的凹入区域283-1中的第二端之间具有延伸穿过开口283-2的圆柱形主体。因此，旋转板280-1和致动板280-2经由销360(可)旋转地连接。仍安装在板280-1、280-2之间的扭力弹簧320不再联接这两者。旋转板280-1与致动板280-2之间的旋转扭矩的传递是直接的并且通过销360进行同一个(one and the same)运动。

因此在本发明的第一实施方式的这种第二构造中，驱动装置100-2是已知的杆-曲柄的型式，并将旋转运动转换成绕着轴线的振荡运动。具有这种驱动装置100-2的试验台1使得能够再现所试验的悬架轴承单元2在应用状况下所经历的运动。因此，同一试验台1使得能够执行测量正常摩擦扭矩的试验和悬架轴承单元2的耐久性试验。

因此，对于所有型式的悬架轴承单元，在施加振荡运动、倾斜、轴向和径向载荷或者甚至温度的状况下，试验台1(均)既能用于以根据第一实施方式的图5所示或根据第二实施方式的图7所示的第一安装构造(进行)起动摩擦扭矩测量，又能用于以根据第一实施方式的图6所示或根据第二实施方式的图8所示的第二安装构造(进行)在具有振荡旋转运动的应用状况下的摩擦扭矩测量。

特别地，可能有利的是，提供一系列试验，包括初始测量悬架轴承单元2的起动摩擦扭矩、接下来进行耐久性试验、以及在耐久性试验结束时测量最终摩擦扭矩。还可以设想摩擦扭矩的中间测量(/在中间测量摩擦扭矩)。所有这些都可以通过根据本发明的具有多种可能构造的试验台实现，其从一种构造转到(pass to)另一种构造较为容易。

已经通过悬架轴承单元用的试验台的非限制性示例描述了本发明的测量单元。应当理解，根据本发明的测量单元可以以用于测量在该应用状况下工作的任何旋转设备的起动摩擦扭矩(在载荷或无载荷的情况下)的任何装置(/手段)实施。

Claims (10)

1.一种用于测量旋转设备(2)的起动摩擦扭矩的试验台(1)，包括：

-试验室(9)，

-驱动装置(10、10-1；100-1)，

-测量单元(12)，其设置有用于测量摩擦扭矩的传感器，

-第一支架(11)，其旋转地联接于所述驱动装置(10、10-1；100-1)并且意在用于固定于布置在所述试验室(9)中的旋转设备(2)的第一可旋转元件(15)，和

-第二支架(13)，其联接于所述测量单元(12)并且意在用于固定于所述旋转设备(2)的第二元件(16)，

其特征在于，所述驱动装置(10、10-1；100-1)包括：

-马达(27、270)，其使旋转板(28；280-1)绕着轴线旋转，所述旋转板(28；280-1)旋转地联接于延伸出所述马达(27；270)外的旋转轴(340)，

-机械致动装置(30；280-2、330)，其旋转地联接于所述第一支架(11)，和

-可弹性变形的联接元件，其在联接于所述旋转板(28；280-1)的第一部分(32-2；320-2)与联接于所述机械致动装置的第二部分(32-3；320-3)之间设置有可弹性变形主体(32-1；320-1)。

2.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述机械致动装置包括曲柄(30)，所述曲柄(30)具有旋转地联接于所述第一支架(11)的第一端(30-1)。

3.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述可弹性变形的联接元件为长型弹簧(32)，所述长型弹簧(32)具有设置有弹簧线圈的中央部分(32-1)，所述中央部分(32-1)在联接于所述旋转板(28)的第一端(32-2)与联接于所述曲柄(30)的自由端(30-2)的第二端(32-3)之间延伸。

4.根据权利要求3所述的试验台，其特征在于，所述长型弹簧(32)的第一端(32-2)具有围绕固定于所述旋转板(28)的突出圆柱(29)布置的钩形。

5.根据权利要求3或4所述的试验台，其特征在于，所述长型弹簧(32)的第二端(32-3)具有围绕固定于所述曲柄(30)的突出圆柱(31)布置的钩形。

6.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述机械致动装置还包括致动板(280-2)，所述致动板(280-2)的轴线与所述旋转板(280-1)的轴线(X280)重合，所述致动板(280-2)与所述旋转板(280-1)经由所述可弹性变形的联接元件旋转地联接。

7.根据权利要求6所述的试验台，其特征在于，所述机械致动装置还包括杆(330)，所述杆(330)具有在第一端(330-2)与第二端之间延伸的长型主体(330-1)，其中所述第一端(330-2)联接于所述致动板(280-2)的枢轴连接部(290)处，所述第二端联接于所述曲柄(30)的自由端的枢轴连接部处。

8.根据权利要求6所述的试验台，其特征在于，所述可弹性变形的元件为扭力弹簧(320)，所述扭力弹簧(320)包括固定于所述旋转板(280-1)的第一端(320-2)和固定于所述致动板(280-2)的第二端(320-3)。

9.根据权利要求8所述的试验台，其特征在于，

-所述旋转板(280-1)包括沿所述致动板(280-2)的方向突出的第一引导部分(281-1)，所述扭力弹簧(320)的一部分围绕所述第一引导部分(281-1)布置，以及

-所述致动板(280-2)包括沿所述旋转板(280-1)的方向突出的第二引导部分(281-2)，所述扭力弹簧(320)的一部分围绕所述第二引导部分(281-2)布置。

10.根据权利要求6所述的试验台，其特征在于，所述致动板(280-2)和所述旋转板(280-1)包括贯通开口(283-2)和凹入区域(283-1)，所述贯通开口(283-2)和所述凹入区域(283-1)连结使得销(360)能够被容纳在其中，以使得固定地使所述致动板(280-2)和所述旋转板(280-1)旋转地联接。

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