CN114264488A - 一种空气悬架用x型控制臂的试验装置 - Google Patents

一种空气悬架用x型控制臂的试验装置 Download PDF

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本发明提供一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,包括试验台和MTS六通道迭代疲劳试验机,所述试验台上安装有可沿其长度方向移动的移动箱,所述移动箱的顶部安装有间距可调的两个滑板,所述两个滑板上均安装有角度可调的固定块,所述试验台上安装有可沿其宽度方向相向或者相背移动的两个侧板,所述MTS六通道迭代疲劳试验机连接有纵向作动器一、纵向作动器二、横向作动器一、横向作动器二、垂向作动器一和垂向作动器二,所述纵向作动器一和纵向作动器二分别固定安装在两个侧板上。该装置可快速完成对X型控制臂的稳定安装,也可适应不同尺寸X型控制臂的安装,并且可实现不同工况下,纵向力、横向力和垂向力不同受力大小和频率的试验验证。

Description

一种空气悬架用X型控制臂的试验装置
技术领域
本发明涉及疲劳试验技术领域,尤其涉及一种空气悬架用X型控制臂的试验装置。
背景技术
X型控制臂装配在整车底盘上,传递纵向、横向力,具有导向作用,取代V型推力杆,同时能提供一定的角刚度,可以取代一套稳定杆装置,包含稳定杆总成、稳定杆吊杆、衬套、稳定杆支架等。因此X型控制臂受力较推力杆、稳定杆复杂,需承受纵向力、横向力和垂向力的作用。
现有的疲劳试验机无法实现对X型控制臂的有效安装,更无法满足不同尺寸X型控制臂的安装,并且无法根据X型控制臂的实际工况,完成对其施加纵向力、横向力和垂向力不同受力大小和频率的试验验证。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,该装置可快速完成对X型控制臂的稳定安装,也可适应不同尺寸X型控制臂的安装,并且可实现不同工况下,纵向力、横向力和垂向力不同受力大小和频率的试验验证。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:
一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,包括试验台和MTS六通道迭代疲劳试验机,所述试验台上安装有可沿其长度方向移动的移动箱,所述移动箱的顶部安装有间距可调的两个滑板,所述两个滑板上均安装有角度可调的固定块,所述试验台上安装有可沿其宽度方向相向或者相背移动的两个侧板,所述MTS六通道迭代疲劳试验机连接有纵向作动器一、纵向作动器二、横向作动器一、横向作动器二、垂向作动器一和垂向作动器二,所述纵向作动器一和纵向作动器二分别固定安装在两个侧板上,所述试验台上固定连接有支架,所述横向作动器一和横向作动器二滑动安装在支架的前侧,所述垂向作动器一和垂向作动器二滑动安装在支架的顶部,所述横向作动器一、横向作动器二、垂向作动器一和垂向作动器二均通过连接板与同侧的侧板固定连接,所述纵向作动器一、横向作动器一、垂向作动器一以及纵向作动器二、横向作动器二、垂向作动器二的伸缩末端均安装有连接块,所述固定块和连接块的侧壁上均设有用于安装X型控制臂的凹槽。
优选地,所述两个侧板相对的侧壁均通过滑道滑动安装有连接杆,所述连接杆与对应侧的滑板固定连接。
优选地,所述固定块的右侧以及连接块的前、后、左、右和上侧均设有一对螺纹槽,所述X型控制臂四端的球头均通过螺栓与对应的螺纹槽螺纹连接。
优选地,所述底座上沿其长度方向设有条形槽,所述条形槽内转动连接有螺纹杆,所述试验台上安装有可带动螺纹杆转动的第一电机,所述螺纹杆上螺纹连接有滑块,所述滑块与移动块底部固定。
优选地,所述试验台内设有安装腔,试验台的顶部两侧设有供对应侧板穿过进入安装腔内的开口,所述安装腔内交叉转动连接有连接臂,所述连接臂的两端与两个侧板滑动连接,所述试验台的右侧安装有两个液压缸,所述两个液压缸的伸缩端延伸至安装腔内并转动连接有连接头,两个所述连接头分别与两个连接臂滑动连接。
优选地,所述移动箱内安装有可同时调节两个固定块角度的调节结构,所述调节机构包括旋转组件和传动组件。
优选地,所述传动组件包括两个安装箱,所述两个安装箱均滑动安装在移动箱的内顶部,两个安装箱的顶部均转动连接有连接轴,所述连接轴的下端安装有第一锥齿轮,所述移动箱的顶部设有供连接轴穿过的条形口,所述连接轴的上端贯穿滑板并与对应固定块固定连接,所述安装箱的内壁通过转环转动连接有第二锥齿轮,所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
优选地,所述旋转组件包括转动连接在移动箱内的转杆,所述移动箱的侧壁上安装有可带动转杆转动的第二电机,所述转杆的周向上固定有多个限位条,所述安装箱的两侧均设有供转杆穿过的贯穿孔,所述第二锥齿轮的中部设有供转杆以及多个限位条穿过的限位孔。
本发明的有益效果为:
1.通过安装一对固定块和一对连接块,并且固定块和连接块上均设有凹槽,可适配X型控制臂的四个端部,端部的四个球头可通过螺栓旋入固定块以及连接块上对应的螺纹孔内,能够实现快速稳定的安装。
2.通过安装螺纹杆和移动箱,可启动第一电机带动螺纹杆转动,进而通过滑块带动移动箱移动,调节固定块和连接块的间距,适配不同长度的X型控制臂。
3.通过安装交叉旋转的连接臂,通过两个液压缸带动其交叉转动,进而可实现两个侧板相向或者相背移动,通过连接杆和连接板调节两个固定块以及两个连接块的间距,可适配不同宽度的X型控制臂。
4.通过安装纵向作动器一、纵向作动器二、横向作动器一、横向作动器二、垂向作动器一和垂向作动器二,MTS六通道迭代疲劳试验机可独立的控制六个作动器,按照车辆实际采集的路谱数据,确定六个工况的载荷大小、频率和时间,实现不同工况下,纵向力、横向力和垂向力不同受力大小和频率的试验验证。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明提出的X型控制臂安装状态示意图;
图3为本发明提出的移动箱立体图;
图4为本发明提出的连接块立体图;
图5为本发明提出的X型控制臂结构示意图;
图6为本发明提出的安装腔内部结构示意图;
图7为本发明提出的调节机构结构示意图;
图8为本发明提出的第二锥齿轮后视图。
图中:1试验台、2第一电机、3螺纹杆、4滑块、5条形槽、6移动箱、7滑板、8滑道、9固定块、10连接杆、11X型控制臂、12连接块、13侧板、14支架、15纵向作动器一、16垂向作动器二、17横向作动器二、18连接板、19凹槽、20螺纹槽、21安装腔、22连接臂、23液压缸、24连接头、25第二电机、26条形口、27连接轴、28第一锥齿轮、29第二锥齿轮、30转环、31转杆、32限位条、33安装箱、34限位孔、35垂向作动器一、36横向作动器一、37纵向作动器二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”,“水平的”,“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参照图1-8,一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,包括试验台1和MTS六通道迭代疲劳试验机,试验台1上安装有可沿其长度方向移动的移动箱6,移动箱6的顶部安装有间距可调的两个滑板7,两个滑板7上均安装有角度可调的固定块9,试验台1上安装有可沿其宽度方向相向或者相背移动的两个侧板13,MTS六通道迭代疲劳试验机连接有纵向作动器一15、纵向作动器二37、横向作动器一36、横向作动器二17、垂向作动器一35和垂向作动器二16,纵向作动器一15和纵向作动器二37分别固定安装在两个侧板13上,试验台1上固定连接有支架14,横向作动器一36和横向作动器二17滑动安装在支架14的前侧,垂向作动器一35和垂向作动器二16滑动安装在支架14的顶部,横向作动器一36、横向作动器二17、垂向作动器一35和垂向作动器二16均通过连接板18与同侧的侧板13固定连接,纵向作动器一15、横向作动器一36、垂向作动器一35以及纵向作动器二37、横向作动器二17、垂向作动器二16的伸缩末端均安装有连接块12,固定块9和连接块12的侧壁上均设有用于安装X型控制臂11的凹槽19。
进一步的,两个侧板13相对的侧壁均通过滑道8滑动安装有连接杆10,连接杆10与对应侧的滑板7固定连接,可满足长度以及宽度的调节。
进一步的,固定块9的右侧以及连接块12的前、后、左、右和上侧均设有一对螺纹槽20,X型控制臂11四端的球头均通过螺栓与对应的螺纹槽20螺纹连接。
进一步的,底座1上沿其长度方向设有条形槽5,条形槽5内转动连接有螺纹杆3,试验台1上安装有可带动螺纹杆3转动的第一电机2,螺纹杆3上螺纹连接有滑块4,滑块4与移动块6底部固定,启动第一电机2带动螺纹杆3转动,通过滑块4带动移动箱6移动,进而适配X型控制臂11的长度。
进一步的,试验台1内设有安装腔21,试验台1的顶部两侧设有供对应侧板13穿过进入安装腔21内的开口,安装腔21内交叉转动连接有连接臂22,连接臂22的两端与两个侧板13滑动连接,试验台1的右侧安装有两个液压缸23,两个液压缸23的伸缩端延伸至安装腔21内并转动连接有连接头24,两个连接头24分别与两个连接臂22滑动连接。
进一步的,移动箱6内安装有可同时调节两个固定块9角度的调节结构,调节机构包括旋转组件和传动组件。
具体的,传动组件包括两个安装箱33,两个安装箱33均滑动安装在移动箱6的内顶部,两个安装箱33的顶部均转动连接有连接轴27,连接轴27的下端安装有第一锥齿轮28,移动箱6的顶部设有供连接轴27穿过的条形口26,连接轴27的上端贯穿滑板7并与对应固定块9固定连接,安装箱33的内壁通过转环转动连接有第二锥齿轮29,第一锥齿轮28与第二锥齿轮29啮合。
具体的,旋转组件包括转动连接在移动箱6内的转杆31,移动箱6的侧壁上安装有可带动转杆31转动的第二电机25,转杆31的周向上固定有多个限位条32,安装箱33的两侧均设有供转杆31穿过的贯穿孔,第二锥齿轮29的中部设有供转杆31以及多个限位条32穿过的限位孔34。
根据X型控制臂11的尺寸,启动第一电机2带动螺纹杆3转动,通过滑块4带动移动箱6移动,进而适配X型控制臂11的长度,再启动两个液压缸23,通过连接头24带动两根连接臂22交叉转动,进而带动两个侧板13相向或者相背移动,通过连接杆10拉动滑板7移动,进而调节两个固定块9的间距,通过纵向作动器一15和纵向作动器二37同时带动两个连接块12移动调节间距,垂向作动器二16、垂向作动器一35、横向作动器一36、横向作动器二17通过连接板18拉动同时调节间距。
再根据X型控制臂11一侧两个端部的角度,调节两个固定块9的角度,只需启动第二电机25带动转杆31转动,在限位条32的限位作用下带动第二锥齿轮29转动,进而带动第一锥齿轮28转动,通过连接轴27带动固定块9转动,调节适配角度,值得注意的是,两个固定块9在调整间距过程中,两个安装箱33随之移动,第二锥齿轮29可沿着转杆31移动。
将X型控制臂11四个端部分别对应置于固定块9以及连接块12的凹槽19内,端部的四个球头可通过螺栓旋入固定块9以及连接块12上对应的螺纹孔20内,能够实现快速稳定的安装。
实际车辆行驶过程中,工况更为复杂,挑选常用的行驶工况,如同向侧倾4.5°、反向侧倾6°、侧向0.6g、制动0.8g、离合器释放0.9g、操控0.9g,按照车辆实际采集的路谱数据,确定六个工况的载荷大小、频率和时间,在MTS六通道迭代疲劳试验机上设置好参数后启动。
(1)在同向侧倾4.5°工况下,横向作动器一36、横向作动器二17、垂向作动器一35、垂向作动器二16四个作动器进行X向和Z向载荷的加载;
(2)在反向侧倾6°工况下,横向作动器一36、横向作动器二17、垂向作动器一35、垂向作动器二16四个作动器进行X向和Z向载荷的加载;
(3)在侧向0.6g,横向作动器一36、横向作动器二17、纵向作动器一15、纵向作动器二37和垂向作动器一35、垂向作动器二16六个作动器进行X向、Y向和Z向载荷的加载;
(4)在制动0.8g工况下,仅纵向作动器一15、纵向作动器二37两个作动器进行Y向载荷的加载;
(5)在离合器释放0.9g工况下,横向作动器一36、横向作动器二17、垂向作动器一35、垂向作动器二16四个作动器进行X向和Z向载荷的加载;
(6)在操控0.9g工况下,横向作动器一36、横向作动器二17、纵向作动器一15、纵向作动器二37和垂向作动器一35、垂向作动器二16六个作动器进行X向、Y向和Z向载荷的加载。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,包括试验台(1)和MTS六通道迭代疲劳试验机,其特征在于,所述试验台(1)上安装有可沿其长度方向移动的移动箱(6),所述移动箱(6)的顶部安装有间距可调的两个滑板(7),所述两个滑板(7)上均安装有角度可调的固定块(9),所述试验台(1)上安装有可沿其宽度方向相向或者相背移动的两个侧板(13),所述MTS六通道迭代疲劳试验机连接有纵向作动器一(15)、纵向作动器二(37)、横向作动器一(36)、横向作动器二(17)、垂向作动器一(35)和垂向作动器二(16),所述纵向作动器一(15)和纵向作动器二(37)分别固定安装在两个侧板(13)上,所述试验台(1)上固定连接有支架(14),所述横向作动器一(36)和横向作动器二(17)滑动安装在支架(14)的前侧,所述垂向作动器一(35)和垂向作动器二(16)滑动安装在支架(14)的顶部,所述横向作动器一(36)、横向作动器二(17)、垂向作动器一(35)和垂向作动器二(16)均通过连接板(18)与同侧的侧板(13)固定连接,所述纵向作动器一(15)、横向作动器一(36)、垂向作动器一(35)以及纵向作动器二(37)、横向作动器二(17)、垂向作动器二(16)的伸缩末端均安装有连接块(12),所述固定块(9)和连接块(12)的侧壁上均设有用于安装X型控制臂(11)的凹槽(19)。
2.根据权利要求1所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述两个侧板(13)相对的侧壁均通过滑道(8)滑动安装有连接杆(10),所述连接杆(10)与对应侧的滑板(7)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述固定块(9)的右侧以及连接块(12)的前、后、左、右和上侧均设有一对螺纹槽(20),所述X型控制臂(11)四端的球头均通过螺栓与对应的螺纹槽(20)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述底座(1)上沿其长度方向设有条形槽(5),所述条形槽(5)内转动连接有螺纹杆(3),所述试验台(1)上安装有可带动螺纹杆(3)转动的第一电机(2),所述螺纹杆(3)上螺纹连接有滑块(4),所述滑块(4)与移动块(6)底部固定。
5.根据权利要求1所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述试验台(1)内设有安装腔(21),试验台(1)的顶部两侧设有供对应侧板(13)穿过进入安装腔(21)内的开口,所述安装腔(21)内交叉转动连接有连接臂(22),所述连接臂(22)的两端与两个侧板(13)滑动连接,所述试验台(1)的右侧安装有两个液压缸(23),所述两个液压缸(23)的伸缩端延伸至安装腔(21)内并转动连接有连接头(24),两个所述连接头(24)分别与两个连接臂(22)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述移动箱(6)内安装有可同时调节两个固定块(9)角度的调节结构,所述调节机构包括旋转组件和传动组件。
7.根据权利要求6所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述传动组件包括两个安装箱(33),所述两个安装箱(33)均滑动安装在移动箱(6)的内顶部,两个安装箱(33)的顶部均转动连接有连接轴(27),所述连接轴(27)的下端安装有第一锥齿轮(28),所述移动箱(6)的顶部设有供连接轴(27)穿过的条形口(26),所述连接轴(27)的上端贯穿滑板(7)并与对应固定块(9)固定连接,所述安装箱(33)的内壁通过转环转动连接有第二锥齿轮(29),所述第一锥齿轮(28)与第二锥齿轮(29)啮合。
8.根据权利要求7所述的一种空气悬架用X型控制臂的试验装置,其特征在于,所述旋转组件包括转动连接在移动箱(6)内的转杆(31),所述移动箱(6)的侧壁上安装有可带动转杆(31)转动的第二电机(25),所述转杆(31)的周向上固定有多个限位条(32),所述安装箱(33)的两侧均设有供转杆(31)穿过的贯穿孔,所述第二锥齿轮(29)的中部设有供转杆(31)以及多个限位条(32)穿过的限位孔(34)。
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