CN111879639A - 一种汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机 - Google Patents

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Abstract

一种汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机，包括动力装置、传动系统和夹紧装置。传动系统通过摇杆与偏心轮连接，偏心轮通过传动机构带动金属波纹管运动，模拟发动机横置汽车在加减速时金属波纹管的运动位移和角度。本试验机可适用不同外形尺寸的汽车排气系统金属波纹管，运动幅值和频率可调，结构简单、紧凑。

Description

一种汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机
技术领域：
本发明涉及一种汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机，更具体地说，它涉及一种能够模拟发动机横置汽车在加减速时排气系统金属波纹管运动位移和角度的疲劳试验机。
技术背景：
汽车排气系统金属波纹管是一种外表呈现波纹形状的管状壳体元件，它是位于汽车发动机排气歧管与排气管之间的柔性金属连接管，能够衰减和隔离汽车行进过程中发动机产生的振动。汽车排气系统金属波纹管处于腐蚀、高温、强振动等恶劣环境中，因此它的使用寿命显得尤为重要。
现有汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机多为纵向疲劳试验，且运动幅值和振动频率固定，不能真实模拟发动机横置汽车在加减速过程中汽车排气系统金属波纹管的运动情况。因此，需设计一种能够真实模拟汽车排气系统金属波纹管运动位移和角度的疲劳试验机，代替传统高成本和长试验周期的实车试验。
结构创新点：
(1)结构简单、紧凑。
(2)可适用不同外形尺寸的汽车排气系统金属波纹管。
发明内容：
针对现有疲劳试验机存在问题，本发明提供一种适用不同外形尺寸，且运动幅值、振动频率可调的疲劳试验机，能够模拟发动机横置汽车在加减速时排气系统金属波纹管的运动位移和角度。
为提供上述功能，本发明采用以下方案：该疲劳试验机包括动力装置、传动系统和夹紧装置，其中传动系统包括定向机构和运动传递机构。动力装置由电机(2)、电机固定支架(3)、偏心轮(4)组成；传动系统中的定向机构由滑轨底座(6)、第二滑块(11)、纵向调节杆(12)、定向支架(13)、运动滑块(21)组成；传动系统中的运动传递机构由摇杆(5)、C形导轨(8)、C形杆(9)、第一滑块(10)、第三滑块(14)、第一圆柱销(23)、第二圆柱销(24)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(27)组成；夹紧装置由运动夹具底座(15)、第四滑块(16)、固定夹具底座(17)、定夹具固定螺杆(18)、动夹具固定螺杆(19)、纵向调节杆固定螺钉(20)、定夹具固定螺钉(22)、定夹具调节螺钉(26)、固定螺钉(28)组成。
本试验机工作时，金属波纹管安装在固定夹具底座(17)和运动夹具底座(15)之间；第四滑块(16)在滑轨底座(6)滑轨内移动；电机(2)带动偏心轮(4)转动，使C形导轨(8)在滑轨底座(6)的导轨中做纵向往复运动；C形杆(9)通过垫圈(7)和第四圆柱销(27)与C形导轨(8)连接，实现C形杆(9)绕第四圆柱销(27)的旋转运动，以及C形杆(9)的纵向往复运动；最终，带动与第三滑块(14)固定连接的运动滑块(21)和运动夹具底座(15)做横向和纵向复合运动，使金属管波纹管运动端模拟发动机横置汽车在加减速时的运动位移和角度。
本发明的有益效果：
本疲劳试验机能模拟发动机横置汽车在加减速时排气系统金属波纹管的运动位移和角度。本发明通过控制电机的转速，调节汽车排气系统金属波纹管的振动频率；通过调节夹紧装置，实现对不同外形尺寸的汽车排气系统金属波纹管进行疲劳试验；通过调节偏心轮(4)尺寸和纵向调节杆(12)，实现金属波纹管振动的位移和角度调节。
附图说明
图1是本发明的正二侧视图。
图2是本发明的后二侧视图。
图3是本发明的传动机构视图。
具体实施方式：
本发明汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机包括动力装置、传动系统和夹紧装置构成，其中传动系统包括定向机构和运动传递机构。动力装置由电机(2)、电机固定支架(3)、偏心轮(4)组成；传动系统中的定向机构由滑轨底座(6)、第二滑块(11)、纵向调节杆(12)、定向支架(13)、运动滑块(21)组成；传动系统中的运动传递机构由摇杆(5)、C形导轨(8)、C形杆(9)、第一滑块(10)、第三滑块(14)、第一圆柱销(23)、第二圆柱销(24)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(27)组成；夹紧装置由运动夹具底座(15)、第四滑块(16)、固定夹具底座(17)、定夹具固定螺杆(18)、动夹具固定螺杆(19)、纵向调节杆固定螺钉(20)、定夹具固定螺钉(22)、定夹具调节螺钉(26)、固定螺钉(28)组成。试验机工作时，动力装置通过传动系统将运动传递给金属波纹管，通过调节夹紧装置实现金属波纹管的位置固定，动力装置带动传动系统运动，模拟发动机横置汽车在加减速时排气系统金属波纹管的运动位移和角度。
下面结合附图对本发明作详细的描述：
参阅图1，本发明采用如下方案实现：本发明包括动力装置、传动系统和夹紧装置。
所述动力装置包括电机(2)、电机固定支架(3)、偏心轮(4)；所述传动系统中的定向机构包括滑轨底座(6)、第二滑块(11)、纵向调节杆(12)、定向支架(13)、运动滑块(21)；所述传动系统中的运动传递机构包括摇杆(5)、C形导轨(8)、C形杆(9)、第一滑块(10)、第三滑块(14)、第一圆柱销(23)、第二圆柱销(24)、第三圆柱销(25)、第四圆柱销(27)；所述夹紧装置包括运动夹具底座(15)、第四滑块(16)、固定夹具底座(17)、定夹具固定螺杆(18)、动夹具固定螺杆(19)、纵向调节杆固定螺钉(20)、定夹具固定螺钉(22)、定夹具调节螺钉(26)、固定螺钉(28)。
金属波纹管一端放在固定夹具底座(17)V形块上固定夹紧，另一端用运动夹具底座(15)加紧固定；第四滑块(16)在滑轨底座(6)的滑轨内移动；C形导轨(8)通过偏心轮(4)和摇杆(5)与电机(2)连接，电机(2)带动偏心轮(4)转动，使C形导轨(8)在滑轨底座(6)的导轨中做纵向往复运动；C形杆(9)通过垫圈(7)和第四圆柱销(27)与C形导轨(8)连接，实现C形杆(9)绕第四圆柱销(27)的旋转运动和C形杆(9)的纵向往复运动；第一滑块(10)套在C形杆(9)的下部且通过第三圆柱销(25)与滑轨底座(6)相连，使C形杆(9)做纵向往复运动的同时绕第三圆柱销(25)转动；纵向调节杆(12)两端套在C形导轨(8)两端，通过纵向调节杆固定螺钉(20)固定，实现纵向调节杆(12)的纵向调节并与C形导轨(8)一起做纵向往复运动；第三滑块(14)套在C形杆(9)的上部，第二滑块(11)套在纵向调节杆(12)上，第三滑块(14)通过第二圆柱销(24)与第二滑块(11)相连，使第二滑块(11)带动第三滑块(14)做纵向往复运动；运动滑块(21)通过第一圆柱销(23)与第三滑块(14)相连，使第三滑块(14)带动运动滑块(21)做纵向往复运动；C形导轨(8)带动第三滑块(14)，以第三圆柱销(25)为支点转动的同时做横向往复运动，进而通过第一圆柱销(23)带动运动滑块(21)做横向往复运动，且运动滑块(21)套在定向支架(13)上，保证运动滑块(21)不发生转动，最终实现运动滑块(21)的纵向和横向组合运动；运动夹具底座(15)通过固定螺钉(28)与运动滑块(21)固定连接，实现运动夹具底座(15)的纵向和横向复合运动。
参照图1，通过调节偏心轮(4)的尺寸来调节金属波纹管的纵向运动幅值，通过调节纵向调节杆(12)与垫圈(7)的距离来调节金属波纹管的横向运动幅值，通过调节电机的转速来调节金属波纹管运动频率。
参照图2，通过调节定夹具调节螺钉(26)，可以调整运动夹具底座(15)与固定夹具底座(17)距离，以适应不同长度的金属波纹管。
参照图3，第三滑块(14)通过第二圆柱销(24)与第二滑块(11)相连，实现第二滑块(11)带动第三滑块(14)做纵向往复运动；运动滑块(21)通过第一圆柱销(23)与第三滑块(14)相连，实现第三滑块(14)带动运动滑块(21)做纵向往复运动；C形导轨(8)做纵向往复运动，带动第三滑块(14)以第三圆柱销(25)为支点转动的同时做横向往复运动，进而通过第一圆柱销(23)带动运动滑块(21)做横向往复运动，且运动滑块(21)套在定向支架(13)上使运动滑块(21)方向固定，保证运动滑块(21)不发生转动，最终实现运动滑块(21)的纵向和横向复合运动；运动夹具底座(15)通过固定螺钉(28)与运动滑块(21)固定连接，实现运动夹具底座(15)的纵向和横向复合运动，最终，使金属波纹管运动端实现发动机横置汽车在加减速时的运动位移和角度。

Claims (1)

1.一种汽车排气系统金属波纹管疲劳试验机，包括动力装置传动系统和夹紧装置三部分，其中传动系统包括定向机构和运动传递机构；
所述动力装置包括电机(2)，电机固定支架(3)、偏心轮(4)，通过调节偏心轮(4)尺寸，实现金属波纹管纵向运动幅值调节；通过控制电机(2)的转速，实现对金属波纹管运动端运动频率的调节；
所述传动系统中的纵向调节杆(12)两端套在C形导轨(8)两端，通过调节纵向调节杆固定螺钉(20)来调整纵向调节杆(12)与垫圈(7)的距离，实现对金属波纹管运动端横向运动幅度的调节；
所述加紧机构中的第四滑块(16)在滑轨底座(6)的滑轨中运动，通过定夹具固定螺钉(22)调节第四滑块(16)在滑轨中的横向位置，以确定金属波纹管的安装位置；
试验机工作时，通过夹紧装置实现金属波纹管的位置固定，动力装置通过传动系统将运动传递给金属波纹管，模拟发动机横置汽车在加减速时排气系统金属波纹管的运动位移和角度。
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