CN114001944A - 一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及法兰盘测试领域，具体是涉及一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，包括平衡仪，还包括平移机构、升降机构、下压机构和竖直调距机构，平移机构具有一个平移的水平底座；升降机构具有一个升降平台，升降平台上固定连接有第一传动带；下压机构上连接有一个第二传送带；竖直调距机构具有一个竖直升降的输出端；其中，竖直调距机构的输出端上固定有一个上测距传感器，下压机构上还固定有一个下测距传感器。其一，本发明采用以永磁电机作为动力源的平衡仪，能够根据需要改变车轮受到的扭矩大小的同时测量车轮的平衡性；其二，本发明通过第一传送带与第二传送带分别顶升车轮和下压旋转轴，以模拟车辆行驶过程中轮胎受到的压力，还原度较高。

Description

一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装

技术领域

本发明涉及法兰盘测试领域，具体是涉及一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装。

背景技术

汽车的车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体，但由于制造上的原因，使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀，当汽车车轮高速旋转起来后，就会形成动不平衡状态，造成车辆在行驶中车轮抖动和方向盘震动的现象，加装法兰盘的质量也会直接影响到车轮整体的平衡性，而很多修理厂和生产厂在测量车轮的平衡性时都会用到平衡仪来检测，平衡仪会根据车轮的平衡性给出一个数值，一般而言检测出平衡范围在零到五之间为合格，当然，很多厂商和修理厂也会追求将平衡性调节至零的最佳状态。

传统的法兰转接盘扭矩测试装置仍具备以下局限性：传统的测试装置难以实现车辆行驶过程中突然加速和减速对车轮带来的扭矩变化，同时对车轮旋转过程中的平衡性测量也较为困难，甚至没有针对车辆行驶过程中车轮会受到一定的压力去设置相应的结构来模拟相应的压力。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，包括用于测量轮毂平衡状态的平衡仪，所述平衡仪中使用的动力源为永磁电机且平衡仪的一侧伸出一根用于驱动车轮旋转的旋转轴，还包括：

平移机构，设置于平衡仪靠近其旋转轴的一侧，其具有一个沿旋转轴的轴向平移的水平底座；

升降机构，设置于水平底座上，其具有一个竖直升降的升降平台，所述升降平台上固定连接有用于顶升车轮的第一传动带；

下压机构，设置于水平底座上，所述下压机构上连接有一个竖直升降用于下压旋转轴的第二传送带；

竖直调距机构，设置于下压机构上且位于旋转轴的上方，其具有一个竖直升降的输出端；

其中，竖直调距机构的输出端上固定有一个用于测量其与法兰盘竖直距离的上测距传感器，下压机构上还固定有一个位于旋转轴下方用于测量其与法兰盘竖直距离的下测距传感器。

优选的，所述升降机构还包括：

双向丝杆滑台，固定设置于水平底座的顶部，其具有两个滑台，双向丝杆滑台通过一个传动机构与升降平台传动连接；

若干根限位竖杆，对称设置于水平底座的顶部四周，每根竖杆的底部均与水平底座的顶部固定连接且每根竖杆均竖直向上穿过升降平台，升降平台的顶部固定连接有若干个一一对应的套设于对应限位竖杆上的直线轴承，每根限位竖杆的顶部还固定连接有一个用于防止升降平台脱出的防脱顶帽。

优选的，所述双向丝杆滑台的丝杆中部成型有一个圆环部，该丝杆圆环部两侧的外圆柱面上成型有两个反向的外螺纹。

优选的，所述传动机构包括：

两根呈倾斜状态且相互平行的第一连杆，双向丝杆滑台的两个滑台顶部均固定连接有一个第一轴座，两个第一轴座的内圈均固定连接有一根第一水平转轴，两个第一连杆的下端分别与其中一根第一水平转轴的一端固定连接，升降平台的底部固定连接有两个第二轴座，两个第二轴座的内圈均与一根第二水平转轴固定连接，两个第一连杆的上端分别轴接在第二水平转轴上；

一根呈倾斜状态的第二连杆，第二连杆的下端与另一根第一水平转轴的两端固定连接，第二连杆的上端轴接在第二水平转轴上且该端位于两根第一连杆之间。

优选的，所述竖直调距机构包括：

固定竖板，所述下压机构通过两根竖直铝型材固定于水平底座上，所述固定竖杆通过一个长条横板固定于两个竖直铝型材远离平衡仪一侧的上端；

升降支架，即竖直调距机构的输出端，长条横板远离平衡仪的一侧固定连接有两个对称设置于固定竖板两侧的竖直滑轨，每个竖直滑轨上均滑动连接有一个竖直滑块，升降支架通过一个固定横板固定在两个竖直滑块上且位于固定竖板远离长条横板的一侧，所述上测距传感器呈竖直状态固定于升降支架远离固定横板的一侧且头端朝下，升降支架通过一个调节机构连接在固定竖板上。

优选的，所述调节机构包括：

旋转竖轴，固定竖板的上下端均向着远离平衡仪的方向延伸成型有一块轴接横板，所述旋转竖轴竖直向下穿过两个轴接横板且轴接在轴接横板上，旋转竖轴在两个轴接横板之间的部分带有外螺纹且该部分和升降支架螺纹连接；

锁止底帽，螺纹连接在旋转竖轴的下端且位于下方的轴接横板正下方。

优选的，所述下压机构还包括两个竖直丝杆滑台，两个竖直丝杆滑台呈对称状态固定于两根竖直铝型材的相向侧，两根竖直铝型材对称设置于旋转轴的两侧且和水平底座的顶部固定连接，所述第二传送带包括两个对称设置的倾斜传送带，两个倾斜传送带通过第一固定支架固定于两个竖直丝杆滑台的滑台上。

优选的，所述下测距传感器通过第二固定支架固定于两个竖直铝型材远离平衡仪的一侧下端，所述下测距传感器位于上测距传感器的正下方。

优选的，所述第一传送带的两侧分别通过一块带有斜撑的竖直长板固定在升降平台的顶部。

优选的，所述平移机构还包括一个承载底座和一个固定于承载底座上的水平丝杆滑台，水平丝杆滑台的滑台和水平底座的底部固定连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

其一，本发明采用以永磁电机作为动力源的平衡仪，能够根据需要改变车轮受到的扭矩大小的同时测量车轮的平衡性；

其二，本发明通过第一传送带与第二传送带分别顶升车轮和下压旋转轴，以模拟车辆行驶过程中轮胎受到的压力，还原度较高。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图。

图2是实施例的平衡仪和车轮安装时的立体分解图。

图3是实施例的局部立体结构示意图。

图4是实施例的升降机构的立体分解图。

图5是实施例的双向丝杆滑台和传动机构的立体结构示意图。

图6是图5中A处的局部结构放大图。

图7是图5中B处的局部结构放大图。

图8是实施例的下压机构和下测距传感器的立体结构示意图。

图9是图8中C处的局部结构放大图。

图10是图8中D处的局部结构放大图。

图11是实施例的竖直调距机构和上测距传感器的立体结构示意图。

图中标号为：

1-平衡仪；2-旋转轴；3-法兰盘；4-车轮；5-锁止扳手；6-平移机构；7-水平底座；8-升降机构；9-升降平台；10-第一传动带；11-下压机构；12-竖直调距机构；13-上测距传感器；14-下测距传感器；15-双向丝杆滑台；16-限位竖杆；17-直线轴承；18-防脱顶帽；19-圆环部；20-第一连杆；21-第一轴座；22-第一水平转轴；23-第二轴座；24-第二水平转轴；25-第二连杆；26-固定竖板；27-竖直铝型材；28-长条横板；29-升降支架；30-竖直滑轨；31-竖直滑块；32-固定横板；33-旋转竖轴；34-轴接横板；35-锁止底帽；36-竖直丝杆滑台；37-倾斜传送带；38-第一固定支架；39-第二固定支架；40-竖直长板；41-承载底座；42-水平丝杆滑台。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图11所示的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，包括用于测量轮毂平衡状态的平衡仪1，所述平衡仪1中使用的动力源为永磁电机且平衡仪1的一侧伸出一根用于驱动车轮4旋转的旋转轴2，还包括：

平移机构6，设置于平衡仪1靠近其旋转轴2的一侧，其具有一个沿旋转轴2的轴向平移的水平底座7；

升降机构8，设置于水平底座7上，其具有一个竖直升降的升降平台9，所述升降平台9上固定连接有用于顶升车轮4的第一传动带10；

下压机构11，设置于水平底座7上，所述下压机构11上连接有一个竖直升降用于下压旋转轴2的第二传送带；

竖直调距机构12，设置于下压机构11上且位于旋转轴2的上方，其具有一个竖直升降的输出端；

其中，竖直调距机构12的输出端上固定有一个用于测量其与法兰盘3竖直距离的上测距传感器13，下压机构11上还固定有一个位于旋转轴2下方用于测量其与法兰盘3竖直距离的下测距传感器14。

如图2所示为平衡仪1安装车轮4示意图，车轮4分为轮毂和轮胎，法兰盘3安装在轮毂的内侧，所述第一传送带和第二传送带均为无动力传送带，车轮4插入旋转轴2上后由锁止扳手5固定在旋转轴2上，在安装车轮4之前需要先通过竖直调距机构12调整上测距传感器13的高度，使得法兰盘3所在高度位于下测距传感器14与上测距传感器13正中间，即上测距传感器13和下测距传感器14测量得到的与法兰盘3之间的间距相等，随后即可通过平移机构6和升降机构8将车轮4运输至旋转轴2的对应位置并固定，待固定完成后即可启动永磁电机带动车轮4旋转，同时使用第一传送带顶升车轮4，使用第二传送带下压旋转轴2，从而模拟出车辆行驶过程中车轮4对地面的压力，第二传送带保证第一传送带顶升车轮4的过程中不会使得旋转轴2弯曲从而干扰到平衡机对车轮4平衡情况的测量，当不断持续的适当加大旋转轴2对车轮4的扭矩，直至平衡机检测到车轮4的平衡状况超出平衡状态的范围后，此时的扭矩即为该法兰盘3能够承受的最大扭矩。

所述升降机构8还包括：

双向丝杆滑台15，固定设置于水平底座7的顶部，其具有两个滑台，双向丝杆滑台15通过一个传动机构与升降平台9传动连接；

若干根限位竖杆16，对称设置于水平底座7的顶部四周，每根竖杆的底部均与水平底座7的顶部固定连接且每根竖杆均竖直向上穿过升降平台9，升降平台9的顶部固定连接有若干个一一对应的套设于对应限位竖杆16上的直线轴承17，每根限位竖杆16的顶部还固定连接有一个用于防止升降平台9脱出的防脱顶帽18。

双向丝杆滑台15能够驱动其两个滑台相互靠近或者相互远离，两个滑台相互靠近时通过传动机构驱使升降平台9竖直上升，两个滑台相互远离时通过传动机构驱使升降平台9下降，限位竖杆16起到径向限位的作用，使得升降平台9只会竖直升降而不会水平晃动。

所述双向丝杆滑台15的丝杆中部成型有一个圆环部19，该丝杆圆环部19两侧的外圆柱面上成型有两个反向的外螺纹。双向丝杆滑台15的丝杆旋转时通过两圈反向的外螺纹即可带动两个滑台相互靠近或者相互远离，圆环部19起到分割和防撞的作用。

所述传动机构包括：

两根呈倾斜状态且相互平行的第一连杆20，双向丝杆滑台15的两个滑台顶部均固定连接有一个第一轴座21，两个第一轴座21的内圈均固定连接有一根第一水平转轴22，两个第一连杆20的下端分别与其中一根第一水平转轴22的一端固定连接，升降平台9的底部固定连接有两个第二轴座23，两个第二轴座23的内圈均与一根第二水平转轴24固定连接，两个第一连杆20的上端分别轴接在第二水平转轴24上；

一根呈倾斜状态的第二连杆25，第二连杆25的下端与另一根第一水平转轴22的两端固定连接，第二连杆25的上端轴接在第二水平转轴24上且该端位于两根第一连杆20之间。

双向丝杆滑台15使用的动力源为减速电机，双向丝杆滑台15的两个滑台靠近时带动连根第一连杆20的下端和第二连杆25的下端相互靠近，由于两根第一连杆20和第二连杆25的两端均与水平底座7和升降平台9呈铰接状态，故两根第一连杆20和第二连杆25的下端相互靠近时便会带动第二水平转轴24上升，从而将升降平台9顶升起来，下降过程同理。

所述竖直调距机构12包括：

固定竖板26，所述下压机构11通过两根竖直铝型材27固定于水平底座7上，所述固定竖杆通过一个长条横板28固定于两个竖直铝型材27远离平衡仪1一侧的上端；

升降支架29，即竖直调距机构12的输出端，长条横板28远离平衡仪1的一侧固定连接有两个对称设置于固定竖板26两侧的竖直滑轨30，每个竖直滑轨30上均滑动连接有一个竖直滑块31，升降支架29通过一个固定横板32固定在两个竖直滑块31上且位于固定竖板26远离长条横板28的一侧，所述上测距传感器13呈竖直状态固定于升降支架29远离固定横板32的一侧且头端朝下，升降支架29通过一个调节机构连接在固定竖板26上。

长条横板28靠近平衡仪1的一侧和两根竖直铝型材27固定连接且长条横板28位于旋转轴2的上方，上测距传感器13始终位于旋转轴2的正上方，上测距传感器13头端向下以测量该位置与旋转轴2的竖直间距，通过两个竖直滑块31保持升降支架29能够在竖直滑轨30上自由的滑动，调节机构则用于调整升降支架29的高度以保持上测距传感器13和下测距传感器14距离旋转轴2的竖直距离一致，通过上测距传感器13和下测距传感器14测量数据的波动对应调整升降平台9对第一传送带顶升的幅度和下压机构11对第二传送带的下压幅度，进而使得车轮4受到相应压力的同时旋转轴2始终保持水平转动。

所述调节机构包括：

旋转竖轴33，固定竖板26的上下端均向着远离平衡仪1的方向延伸成型有一块轴接横板34，所述旋转竖轴33竖直向下穿过两个轴接横板34且轴接在轴接横板34上，旋转竖轴33在两个轴接横板34之间的部分带有外螺纹且该部分和升降支架29螺纹连接；

锁止底帽35，螺纹连接在旋转竖轴33的下端且位于下方的轴接横板34正下方。

如图11所示，旋转竖轴33的顶部突出上方轴接横板34的外圆柱面上开设有便于手拧旋转的环形槽，锁止底帽35的外圆柱面上同样开设有便于手拧旋转环形槽，未拧紧锁止底帽35时旋转竖轴33可自由转动，同时带动升降支架29升降，继而实现调节上测距传感器13高度的目的，在调节至上测距传感器13和下测距传感器14与旋转轴2的竖直间距一致后即可拧紧锁止底帽35，通过锁止底帽35向上拧紧和下方的轴接横板34工作作用将旋转竖轴33锁死在两个轴接横板34上，继而实现固定上测距传感器13的目的。

所述下压机构11还包括两个竖直丝杆滑台36，两个竖直丝杆滑台36呈对称状态固定于两根竖直铝型材27的相向侧，两根竖直铝型材27对称设置于旋转轴2的两侧且和水平底座7的顶部固定连接，所述第二传送带包括两个对称设置的倾斜传送带37，两个倾斜传送带37通过第一固定支架38固定于两个竖直丝杆滑台36的滑台上。两个倾斜传送带37同样是无动力传送带，通过两个竖直丝杆滑台36的两个滑台下降，第一固定支架38带动两个倾斜传送带37下降，继而通过两个倾斜传送带37将旋转轴2夹住并下压，以保证第一传送带顶升车轮4的过程中旋转轴2仍能保持水平。

所述下测距传感器14通过第二固定支架39固定于两个竖直铝型材27远离平衡仪1的一侧下端，所述下测距传感器14位于上测距传感器13的正下方。下测距传感器14始终位于上测距传感器13的正下方，也位于旋转轴2的下方，下测距传感器14的头端竖直向上测量其与旋转轴2之间的竖直间距，且下测距传感器14的位置固定不同。

所述第一传送带的两侧分别通过一块带有斜撑的竖直长板40固定在升降平台9的顶部。由于第一传送带为无动力传送带，当升降平台9顶升带动第一传送带上压车轮4时，第一传动带10跟随车轮4旋转而运动，同时给车轮4提供一定的压力。

所述平移机构6还包括一个承载底座41和一个固定于承载底座41上的水平丝杆滑台42，水平丝杆滑台42的滑台和水平底座7的底部固定连接。承载底座41和水平底座7之间还连接有用于限位的水平滑块和水平滑轨。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，包括用于测量轮毂平衡状态的平衡仪(1)，所述平衡仪(1)中使用的动力源为永磁电机且平衡仪(1)的一侧伸出一根用于驱动车轮(4)旋转的旋转轴(2)，其特征在于，还包括：

平移机构(6)，设置于平衡仪(1)靠近其旋转轴(2)的一侧，其具有一个沿旋转轴(2)的轴向平移的水平底座(7)；

升降机构(8)，设置于水平底座(7)上，其具有一个竖直升降的升降平台(9)，所述升降平台(9)上固定连接有用于顶升车轮(4)的第一传动带(10)；

下压机构(11)，设置于水平底座(7)上，所述下压机构(11)上连接有一个竖直升降用于下压旋转轴(2)的第二传送带；

竖直调距机构(12)，设置于下压机构(11)上且位于旋转轴(2)的上方，其具有一个竖直升降的输出端；

其中，竖直调距机构(12)的输出端上固定有一个用于测量其与法兰盘(3)竖直距离的上测距传感器(13)，下压机构(11)上还固定有一个位于旋转轴(2)下方用于测量其与法兰盘(3)竖直距离的下测距传感器(14)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述升降机构(8)还包括：

双向丝杆滑台(15)，固定设置于水平底座(7)的顶部，其具有两个滑台，双向丝杆滑台(15)通过一个传动机构与升降平台(9)传动连接；

若干根限位竖杆(16)，对称设置于水平底座(7)的顶部四周，每根竖杆的底部均与水平底座(7)的顶部固定连接且每根竖杆均竖直向上穿过升降平台(9)，升降平台(9)的顶部固定连接有若干个一一对应的套设于对应限位竖杆(16)上的直线轴承(17)，每根限位竖杆(16)的顶部还固定连接有一个用于防止升降平台(9)脱出的防脱顶帽(18)。

3.根据权利要求2所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述双向丝杆滑台(15)的丝杆中部成型有一个圆环部(19)，该丝杆圆环部(19)两侧的外圆柱面上成型有两个反向的外螺纹。

4.根据权利要求2所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述传动机构包括：

两根呈倾斜状态且相互平行的第一连杆(20)，双向丝杆滑台(15)的两个滑台顶部均固定连接有一个第一轴座(21)，两个第一轴座(21)的内圈均固定连接有一根第一水平转轴(22)，两个第一连杆(20)的下端分别与其中一根第一水平转轴(22)的一端固定连接，升降平台(9)的底部固定连接有两个第二轴座(23)，两个第二轴座(23)的内圈均与一根第二水平转轴(24)固定连接，两个第一连杆(20)的上端分别轴接在第二水平转轴(24)上；

一根呈倾斜状态的第二连杆(25)，第二连杆(25)的下端与另一根第一水平转轴(22)的两端固定连接，第二连杆(25)的上端轴接在第二水平转轴(24)上且该端位于两根第一连杆(20)之间。

5.根据权利要求1所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述竖直调距机构(12)包括：

固定竖板(26)，所述下压机构(11)通过两根竖直铝型材(27)固定于水平底座(7)上，所述固定竖杆通过一个长条横板(28)固定于两个竖直铝型材(27)远离平衡仪(1)一侧的上端；

升降支架(29)，即竖直调距机构(12)的输出端，长条横板(28)远离平衡仪(1)的一侧固定连接有两个对称设置于固定竖板(26)两侧的竖直滑轨(30)，每个竖直滑轨(30)上均滑动连接有一个竖直滑块(31)，升降支架(29)通过一个固定横板(32)固定在两个竖直滑块(31)上且位于固定竖板(26)远离长条横板(28)的一侧，所述上测距传感器(13)呈竖直状态固定于升降支架(29)远离固定横板(32)的一侧且头端朝下，升降支架(29)通过一个调节机构连接在固定竖板(26)上。

6.根据权利要求5所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述调节机构包括：

旋转竖轴(33)，固定竖板(26)的上下端均向着远离平衡仪(1)的方向延伸成型有一块轴接横板(34)，所述旋转竖轴(33)竖直向下穿过两个轴接横板(34)且轴接在轴接横板(34)上，旋转竖轴(33)在两个轴接横板(34)之间的部分带有外螺纹且该部分和升降支架(29)螺纹连接；

锁止底帽(35)，螺纹连接在旋转竖轴(33)的下端且位于下方的轴接横板(34)正下方。

7.根据权利要求5所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述下压机构(11)还包括两个竖直丝杆滑台(36)，两个竖直丝杆滑台(36)呈对称状态固定于两根竖直铝型材(27)的相向侧，两根竖直铝型材(27)对称设置于旋转轴(2)的两侧且和水平底座(7)的顶部固定连接，所述第二传送带包括两个对称设置的倾斜传送带(37)，两个倾斜传送带(37)通过第一固定支架(38)固定于两个竖直丝杆滑台(36)的滑台上。

8.根据权利要求5所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述下测距传感器(14)通过第二固定支架(39)固定于两个竖直铝型材(27)远离平衡仪(1)的一侧下端，所述下测距传感器(14)位于上测距传感器(13)的正下方。

9.根据权利要求1所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述第一传送带的两侧分别通过一块带有斜撑的竖直长板(40)固定在升降平台(9)的顶部。

10.根据权利要求1所述的一种汽车法兰转接盘的扭矩强度测试工装，其特征在于，所述平移机构(6)还包括一个承载底座(41)和一个固定于承载底座(41)上的水平丝杆滑台(42)，水平丝杆滑台(42)的滑台和水平底座(7)的底部固定连接。

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