CN113310827B - 一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件台架试验技术领域，公开了商用车驱动桥壳多向加载试验装置，对驱动桥壳总成进行多向加载，商用车驱动桥壳多向加载试验装置包括推力杆固定座，用于固定推力杆，垂直固定架，用于固定板换连接处；还包括垂直作动器、侧向作动器和纵向作动器。本发明通过设置六个作动器，可以实现对驱动桥壳总成的多通道即多向加载，因此加载试验更能体现驱动桥壳的整体性模拟加载，从而加载试验更加符合实车受力工况。

Description

一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件台架试验技术领域，尤其涉及一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置。

背景技术

驱动桥壳有三种形式，分别为可分式、整体式和组合式，其中，整体式的驱动桥壳适用于装载质量大的商用车。驱动桥壳是安装主减速器、差速器、半轴和轮装配的基体，其主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等，驱动桥壳在工作状态所承受的载荷是多通道的，现阶段针对驱动桥壳总成的加载试验，仅对其施加垂直载荷或分别施加几个方向的载荷进行台架验证的方法，一次试验对单个性能指标如刚度和疲劳等性能进行试验，不能体现整体性，因此加载试验与实车受力工况相差巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置，以解决驱动桥壳的加载试验不能体现整体性、与实车受力公工况相差大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置，对驱动桥壳总成进行多向加载，所述商用车驱动桥壳多向加载试验装置包括：

推力杆固定座，所述推力杆固定座连接于第二龙门架上，所述驱动桥壳总成中的推力杆固定于所述推力杆固定座上；

垂直固定架，所述垂直固定架连接于第二龙门架上，所述驱动桥壳总成中的板换连接处固定于所述垂直固定架上；

垂直作动器，所述垂直作动器的第一尾端固定在第一龙门架上，第一作动端与垂-侧向加载模块连接，所述垂-侧向加载模块与所述驱动桥壳总成中的轮毂轴承装配连接；

侧向作动器，所述侧向作动器的第二尾端固定在支座上，第二作动端与侧向加载叉连接；所述侧向加载叉与所述垂-侧向加载模块刚性连接；

纵向作动器，所述纵向作动器的第三尾端固定在第一龙门架上，第三作动端与纵向加载叉刚性连接，所述纵向加载叉刚性连接纵向加载臂，所述纵向加载臂与所述驱动桥壳总成上的制动器连接盘连接。

可选地，所述第一龙门架设有至少两个，至少两个所述第一龙门架钢性固定在金属地板上，且两个所述第一龙门架的横梁高度相同。

可选地，所述第二龙门架设有至少两个，至少两个所述第二龙门架钢性固定在所述金属地板上，且两个所述第二龙门架的横梁高度相同。

可选地，所述支座设有至少两个，至少两个所述支座钢性固定在金属地板上，两个所述支座分别连接两个所述侧向作动器。

可选地，所述垂直固定架设有两个，一个所述垂直固定架连接于所述第二龙门架，另一个所述垂直固定架连接于所述板换连接处，两个所述垂直固定架之间通过垂直固定杆连接。

可选地，所述垂直固定杆的两端设有关节轴承或万向节轴承，所述关节轴承或所述万向节轴承与所述垂直固定架之间销接。

可选地，所述垂直固定架与所述第二龙门架之间为可拆卸式连接。

可选地，所述刚性连接为螺栓连接。

可选地，所述垂直作动器、所述侧向作动器和/或所述纵向作动器的一端或两端分别设有万向节轴承。

可选地，所述第一龙门架的高度高于所述第二龙门架的高度，且所述第一龙门架和所述第二龙门架的立柱上均设有加强筋。

本发明的有益效果：

本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，通过设置六个作动器，包括两个垂直作动器、侧向作动器和纵向作动器，可以实现对驱动桥壳总成的多通道即多向加载，因此加载试验更能体现驱动桥壳的整体性模拟加载，从而加载试验更加符合实车受力工况。

附图说明

图1是本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置的整体结构示意图；

图2是本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置的第一局部结构的放大示意图；

图3是本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置的第二局部结构的放大示意图；

图4是本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置的第三局部结构的放大示意图。

图中：

驱动桥壳总成100；

1.推力杆固定座；2.垂直固定架；3.垂直作动器；4.侧向作动器；5.纵向作动器；6.第一龙门架；7.第二龙门架；8.垂-侧向加载模块；9.支座；10.侧向加载叉；11.纵向加载叉；12.纵向加载臂；13.垂直固定杆；14.加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置，对驱动桥壳总成进行多向加载，以解决现有的驱动桥壳的加载试验不能体现驱动桥壳总成100的整体性、与实车受力公工况相差大的问题。

如图1-图4，本实施例提供的商用车驱动桥壳多向加载试验装置包括推力杆固定座1、垂直固定架2、垂直作动器3、侧向作动器4和纵向作动器5，其中，推力杆固定座1连接于第二龙门架7上，驱动桥壳总成100中的推力杆固定于推力杆固定座1上；垂直固定架2连接于第二龙门架7上，驱动桥壳总成100中的板换连接处固定于垂直固定架2；垂直作动器3的第一尾端固定在第一龙门架6上，第一作动端与垂-侧向加载模块8连接，垂-侧向加载模块8与驱动桥壳总成100中的轮毂轴承装配连接；侧向作动器4的第二尾端固定在支座9上，第二作动端与侧向加载叉10连接；侧向加载叉10与垂-侧向加载模块8刚性连接；纵向作动器5的第三尾端固定在第一龙门架6上，第三作动端与纵向加载叉11刚性连接，纵向加载叉11刚性连接纵向加载臂12，纵向加载臂12与驱动桥壳总成100上的制动器连接盘连接。

本发明的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，通过设置六个作动器，包括两个垂直作动器3、侧向作动器4和纵向作动器5，可以实现对驱动桥壳总成100的多通道即多向加载，因此加载试验更能体现驱动桥壳总成100的整体性模拟加载，从而加载试验更加符合实车受力工况。

可以理解，两个垂直作动器3在垂直方向从上到下向驱动桥壳总成100中的两个轮毂轴承加载；两个侧向作动器4在水平方向沿驱动桥壳总成100的长轴方向对垂-侧向加载模块8施加载荷，而垂-侧向加载模块8连接轮毂轴承，因此实现对两个轮毂轴承的分别侧向加载；两个纵向作动器5在水平方向且与侧向垂直的方向对制动器连接盘实施加载。可见，上述六个作用器可以实现对驱动桥壳总成100中的轮毂轴承和制动器连接盘的加载试验，体现了驱动桥壳总成100的实际受力工况，继而可以对驱动桥壳总成100进行台架试验验证，保证出厂合格率。

可选地，第一龙门架6设有至少两个，至少两个第一龙门架6钢性固定在金属地板上，且两个第一龙门架6的横梁高度相同。

本实施例中，金属地板采用铁地板，第一龙门架6刚性固定在铁地板上，如焊接或螺栓连接等，每个第一龙门架6上分别固定连接一个垂直作用器3，保证垂直作动器3在加载时的稳定性和加载准确性。采用两个第一龙门架6分别固定两个垂直作动器3，且固定在高度相对的横梁上，沿驱动桥壳总成100的长轴方向间隔设置，可以尽量保证垂直作动器3的加载作用力的方向性，提供更符合实际的垂直加载力。

可选地，第二龙门架7设有至少两个，至少两个第二龙门架7钢性固定在金属地板上，且两个第二龙门架7的横梁高度相同。

如图2所示，两个第二龙门架7沿驱动桥壳总成100的长轴方向间隔设置，推力杆固定座1和垂直固定架2均固定连接在第二龙门架7上，因此第二龙门架7的高度可以根据驱动桥壳总成100的尺寸进行合理设计，避免重心太高，尽量模拟实际安装高度和固定位置，以更加符合实车工况。两个第二龙门架7刚性固定在铁地板上，如焊接或螺栓连接，提高安装稳定性和可靠性。可以理解，第一龙门架6和第二龙门架7均采用金属材质的骨架。

可选地，支座9设有至少两个，至少两个支座9钢性固定在金属地板上，两个支座9分别连接两个侧向作动器4。

如图1，两个支座9分别设于驱动桥壳总成100的沿长轴方向的两端，用于固定和支撑两个侧向作用器4，保证侧向作动器4的水平位置安装，提供稳定的侧向加载力。需要解释说明的是，本实施例中侧向和纵向是水平面内相互垂直的两个方向，沿驱动桥壳总成100的长轴方向定义为侧向，对应于实车的两侧方向，垂直于长轴的方向为纵向，对应于实车的前后纵向轴方向。在安装两个支座9时，要尽量保证同轴度，使得两个侧向作动器4的作用力共轴。

可选地，垂直固定架2设有两个，一个垂直固定架2连接于第二龙门架7，另一个垂直固定架2连接于板换连接处，两个垂直固定架2之间通过垂直固定杆13连接。

可选地，垂直固定杆13的两端设有关节轴承或万向节轴承，关节轴承或万向节轴承与垂直固定架2之间销轴连接。

如图1和图2所示，两个垂直固定架2采用相同结构，在第二龙门架7和驱动桥壳总成100上的板换连接处分别相对设置并螺栓连接，保证刚性连接。同时，两个垂直固定架2位于同一竖直方向上，垂直固定杆3竖直方向设置，连接两个垂直固定架2，垂直固定杆13的两端设有关节轴承或万向节轴承，并与垂直固定架2之间销接，实现转动，便于安装，并可以模拟实车工况。可以理解，两个第二龙门架7上分别连接两组垂直固定架2，以实现对驱动桥壳总成100上两侧对称的板换连接处的连接固定。

可选地，垂直固定架2与第二龙门架7之间为可拆卸式连接。本实施例中采用螺栓连接，保证刚性连接，并且便于拆装。垂直固定架2与板换连接处也是螺栓连接。

可选地，刚性连接为螺栓连接。螺栓连接便于拆装，并且可以提供加大的连接强度和可靠性，发生松动后可以再次预紧加固，符合实车工况，并且结构简单，成本低。

可选地，垂直作动器3、侧向作动器4和/或纵向作动器5的一端或两端分别设有万向节轴承。

如图1和图3、图4，万向节轴承与传动轴之间形成万向节传动装置，对驱动桥壳总成100施加多通道载荷，除了直线驱动加载，还可以实现转动加载，提高转动自由度，并可以根据实车工况可选择的增加或减少万向节轴承的设置数量和位置，以通过台架试验模拟不同工况下的实车运行情况。

可选地，第一龙门架6的高度高于第二龙门架7的高度，且第一龙门架6和第二龙门架7的立柱上均设有加强筋14。

如图1所示，第二龙门架7主要用于固定驱动桥壳总成100，因此高度不需要很高，便于安装，并且位置低更便于试验和加载。第一龙门架6主要是提供垂直方向加载的实施载荷，因此高度高于第二龙门架7，便于对垂直加载的载荷进行调节，并充分利用垂直空间，保证同轴度。第一龙门架6和第二龙门架7的两侧立柱的外侧分别设有加强筋14，加强筋14的底端固定于铁地板上，侧面贴靠并固定在立柱上，能够提高第一龙门架6和第二龙门架7的安装稳定性和连接强度，确保加载试验的可靠性。可以选择的，支座9在竖直方向也设置有加强结构，以加强支座9的连接稳定性和强度。

基于上述的一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置，对驱动桥壳总成进行多向加载试验，具体步骤流程如下：

S1，采集实车轮边载荷谱，对载荷谱进行处理。

将处理过的载荷谱用于对驱动桥壳的加载条件，可以很好的反应实车受力工况，复现实车承载，对提升多向加载试验的准确性有着重要意义。

同理，也可以利用等损伤原理，将处理过的载荷谱转化为阶梯载荷作为加载条件。

本实施例中对载荷谱进行处理是指数据平滑处理等预处理方法。

S2，利用上述处理过的载荷谱对驱动桥壳进行多向加载试验，完成指定次数和里程的循环，检查试验样品损坏情况。

S3，试验结束。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种商用车驱动桥壳多向加载试验装置，对驱动桥壳总成(100)进行多向加载，其特征在于，所述商用车驱动桥壳多向加载试验装置包括：

推力杆固定座(1)，所述推力杆固定座(1)连接于第二龙门架(7)上，所述驱动桥壳总成(100)中的推力杆固定于所述推力杆固定座(1)上；

垂直固定架(2)，所述垂直固定架(2)连接于所述第二龙门架(7)上，所述驱动桥壳总成(100)中的板换连接处固定于所述垂直固定架(2)上；所述垂直固定架(2)设有两个，一个所述垂直固定架(2)连接于所述第二龙门架(7)，另一个所述垂直固定架(2)连接于所述板换连接处，两个所述垂直固定架(2)之间通过垂直固定杆(13)连接；所述垂直固定杆(13)的两端设有关节轴承或万向节轴承，所述关节轴承或所述万向节轴承与所述垂直固定架(2)之间销接；

垂直作动器(3)，所述垂直作动器(3)设有两个，每个所述垂直作动器(3)的第一尾端固定在第一龙门架(6)上，第一作动端与垂-侧向加载模块(8)连接，所述垂-侧向加载模块(8)与所述驱动桥壳总成(100)中的轮毂轴承装配连接；两个所述垂直作动器(3)在垂直方向从上到下向所述驱动桥壳总成(100)中的两个轮毂轴承加载；

侧向作动器(4)，所述侧向作动器(4)设有两个，每个所述侧向作动器(4)的第二尾端固定在支座(9)上，第二作动端与侧向加载叉(10)连接；所述侧向加载叉(10)与所述垂-侧向加载模块(8)刚性连接；两个所述侧向作动器(4)在水平方向沿所述驱动桥壳总成(100)的长轴方向对两个所述轮毂轴承加载；

纵向作动器(5)，所述纵向作动器(5)设有两个，每个所述纵向作动器(5)的第三尾端固定在第一龙门架(6)上，第三作动端与纵向加载叉(11)刚性连接，所述纵向加载叉(11)刚性连接纵向加载臂(12)，所述纵向加载臂(12)与所述驱动桥壳总成(100)上的制动器连接盘连接，两个所述纵向作动器(5)在水平方向且与侧向垂直的方向对所述制动器连接盘加载。

2.根据权利要求1所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述第一龙门架(6)设有至少两个，至少两个所述第一龙门架(6)钢性固定在金属地板上，且两个所述第一龙门架(6)的横梁高度相同。

3.根据权利要求2所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述第二龙门架(7)设有至少两个，至少两个所述第二龙门架(7)钢性固定在所述金属地板上，且两个所述第二龙门架(7)的横梁高度相同。

4.根据权利要求2所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述支座(9)设有至少两个，至少两个所述支座(9)钢性固定在金属地板上，两个所述支座(9)分别连接两个所述侧向作动器(4)。

5.根据权利要求1所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述垂直固定架(2)与所述第二龙门架(7)之间为可拆卸式连接。

6.根据权利要求1所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述刚性连接为螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述垂直作动器(3)、所述侧向作动器(4)和/或所述纵向作动器(5)的一端或两端分别设有万向节轴承。

8.根据权利要求1所述的商用车驱动桥壳多向加载试验装置，其特征在于，所述第一龙门架(6)的高度高于所述第二龙门架(7)的高度，且所述第一龙门架(6)和所述第二龙门架(7)的立柱上均设有加强筋(14)。

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