CN111855238A - 一种摆动测试机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摆动测试机构，用于测试汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆倾斜传动时的扭矩，本摆动测试机构包括摆转电机、摆动杆偏移驱动缸、摆动杆、万向节和摆动杆校正夹持气爪，万向节连接在摆动杆的顶端，摆动杆偏移驱动缸、摆动杆校正夹持气爪固定在一机架上，摆转电机固定在一滑台上，滑台滑动连接在机架上，摆动杆偏移驱动缸的输出端与滑台相连，摆动杆校正夹持气爪位于摆转电机下方，万向节贯穿滑台且与摆转电机输出轴连接，摆动杆偏移驱动缸输出端处于伸出状态时，摆动杆与摆转电机输出轴同轴。本发明还提供了该摆动测试机构的工作方法。

Description

一种摆动测试机构及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种汽车底盘悬架的测试装置及其工作方法，更具体地说，它涉及一种摆动测试机构及其工作方法。

背景技术

在汽车行驶过程中，由于路况复杂多变，汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆之间并不能始终保持同轴传动，一旦有震动，汽车传动机构中的传动轴与汽车底盘悬架连杆之间就会发生夹角变动，此时扭矩传递也会有波动。具体的扭矩变动量化值必须通过测试方能获取。但目前这方面的测试手段及测试装置都很欠缺。为了获取传动轴在不同倾度传动时的扭矩传递参数，现有的做法是人工调节测试台架，将传动轴调成不同倾斜状态并保持，再分别将不同倾斜状态的传动轴与电机连接测试，测试过程中反复拆装、调整，不仅需要多名人员协同工作，还会花费大量工时。公开号为CN111089665A的发明专利于2020年5月1日公开了一种乘用车悬架轴承扭矩测试机，包括机架，机架的上端面固定有安装平台，安装平台上铰接有旋转平台，旋转平台内固定有竖直的连轴，连轴和伺服电机的转轴相固接，伺服电机固定在安装平台的下端面上；所述旋转平台上端面上固定有斜置并呈圆柱形的下夹持工装，下夹持工装的上侧设有呈圆柱形与下夹持工装相对的上夹持工装；所述下夹持工装四周的旋转平台上固定有竖直的导柱，导柱的上端固定有顶板，顶板上插接固定有螺纹套，螺纹套内螺接有竖直的丝杠。该测试机可以能够模拟麦弗逊悬挂轴承在麦弗逊悬挂系统中工作的状态，能时时测量轴承工作的扭矩大小，可利用测试所得的扭矩数据判断轴承性能。但该发明用于测试麦弗逊悬挂轴承扭矩，而无法测试汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆倾斜传动时的扭矩。

发明内容

现有的传动轴与汽车底盘悬架连杆间的扭矩测试由人工操作完成，效率低下，劳动强度高，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可代替人工，提高工作效率，降低劳动强度的摆动测试机构。

本发明的技术方案是：一种摆动测试机构，用于测试汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆倾斜传动时的扭矩，本摆动测试机构包括摆转电机、摆动杆偏移驱动缸、摆动杆、万向节和摆动杆校正夹持气爪，万向节连接在摆动杆的顶端，摆动杆偏移驱动缸、摆动杆校正夹持气爪固定在一机架上，摆转电机固定在一滑台上，滑台滑动连接在机架上，摆动杆偏移驱动缸的输出端与滑台相连，摆动杆校正夹持气爪位于摆转电机下方，万向节贯穿滑台且与摆转电机输出轴连接，摆动杆偏移驱动缸输出端处于伸出状态时，摆动杆与摆转电机输出轴同轴。本摆动测试机构可用于模拟汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆之间连接结构真实工况，并在此工况下检测扭矩传递效率。摆动杆偏移驱动缸可带动滑台移动，进而改变球头连杆的摆动杆的姿态，模拟出汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆之间形成夹角的工况，为准确测试该工况下的扭矩传递状况提供保证。本发明自动化程度高，调试方便，可大大提高效率，精简人员配置，缩短工时，降低劳动强度。

作为优选，机架上连有一升降机构。升降机构可驱动机架整体升降，方便快速地提供球头连杆测试样品的拆装操作空间，以及完成摆转电机输出轴与汽车底盘悬架连杆顶端的接合及分离。

作为优选，机架底部设有预压缓冲器。机架下降后摆转电机输出轴与样品间产生一定压力，确保汽车底盘悬架连杆顶端的可靠接合，进而可执行可靠的传动；而汽车底盘悬架连杆底端也对汽车底盘悬架连杆产生足够的插接力，确保汽车底盘悬架连杆与汽车底盘悬架连杆可靠连接。预压缓冲器可在机架下降最后阶段产生缓冲作用，避免摆转电机输出轴与样品间、样品与汽车底盘悬架连杆间产生较大冲击，造成机构或样品的损坏。

作为优选，机架上固定有摆动角度限位调节缓冲器，摆动角度限位调节缓冲器与滑台的移动极限位置对应。摆动角度限位调节缓冲器位于滑台的移动极限位置处，使摆动杆偏移驱动缸驱动的滑台能较柔缓地到达极限位置处，避免产生较大冲击。

作为优选，机架顶部设有一对平行的滑轨，滑台两侧滑动连接在滑轨上。滑台在滑轨上滑动，实现滑台与机架的滑动连接。

作为优选，摆动杆偏移驱动缸为气缸。气缸采购成本较低，利于本摆动测试机构加工的成本管控。

作为另选，摆动杆偏移驱动缸为电动缸。电动缸无需供气，维护成本低，且行程调节方便。

作为优选，摆动杆偏移驱动缸的输出端端头设有连接头，滑台上设有与连接头适配的卡槽，连接头卡接在卡槽内。连接头卡接在卡槽内，从而实现摆动杆偏移驱动缸与滑台的连接，结构简单，易于实现。

所述的摆动测试机构的工作方法，包括以下步骤：

步骤一.机架整体升起，将汽车底盘悬架连杆放置于机架正下方；

步骤二.摆动杆偏移驱动缸输出端伸出，摆动杆校正夹持气爪夹合，将球头连杆的摆动杆校正到竖直状态，汽车底盘悬架连杆球头上的传动连接孔、摆动杆及摆转电机输出轴三者同轴；

步骤三.机架整体下降，摆动杆插入汽车底盘悬架连杆上球头的传动连接孔中；

步骤四.摆动杆校正夹持气爪张开，摆动杆偏移驱动缸输出端缩回；

步骤五.摆转电机启动，带动摆动杆转动；

步骤六.进行摆动杆倾斜转动状态下，即摆动杆与摆转电机输出轴成夹角状态下的扭矩测试；

步骤七.改变滑台的返回滑动行程，，重复步骤五、六；

步骤八.测试完成后，摆动杆偏移驱动缸输出端再次伸出，摆动杆校正夹持气爪再次夹合，使摆动杆恢复到竖直状态；

步骤九.机架整体再次升起，将球头连杆从汽车底盘悬架连杆上拔出。

通过以上步骤，可用本摆动测试机构方便快捷地完成球头连杆相对汽车底盘悬架连杆在不同倾度传动时的扭矩传递参数。

作为优选，所述汽车底盘悬架连杆固定于一汽车底盘悬架连杆定位工装上。汽车底盘悬架连杆用汽车底盘悬架连杆定位工装定位，可确保汽车底盘悬架连杆与摆动杆及摆转电机输出轴的同轴度。

本发明的有益效果是：

提高工作效率。本发明自动化程度较高，样品装载后可方便快速地进行倾斜状态调节、保持及扭矩传递测试，从而大大提高工作效率。

降低劳动强度。本发明可代替人工完成球头连杆的姿态调整及保持，极大减少作业人员的重复性劳动，降低作业人员的劳动强度。

降低人工成本。本发明自动化程度较高，可单人操作，因而可精简人员配置，降低人工成本。

附图说明

图1为本发明中的一种结构示意图；

图2为本发明的一种侧视图；

图3为本发明中摆动杆偏移驱动缸伸出时的一种工作状态示意图；

图4为本发明中摆动杆偏移驱动缸缩回时的一种工作状态示意图；

图5为本发明的一种俯视图。

图中，1-预压缓冲器，2-摆转电机，3-摆动杆偏移驱动缸，4-万向节，5-摆动杆，6-摆动杆校正夹持气爪，7-摆动角度限位调节缓冲器，8-机架，9-滑台，10-滑轨，11-连接头。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图5所示，一种摆动测试机构，用于模拟及测试汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆倾斜传动时的扭矩，本摆动测试机构包括摆转电机2、摆动杆偏移驱动缸3、摆动杆5、万向节4和摆动杆校正夹持气爪6，万向节4连接在摆动杆5的顶端，摆转电机2输出轴轴线与摆动杆偏移驱动缸3轴线相交，摆动杆偏移驱动缸3、摆动杆校正夹持气爪6固定在一机架8上，摆转电机2固定在一滑台9上，滑台9滑动连接在机架8上，摆动杆偏移驱动缸3的输出端与滑台9相连，摆动杆校正夹持气爪6位于摆转电机2下方，滑台9上设有一个对接孔，摆转电机2输出轴插在该对接孔中，万向节4也适配嵌入该对接孔，使得万向节4贯穿滑台9且与摆转电机2输出轴连接。摆动杆偏移驱动缸3输出端处于伸出状态时，摆动杆5与摆转电机2输出轴同轴，摆转电机2、控制摆动杆偏移驱动缸3的电磁阀和控制摆动杆校正夹持气爪6的电磁阀均与一PLC电连接。机架8底部设有底板，底板上设有一可容摆动杆5通过的摆动杆过孔。机架8上连有一升降机构，升降机构包括一对立柱和一竖立的升降电动缸，立柱、升降电动缸均固定在一基座上，机架8背面固定有线性轴承，线性轴承套接在立柱上，升降电动缸的输出端固连在机架8上。机架8底部设有预压缓冲器1。机架8两端各固定有一摆动角度限位调节缓冲器7，摆动角度限位调节缓冲器7与滑台的移动极限位置对应。摆动角度限位调节缓冲器7外周面设有螺纹以及与螺纹旋合的固定螺母，摆动角度限位调节缓冲器7安装在缓冲器支架上，通过固定螺母在缓冲器支架两面的夹持，摆动角度限位调节缓冲器7实现固定以及位置调整。摆动角度限位调节缓冲器7的活塞杆端头固定有橡胶头。摆动角度限位调节缓冲器7除了具有缓冲作用，还能通过自身在缓冲器支架上的轴向位置调整改变滑台9的行程，辅助摆动杆偏移驱动缸进行球头连杆不同倾斜角度的模拟。机架8顶部设有一对平行的滑轨10，滑台9两侧通过滑块滑动连接在滑轨10上。摆动杆偏移驱动缸3为气缸，摆动杆偏移驱动缸3的活塞杆端头设有饼状的连接头11，连接头11直径大于摆动杆偏移驱动缸3的输出端直径，滑台9上设有与连接头适配的卡槽，连接头11卡接在卡槽内。

所述的摆动测试机构的工作方法，包括以下步骤：

步骤一.机架8整体升起，将汽车底盘悬架连杆放置于机架8正下方，汽车底盘悬架连杆固定于一汽车底盘悬架连杆定位工装上；

步骤二.PLC输出动作信号，使摆动杆偏移驱动缸3输出端伸出，待摆动杆偏移驱动缸3输出端伸出到极限位置时，设在摆动杆偏移驱动缸3上的伸出极限传感器被触发，PLC输出动作信号，使摆动杆校正夹持气爪6夹合，将球头连杆的摆动杆5校正到竖直状态，汽车底盘悬架连杆上球头的传动连接孔、摆动杆5及摆转电机2输出轴三者同轴；

步骤三.机架8整体下降，摆动杆5插入汽车底盘悬架连杆上球头的传动连接孔中；

步骤四.机架8下降到位后，PLC输出动作信号，使摆动杆校正夹持气爪6张开，摆动杆偏移驱动缸3输出端缩回；

步骤五.待摆动杆偏移驱动缸3输出端伸出到极限位置时，设在摆动杆偏移驱动缸3上的回缩极限传感器被触发，PLC输出动作信号，使球头连杆摆转电机2启动，带动摆动杆5转动；

步骤六.进行摆动杆5倾斜转动状态下，即摆动杆5与摆转电机2输出轴成夹角状态下的扭矩测试；

步骤七.通过调节缓冲器支架上的轴向位置调整，改变摆动杆偏移驱动缸的输出端的输出行程，重复步骤五、六；

步骤八.测试完成后，摆动杆偏移驱动缸3输出端再次伸出，摆动杆校正夹持气爪6再次夹合，使摆动杆5恢复到竖直状态；

步骤九.机架8整体再次升起，将摆动杆5从汽车底盘悬架连杆上拔出。

实施例2：

摆动杆偏移驱动缸3为电动缸。改变摆动杆偏移驱动缸的输出端的输出行程时，既可通过调节缓冲器支架上的轴向位置调整来实现，也可通过控制程序的参数变动来实现。其余同实施例1。

Claims (10)

1.一种摆动测试机构，用于测试汽车传动机构与汽车底盘悬架连杆倾斜传动时的扭矩，其特征是包括摆转电机（2）、摆动杆偏移驱动缸（3）、摆动杆（5）、万向节（4）和摆动杆校正夹持气爪（6），万向节（4）连接在摆动杆（5）的顶端，摆动杆偏移驱动缸（3）、摆动杆校正夹持气爪（6）固定在一机架（8）上，摆转电机（2）固定在一滑台（9）上，滑台（9）滑动连接在机架（8）上，摆动杆偏移驱动缸（3）的输出端与滑台（9）相连，摆动杆校正夹持气爪（6）位于摆转电机（2）下方，万向节（4）贯穿滑台（9）且与摆转电机（2）输出轴连接，摆动杆偏移驱动缸（3）输出端处于伸出状态时，摆动杆（5）与摆转电机（2）输出轴同轴。

2.根据权利要求1所述的摆动测试机构，其特征是机架（8）上连有一升降机构。

3.根据权利要求2所述的摆动测试机构，其特征是机架（8）底部设有预压缓冲器（1）。

4.根据权利要求1所述的摆动测试机构，其特征是机架（8）上固定有摆动角度限位调节缓冲器（7），摆动角度限位调节缓冲器（7）与滑台（9）的移动极限位置对应。

5.根据权利要求1所述的摆动测试机构，其特征是机架（8）顶部设有一对平行的滑轨（10），滑台（9）两侧滑动连接在滑轨（10）上。

6.根据权利要求1所述的摆动测试机构，其特征是摆动杆偏移驱动缸（3）为气缸。

7.根据权利要求1所述的摆动测试机构，其特征是摆动杆偏移驱动缸（3）为电动缸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的摆动测试机构，其特征是摆动杆偏移驱动缸（3）的输出端端头设有连接头，滑台（9）上设有与连接头适配的卡槽，连接头卡接在卡槽内。

9.权利要求1所述的摆动测试机构的工作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一.机架（8）整体升起，将汽车底盘悬架连杆放置于机架（8）正下方；

步骤二.摆动杆偏移驱动缸（3）输出端伸出，摆动杆校正夹持气爪（6）夹合，将球头连杆的摆动杆（5）校正到竖直状态，汽车底盘悬架连杆上球头的传动连接孔、摆动杆（5）及摆转电机（2）输出轴三者同轴；

步骤三.机架（8）整体下降，摆动杆（5）插入汽车底盘悬架连杆上球头的传动连接孔中；

步骤四.摆动杆校正夹持气爪（6）张开，摆动杆偏移驱动缸（3）输出端缩回；

步骤五.摆转电机（2）启动，带动摆动杆（5）转动；

步骤六.进行摆动杆（5）倾斜转动状态下，即摆动杆（5）与摆转电机（2）输出轴成夹角状态下的扭矩测试；

步骤七.改变滑台（9）的返回滑动行程，重复步骤五、六；

步骤八.测试完成后，摆动杆偏移驱动缸（3）输出端再次伸出，摆动杆校正夹持气爪（6）再次夹合，使摆动杆（5）恢复到竖直状态；

步骤九.机架（8）整体再次升起，将摆动杆（5）从汽车底盘悬架连杆上拔出。

10.根据权利要求9所述的摆动测试机构的工作方法，其特征是所述汽车底盘悬架连杆固定于一汽车底盘悬架连杆定位工装上。

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