CN110375999A - 一种用于整车和零部件转向性能测试的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及性能测试设备技术领域，尤其是一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，包括整车转向测试系统和零部件转向测试系统，所述整车转向测试系统包括盘式电机，所述盘式电机的输出轴与整车的方向盘输入端连接，所述盘式电机安装在电机支架上，所述电机支架的上端通过吸盘机构与车挡风玻璃连接，所述电机支架的下端通过活塞与车底板连接。本发明设计了整车转向测试系统，能够直接对汽车转向机构进行测试，使得测试结果更加准确；能够对转向管柱、转向传动轴和转向器分别进行分总成测试，保证测试结果的全面性；同时设置了整车以及零部件转向性能测试系统，功能多样化。
Description
技术领域
本发明涉及性能测试设备技术领域，尤其涉及一种用于整车和零部件转向性能测试的设备。
背景技术
对汽车转向系统的测试能够直观地反应汽车转向系统的特性，比如刚度、间隙和摩擦等，现有的技术方案是建立一个沿平面防止的测试平台，将总成置于平台上，对总成施加不同的力矩，来测试整个转向系统的转向特性。
现有技术的转向测试平台具有以下不足：
(1)现有的转向测试平台中，将整个转向机构横置，不能模拟实车中转向机构的放置角度；
(2)只能对零部件总成进行测试，无法对转向管柱、转向传动轴和转向器进行分总成测试；
(3)无法实现一个系统同时对整车和零部件的转向特性以及EPS的测试。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，包括整车转向测试系统和零部件转向测试系统，所述整车转向测试系统包括盘式电机，所述盘式电机的输出轴与整车的方向盘输入端连接，所述盘式电机安装在电机支架上，所述电机支架的上端通过吸盘机构与车挡风玻璃连接，所述电机支架的下端通过活塞与车底板连接。
优选的，所述吸盘机构包括多个吸盘，所述吸盘固定在吸盘支架上，所述吸盘支架通过铰链与电机支架连接，所述吸盘吸附在车挡风玻璃上。
优选的，所述活塞安装在活塞杆内，所述活塞杆上端与电机支架连接，所述活塞杆内部通过管道与气源连接。
优选的，所述电机支架上设有上应变片。
优选的，所述零部件转向测试系统包括底板，所述底板上设有主支架、转向管柱锁死机构、转向传动轴锁死机构和转向器固定支架，所述主支架上安装有电机支架和转向管柱支架，所述电机支架上安装有转向输入电机，所述转向输入电机的输出轴与第二减速机的输入轴连接，所述第二减速机安装在电机支架上，所述第二减速机的输出轴通过扭矩测试机构与待测试汽车转向机构的输入端连接。
优选的，所述底板上固定转向器锁死机构。
优选的，所述转向管柱锁死机构、转向传动轴锁死机构和转向器锁死机构分别锁定汽车转向机构的转向管柱、转向传动轴和转向器。
优选的，所述底板上固定安装有负载电机支架，所述负载电机支架上安装有负载电机，所述负载电机的输入轴与第一减速机的输入轴连接，所述第一减速机安装在负载电机支架上，所述第一减速机的输出轴通过曲柄连杆与汽车转向机构的输出端连接。
优选的，所述扭矩测试机构包括与第二减速机的输出轴连接的第一联轴器，所述第一联轴器通过扭矩传感器与第二联轴器连接，所述第二联轴器与待测试汽车转向机构的输入端连接。
本发明提出的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，有益效果在于：
1、本发明设计了整车转向测试系统，通过将盘式电机直接与整车的方向盘输入端相连，能够直接对汽车转向机构进行测试，从而贴近汽车转向机构的实际应用环境，使得测试结果更加准确；
2、通过设置转向器固定支架、转向器锁死机构、转向传动轴锁死机构和转向管柱锁死机构，能够对转向管柱、转向传动轴和转向器分别进行分总成测试，保证测试结果的全面性；
3、同时设置了整车以及零部件转向性能测试系统，功能多样化。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备的整车转向测试系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备的零部件转向测试系统的结构示意图。
图中：盘式电机1、电机支架2、活塞3、轮胎连接端4、左侧应变片5、右侧应变片6、联轴器7、吸盘机构8、吸盘9、上应变片10、底板11、转向管柱支架12、电机支架13、主支架14、转向输入电机15、第二减速机16、第一联轴器17、扭矩传感器18、第二联轴器19、负载电机20、第一减速机21、负载电机支架22、曲柄连杆23、转向器固定支架24、转向器锁死机构25、转向传动轴锁死机构26、转向管柱锁死机构27。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，包括整车转向测试系统和零部件转向测试系统，整车转向测试系统包括盘式电机1，盘式电机1的输出轴与整车的方向盘输入端连接，盘式电机1安装在电机支架2上，电机支架2的上端通过吸盘机构8与车挡风玻璃连接，电机支架2的下端通过活塞3与车底板连接。吸盘机构8包括多个吸盘9，吸盘9固定在吸盘支架上，吸盘支架通过铰链与电机支架2连接，吸盘9吸附在车挡风玻璃上。活塞3安装在活塞杆内，活塞杆上端与电机支架2连接，活塞杆内部通过管道与气源连接。电机支架2上设有上应变片10。通过吸盘机构8与车挡风玻璃连接，吸盘支架与电机支架2之间采用铰链连接，可实现90°的角度调节，以适应不同的挡风玻璃，向活塞杆内充气，使得活塞3抵住汽车底板，实现整个测试装置的稳定安装，除了电机安装外，在工装上还配有拉压力传感器，用于测量整车转向力矩的输入，在汽车转向器两侧靠近轮胎连接端4处分别装有左侧应变片5和右侧应变片6，对转向器的应力进行测试，以上传感器的信号通过模拟量的形式传入PCI板卡，并在软件系统中显示，转角传感器，用于测量整车转向角的输入，其信号通过CAN通讯发送到系统中。
软件系统采用labview软件编写，其主要分为三个部分：信号采集、电机控制和数据处理；其中信号采集主要包括上一节提到的转向力矩、转向器左右应力和转向角，采集的数据经过卡尔曼滤波后显示在测试界面中。电机控制部分是利用PCI板卡发送的数字量和模拟量信号控制电机的正反转，根据测试需求，在刚度和间隙测试中采用电机扭矩模式，在摩擦测试中采用速度模式。数据处理部分，主要包括对测试工况的导入和保持，测试结果的导出等。
零部件转向测试系统包括底板11，底板11上设有主支架14、转向管柱锁死机构27、转向传动轴锁死机构26和转向器固定支架24，主支架14上安装有电机支架13和转向管柱支架12，电机支架13上安装有转向输入电机15，转向输入电机15的输出轴与第二减速机16的输入轴连接，第二减速机16安装在电机支架13上，第二减速机16的输出轴通过扭矩测试机构与待测试汽车转向机构的输入端连接。底板11上固定转向器锁死机构25。转向管柱锁死机构27、转向传动轴锁死机构26和转向器锁死机构25分别锁定汽车转向机构的转向管柱、转向传动轴和转向器。
电机支架13、转向管柱支架12固定在主支架14上的长条孔内，通过改变电机支架13、转向管柱支架12在与长条孔的连接位置，能够调整电机支架13、转向管柱支架12在主支架14上的位置；另外主支架14、转向管柱锁死机构27、转向传动轴锁死机构26、转向器锁死机构25、转向器固定支架24分别固定在底板11上，其同样利用垂直的长孔结构实现在底板11平面上的X轴和Y轴的调节；转向管柱锁死机构27和转向传动轴锁死机构26垂直方向上可伸缩，高度可调节，而其自带的锁死机构与其主支架14采用铰接方式连接，实现了角度可调的功能，通过转向管柱锁死机构27、转向传动轴锁死机构26和转向器固定支架24能够方便对汽车转向机构中的转向管柱、转向传动轴和转向器进行单独的测试。
底板11上固定安装有负载电机支架22，负载电机支架22上安装有负载电机20，负载电机20的输入轴与第一减速机21的输入轴连接，第一减速机21安装在负载电机支架22上，第一减速机21的输出轴通过曲柄连杆23与汽车转向机构的输出端连接。扭矩测试机构包括与第二减速机16的输出轴连接的第一联轴器17，第一联轴器17通过扭矩传感器18与第二联轴器19连接，第二联轴器19与待测试汽车转向机构的输入端连接。
如需对转向系统总成进行测试，需要将转向器锁死机构25锁死，再进行相关测试。如需对转向管柱进行测试，需要将转向管柱锁死机构27锁死，再进行相关测试。如需对转向传动轴进行测试，需要将转向管柱卸下，把电机连接转向传动轴，将转向传动轴锁死机构26锁死，再进行相关测试。如需对转向器进行测试，需要将转向管柱和转向传动轴卸下，把转向输入电机15连接转向器，并将转向器锁死机构25锁死，再进行相关测试。如需对总成摩擦进行测试，则所有锁死机构无需锁死。与整车电气设备类似，零部件测试台具有转矩和转角测试功能，并带有拉线传感器，对横拉杆的位移进行测试。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，包括整车转向测试系统和零部件转向测试系统，其特征在于，所述整车转向测试系统包括盘式电机(1)，所述盘式电机(1)的输出轴与整车的方向盘输入端连接，所述盘式电机(1)安装在电机支架(2)上，所述电机支架(2)的上端通过吸盘机构(8)与车挡风玻璃连接，所述电机支架(2)的下端通过活塞(3)与车底板连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述吸盘机构(8)包括多个吸盘(9)，所述吸盘(9)固定在吸盘支架上，所述吸盘支架通过铰链与电机支架(2)连接，所述吸盘(9)吸附在车挡风玻璃上。
3.根据权利要求1所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述活塞(3)安装在活塞杆内，所述活塞杆上端与电机支架(2)连接，所述活塞杆内部通过管道与气源连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述电机支架(2)上设有上应变片(10)。
5.根据权利要求1所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述零部件转向测试系统包括底板(11)，所述底板(11)上设有主支架(14)、转向管柱锁死机构(27)、转向传动轴锁死机构(26)和转向器固定支架(24)，所述主支架(14)上安装有电机支架(13)和转向管柱支架(12)，所述电机支架(13)上安装有转向输入电机(15)，所述转向输入电机(15)的输出轴与第二减速机(16)的输入轴连接，所述第二减速机(16)安装在电机支架(13)上，所述第二减速机(16)的输出轴通过扭矩测试机构与待测试汽车转向机构的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述底板(11)上固定转向器锁死机构(25)。
7.根据权利要求6所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述转向管柱锁死机构(27)、转向传动轴锁死机构(26)和转向器锁死机构(25)分别锁定汽车转向机构的转向管柱、转向传动轴和转向器。
8.根据权利要求5所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述底板(11)上固定安装有负载电机支架(22)，所述负载电机支架(22)上安装有负载电机(20)，所述负载电机(20)的输入轴与第一减速机(21)的输入轴连接，所述第一减速机(21)安装在负载电机支架(22)上，所述第一减速机(21)的输出轴通过曲柄连杆(23)与汽车转向机构的输出端连接。
9.根据权利要求5所述的一种用于整车和零部件转向性能测试的设备，其特征在于，所述扭矩测试机构包括与第二减速机(16)的输出轴连接的第一联轴器(17)，所述第一联轴器(17)通过扭矩传感器(18)与第二联轴器(19)连接，所述第二联轴器(19)与待测试汽车转向机构的输入端连接。
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