CN113447279B - 一种用于桥壳制动扭转台架试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，包括驱动桥、试验台、固定装置、制动扭转装置、加载装置和液压缸推力杆，所述驱动桥通过固定装置安装在试验台上，驱动桥两端通过轮胎螺母与制动扭转装置一端连接固定，所述制动扭转装置另一端顶部通过螺栓固定连接有加载装置，所述液压缸推力杆设置于加载装置顶面中心点上方。本发明通过预先在试验车辆和桥壳危险截面位置布置应变片采集制动工况下的路谱数据，然后在试验台架上模拟驱动桥在整车上的制动工况，以研究驱动桥桥壳在制动工况下的失效、疲劳耐久等问题，模拟准确度高，试验的循环次数差异在5%范围内，通过模拟试验可有效缩短新车型的开发周期，减少开发费用。

Description

一种用于桥壳制动扭转台架试验装置

技术领域

本发明涉及汽车制动试验技术领域，特别涉及一种用于桥壳制动扭转台架试验装置。

背景技术

随着时代的发展，人们生活水平的不断提高，汽车的使用越来越频繁，而汽车的驱动桥作为汽车的重要组成部分，其质量尤为受到用户关注。各主机厂都有路试试验，而汽车制动试验往往非常苛刻，因而在试验中，偶尔会遇到桥壳失效、疲劳损坏等问题，这对项目的开发周期有较大的影响。

因此，为缩短开发周期，减少开发费用，需要在台架上快速模拟驱动桥在整车上的制动路况试验。本专利针对驱动制动路况开发了一个试验台架。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，用以在试验台架上模拟驱动桥在整车上的制动工况，以研究驱动桥桥壳在制动工况下的失效、疲劳耐久等问题，从而缩短新车型的开发周期，减少开发费用。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，包括驱动桥、试验台、固定装置、制动扭转装置、加载装置和液压缸推力杆，所述驱动桥通过固定装置安装在试验台上，驱动桥两端通过轮胎螺母与制动扭转装置一端连接固定，所述制动扭转装置另一端顶部通过螺栓固定连接有加载装置，所述液压缸推力杆设置于加载装置顶面中心点上方。

所述驱动桥包括半轴、半轴轴承、轮胎螺栓、轴承座、桥壳和弹簧板座，所述轮胎螺栓压装在半轴上，与轮胎螺母配合将制动扭转装置固定于驱动桥两端，所述半轴轴承内圈与半轴过盈配合，外圈与轴承座过渡配合，所述轴承座与桥壳之间通过螺栓连接固定，所述弹簧板座设置于驱动桥与固定装置接触位置的桥壳上。

所述固定装置包括底座、加强板、固定板和定位机构，所述底座通过螺栓固定在试验台上，底座上方垂直方向焊接固定有固定板，所述加强板为一块三角形钢板，加强板的两条直角边分别焊接固定在底座顶面和固定板外侧面上；

所述定位机构包括连接板和V型块，所述V型块焊接固定在连接板上，其中间部分设有一个V形缺口，驱动桥固定时，所述桥壳卡在V形缺口内，桥壳上的弹簧板座与固定板贴合，连接板通过安装螺栓与固定板连接固定，从而将驱动桥固定在试验台上。

所述制动扭转装置包括连接支架和制动力臂，所述制动力臂通过轮胎螺母固定在驱动桥两端，所述连接支架焊接固定在制动力臂内侧面，连接支架顶端通过螺栓与加载装置固定连接。

所述加载装置包括加载横梁和连接盘，所述连接盘设置于加载横梁顶端中心位置，加载横梁底端通过螺栓与连接支架连接固定。

所述液压缸推力杆与连接盘之间为间隙配合，所述液压缸推力杆杆径略小于连接盘内径。

所述制动力臂的长度与试验车辆的制动半径相等。

有益效果

1）本发明通过预先在试验车辆和桥壳危险截面位置布置应变片采集制动工况下的路谱数据，然后在试验台架上模拟驱动桥在整车上的制动工况，以研究驱动桥桥壳在制动工况下的失效、疲劳耐久等问题，模拟准确度高，试验的循环次数差异在5%范围内，通过模拟试验可有效缩短新车型的开发周期，减少开发费用；

2）实用性强，本发明的试验装置原理适用于任何整车，只要改变试验装置中与驱动桥的配合尺寸，可对任意车型的驱动桥进行桥壳制动扭转工况验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明台架试验装置的结构示意图；

图2为本发明加载装置的结构示意图；

图3为本发明制动扭转装置的结构示意图；

图4为本发明定位装置的结构示意图；

图5为本发明固定装置的结构示意图；

图6为本发明试验件（驱动桥）的结构示意图。

图中的附图标记说明：1、液压缸推力杆；2、加载装置；3、制动扭转装置；4、轮胎螺母；5、驱动桥；6、定位装置；7、安装螺栓及螺母；8、固定装置；9、试验台；10、加载横梁；11、连接盘；12、连接支架；13、制动力臂；14、连接板；15、V形块；16、底座；17、加强板；18、固定板；19、半轴；20、半轴轴承；21、轮胎螺栓；22、轴承座；23、桥壳；24、弹簧板座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

实施例：参见图1-6。

一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，包括驱动桥5、试验台9、固定装置8、制动扭转装置3、加载装置2和液压缸推力杆1，所述驱动桥5通过固定装置8安装在试验台9上，驱动桥5两端通过轮胎螺母4与制动扭转装置3一端连接固定，所述制动扭转装置3另一端顶部通过螺栓固定连接有加载装置2，所述液压缸推力杆1设置于加载装置2顶面中心点上方。

所述驱动桥5包括半轴19、半轴轴承20、轮胎螺栓21、轴承座22、桥壳23和弹簧板座24，所述轮胎螺栓21压装在半轴19上，与轮胎螺母4配合将制动扭转装置3固定于驱动桥5两端，所述半轴轴承20内圈与半轴19过盈配合，外圈与轴承座22过渡配合，所述轴承座22与桥壳23之间通过螺栓连接固定，所述弹簧板座24设置于驱动桥5与固定装置8接触位置的桥壳23上。

所述固定装置8包括底座16、加强板17、固定板18和定位机构6，所述底座16通过螺栓固定在试验台9上，底座16上方垂直方向焊接固定有固定板18，所述加强板17为一块三角形钢板，加强板17的两条直角边分别焊接固定在底座16顶面和固定板18外侧面上；

所述定位机构6包括连接板14和V型块15，所述V型块15焊接固定在连接板14上，其中间部分设有一个V形缺口，驱动桥5固定时，所述桥壳23卡在V形缺口内，桥壳23上的弹簧板座24与固定板18贴合，连接板14通过安装螺栓7与固定板18连接固定，从而将驱动桥5固定在试验台9上。

所述制动扭转装置3包括连接支架12和制动力臂13，所述制动力臂13通过轮胎螺母4固定在驱动桥5两端，所述连接支架12焊接固定在制动力臂13内侧面，连接支架12顶端通过螺栓与加载装置2固定连接。

所述加载装置2包括加载横梁10和连接盘11，所述连接盘11设置于加载横梁10顶端中心位置，加载横梁10底端通过螺栓与连接支架12连接固定。

所述液压缸推力杆1与连接盘11之间为间隙配合，所述液压缸推力杆1杆径略小于连接盘11内径。

所述制动力臂13的长度与试验车辆的制动半径相等。

工作原理：如图1所示，整个试验装置制动力的传递是由液压缸推力杆1接受试验设备控制系统的要求，将设定的制动力传递到加载装置2，由加载装置2将制动力平均分配到两侧的制动扭转装置3，制动扭转装置3将制动力矩传递到驱动桥5，通过驱动桥5内部零件半轴19、半轴轴承20和轴承座22传递到桥壳23上，达成在台架试验验证桥壳的目的。

如图2所示，加载装置2中间连接盘11中间定位孔与推力杆小间隙配合，接受推力杆传递的制动力，利用力矩平衡，加载横梁10将制动力平均施加到制动扭转装置3，优选的，加载横梁10上加载装置2与制动扭转装置3的连接孔设计为U形孔，以避免加载横梁10在受到压力变形时与连接孔发生挤压。

如图3所示，制动扭转装置3由连接支架12和制动力臂13焊接组成整体，连接支架12上的U形孔为与加载装置2的连接孔，制动力臂13上的大圆孔为与驱动桥5的定位孔，6个均布的圆孔是与驱动桥4上的轮胎螺栓21的配合孔。

如图4所示，定位装置6由连接板14和V形块15焊接组成整体，V形块15中间V形缺口用来对桥壳23进行定位，连接板14上的4个孔尺寸与固定装置8固定板18上安装孔尺寸相同。

如图示5所示，固定装置8由底座16、加强板17和固定板18组合而成，固定板18上的4个孔与定位装置6连接板14上的安装孔尺寸相同，安装螺栓7通过固定板18和连接板14将定位装置6、驱动桥5和固定装置8连接在一起，然后由固定装置8的底座16将台架整体连接到试验台9上，底座16上的4个孔是与试验台9的连接孔，加强板17用于加固整个固定装置8。

如图示6所述，轮胎螺栓21压装在半轴19上，半轴轴承20内圈与半轴19过盈配合，外圈与轴承座22过渡配合，轴承座22与桥壳23通过螺栓及螺母连接在一起，弹簧板座24焊接固定在桥壳23上。

请参阅图1-图6，下面对本发明一种用于桥壳制动扭转台架试验装置的工作过程作进一步说明：

步骤一、将驱动桥5安装于试验台9上：

S1.根据驱动桥5各部件的尺寸大小，以及试验车辆的制动半径，确定试验台架各部件的尺寸大小；

S2.将驱动桥5用固定装置8固定在试验台9上，随后完成对制动扭转装置3和加载装置2的安装固定；

S3.移动液压缸推力杆1，使其移动至连接盘11的正上方；

步骤二、对桥壳23施加制动力矩：

S4.控制液压缸推力杆1下移，对加载横梁10施加制动力，通过加载横梁10将制动力平均分配到驱动桥5两端的制动力臂13上；

S5.制动力臂13所传递的制动力矩经半轴19、半轴轴承20、轴承座22，最终传递至桥壳23；

步骤三、验证桥壳制动扭转工况

S6.通过液压缸推力杆1对加载横梁10施加不同的制动力，进而对桥壳23施加不同的制动力矩；

S7.通过预先在试验车辆和桥壳危险截面位置布置应变片采集制动工况下的路谱数据，然后在试验台架上准确模拟驱动桥在整车上的制动工况；

S8.模拟不同制动工况下驱动桥桥壳的失效、疲劳损坏情况，对试验结果进行分析，改进桥壳结构，解决桥壳在制动工况下的失效、疲劳耐久等问题。

综上所述，本发明通过在试验台架上模拟驱动桥在整车上的制动工况，以研究驱动桥桥壳在制动工况下的失效、疲劳耐久等问题，模拟准确度高，试验的循环次数差异在5%范围内，通过模拟试验可快速发现驱动桥及其桥壳存在的设计问题，缩短新车型的开发周期，减少开发费用。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，包括驱动桥（5）、试验台（9）、固定装置（8）、制动扭转装置（3）、加载装置（2）和液压缸推力杆（1），所述驱动桥（5）通过固定装置（8）安装在试验台（9）上，驱动桥（5）两端通过轮胎螺母（4）与制动扭转装置（3）一端连接固定，所述制动扭转装置（3）另一端顶部通过螺栓固定连接有加载装置（2），所述液压缸推力杆（1）设置于加载装置（2）顶面中心点上方；

所述驱动桥（5）包括半轴（19）、半轴轴承（20）、轮胎螺栓（21）、轴承座（22）、桥壳（23）和弹簧板座（24），所述轮胎螺栓（21）压装在半轴（19）上，与轮胎螺母（4）配合将制动扭转装置（3）固定于驱动桥（5）两端，所述半轴轴承（20）内圈与半轴（19）过盈配合，外圈与轴承座（22）过渡配合，所述轴承座（22）与桥壳（23）之间通过螺栓连接固定，所述弹簧板座（24）设置于驱动桥（5）与固定装置（8）接触位置的桥壳（23）上；

所述固定装置（8）包括底座（16）、加强板（17）、固定板（18）和定位机构（6），所述底座（16）通过螺栓固定在试验台（9）上，底座（16）上方垂直方向焊接固定有固定板（18），所述加强板（17）为一块三角形钢板，加强板（17）的两条直角边分别焊接固定在底座（16）顶面和固定板（18）外侧面上；

所述定位机构（6）包括连接板（14）和V型块（15），所述V型块（15）焊接固定在连接板（14）上，其中间部分设有一个V形缺口，驱动桥（5）固定时，所述桥壳（23）卡在V形缺口内，桥壳（23）上的弹簧板座（24）与固定板（18）贴合，连接板（14）通过安装螺栓（7）与固定板（18）连接固定，从而将驱动桥（5）固定在试验台（9）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，所述制动扭转装置（3）包括连接支架（12）和制动力臂（13），所述制动力臂（13）通过轮胎螺母（4）固定在驱动桥（5）两端，所述连接支架（12）焊接固定在制动力臂（13）内侧面，连接支架（12）顶端通过螺栓与加载装置（2）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，所述加载装置（2）包括加载横梁（10）和连接盘（11），所述连接盘（11）设置于加载横梁（10）顶端中心位置，加载横梁（10）底端通过螺栓与连接支架（12）连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，所述液压缸推力杆（1）与连接盘（11）之间为间隙配合，所述液压缸推力杆（1）杆径略小于连接盘（11）内径。

5.根据权利要求2所述的一种用于桥壳制动扭转台架试验装置，其特征在于，所述制动力臂（13）的长度与试验车辆的制动半径相等。

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