CN114659803A - 一种球头销性能测试试验台 - Google Patents

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CN114659803A
CN114659803A CN202210266279.2A CN202210266279A CN114659803A CN 114659803 A CN114659803 A CN 114659803A CN 202210266279 A CN202210266279 A CN 202210266279A CN 114659803 A CN114659803 A CN 114659803A
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艾正冬
王凤东
邢洋
刘丹
李�赫
李亚男
王嘉鹏
张亮
李明阳
杨钊
董善良
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Abstract

本发明公开了一种球头销性能测试试验台，其属于汽车产品测试技术领域，包括：试验台，所述试验台包括固定基座、摆动体和旋转气缸，所述摆动体可摆动设置于所述固定基座上，所述旋转气缸安装于所述摆动体上，所述旋转气缸被配置为与球头销的壳体固定连接且能够带动所述壳体转动；轴向载荷施加组件，能够向所述旋转气缸上的所述球头销的芯轴施加轴向载荷；径向载荷施加组件，能够向所述旋转气缸上的所述球头销的芯轴施加径向载荷；摆动载荷施加组件，能够对所述摆动体施加摆动载荷。本发明能够准确模拟球头销在使用过程中的磨损工况，从而获得准确的测试结果。

Description

一种球头销性能测试试验台
技术领域
本发明涉及汽车产品测试技术领域，尤其涉及一种球头销性能测试试验台。
背景技术
球头销是汽车上常见的零部件之一，主要用于连接车架控制臂、稳定杆和转向节等悬架系统零件。
目前，球头销性能测试试验台主要对球头销施加摆动运动和旋转运动，从而模拟球头销在使用过程中的磨损工况。
但是，球头销在使用过程中，在承受摆动载荷和旋转载荷的同时，也承受着径向载荷和轴向载荷。现有技术中的球头销性能测试试验台无法对球头销施加轴向载荷和径向载荷，从而无法准确模拟球头销在使用过程中的磨损工况，无法获得准确的测试结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球头销性能测试试验台，以解决现有技术中球头销性能测试试验台无法准确模拟球头销在使用过程中的磨损工况的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种球头销性能测试试验台，包括：
试验台，所述试验台包括固定基座、摆动体和旋转气缸，所述摆动体可摆动设置于所述固定基座上，所述旋转气缸安装于所述摆动体上，所述旋转气缸被配置为与球头销的壳体固定连接且能够带动所述壳体转动；
轴向载荷施加组件，能够向所述旋转气缸上的所述球头销的芯轴施加轴向载荷；
径向载荷施加组件，能够向所述旋转气缸上的所述球头销的所述芯轴施加径向载荷；
摆动载荷施加组件，能够对所述摆动体施加摆动载荷。
可选地，所述轴向载荷施加组件包括：
第一安装架；
垂向作动器，沿竖直方向延伸，所述垂向作动器的上端铰接于所述第一安装架，所述垂向作动器的轴线正对所述球头销的球心；
加载板，所述加载板固定连接于所述垂向作动器的下端，所述加载板被配置为与所述球头销的所述芯轴固定连接。
可选地，所述径向载荷施加组件包括：
第二安装架；
径向作动器，沿水平方向延伸，所述径向作动器的一端铰接于所述第二安装架上，所述径向作动器的另一端与所述加载板固定连接，所述径向作动器的轴线被配置为正对所述球头销的球心。
可选地，所述径向作动器的一端通过铰接组件铰接于所述第二安装架上，所述铰接组件包括：
安装板，安装于所述第二安装架上；
两个铰接座，所述铰接座上设置有铰接孔，两个所述铰接座相对间隔设置于所述安装板上；
铰接轴，两端分别设置于两个所述铰接孔内，所述径向作动器的端部铰接于所述铰接轴。
可选地，所述第二安装架上设置有沿竖直方向延伸的条形孔，所述安装板相对所述条形孔的安装位置可上下调节。
可选地，所述摆动载荷施加组件包括：
第二安装架；
摆动作动器，沿水平方向延伸，所述摆动作动器的一端铰接于所述第二安装架上，所述摆动作动器的另一端与所述摆动体铰接。
可选地，所述旋转气缸包括：
固定件，固定安装于所述摆动体上；
旋转件，一端可旋转安装于所述固定件上；
过渡件，同轴固设于所述旋转件的另一端，所述过渡件被配置为与所述壳体固定连接。
可选地，所述摆动体包括：
U型本体，所述U型本体包括水平板，所述水平板的两端均设置有垂直向上的竖板；
摆动体转动轴，每一所述竖板上均设置有一个所述摆动体转动轴，两个所述摆动体转动轴均可转动设置于所述固定基座上。
可选地，所述固定基座上设置有与所述摆动体转动轴一一对应的安装孔，所述安装孔内设置有轴承。
可选地，所述球头销性能测试试验台还包括泥水喷淋系统，所述泥水喷淋系统包括：
泥水箱，所述泥水箱内设置有上端具有开口的容置腔，所述固定基座设置于所述容置腔内；
泥水泵，设置于所述容置腔内；
喷淋管，一端与所述泥水泵连接，另一端被配置为对所述球头销进行喷淋。
本发明提出的球头销性能测试试验台中，由旋转气缸对球头销的壳体施加旋转载荷，由轴向载荷施加组件对球头销的芯轴施加轴向载荷，由径向载荷施加组件对球头销的芯轴施加径向载荷，由摆动载荷施加组件对摆动体施加摆动载荷，再由摆动体将摆动载荷传递至球头销的壳体上，从而对球头销的壳体施加摆动载荷；从而实现了四种载荷的加载，准确模拟球头销在使用过程中的磨损工况，从而获得准确的测试结果。同时，将轴向载荷和径向载荷施加在球头销的芯轴上，将摆动载荷和旋转载荷施加在球头销的壳体上，方便实现不同载荷的加载。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的球头销性能测试试验台的一个视角的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的球头销性能测试试验台的另一个视角的结构示意图；
图3是图2中隐去第一安装架后的示意图；
图4是图3的另一个视角的结构示意图；
图5是图4中A处的放大图；
图6是本发明实施例提供的摆动体安装于固定基座上的示意图；
图7是本发明实施例提供的固定基座安装于泥水箱内的示意图。
图中：
10、球头销；101、壳体；102、芯轴；
1、试验台；11、固定基座；12、摆动体；121、水平板；122、竖板；123、摆动体转动轴；124、连接块；125、摆动作动器连接轴；126、锁紧块；127、轴承；13、旋转气缸；131、固定件；132、旋转件；133、过渡件；
2、轴向载荷施加组件；21、第一安装架；22、垂向作动器；23、加载板；
3、径向载荷施加组件；31、第二安装架；311、条形孔；32、径向作动器；
4、摆动载荷施加组件；42、摆动作动器；
5、铰接组件；51、安装板；52、铰接座；
61、泥水箱；62、泥水泵；63、喷淋管。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
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；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。
参见图1-图7，本实施例提供一种球头销性能测试试验台，其能够对球头销10施加轴向载荷、径向载荷、摆动载荷和旋转载荷，准确模拟球头销10在使用过程中的磨损工况，从而获得准确的测试结果。
参见图1和图2，具体地，本实施例中，球头销性能测试试验台包括试验台1、轴向载荷施加组件2、径向载荷施加组件3和摆动载荷施加组件4。
其中，试验台1包括固定基座11、摆动体12和旋转气缸13，摆动体12可摆动设置于固定基座11上，旋转气缸13安装于摆动体12上，旋转气缸13被配置为与球头销10的壳体101固定连接且能够带动壳体101转动。
轴向载荷施加组件2能够向旋转气缸13上的球头销10的芯轴102施加轴向载荷。径向载荷施加组件3能够向旋转气缸13上的球头销10的芯轴102施加径向载荷；摆动载荷施加组件4能够对摆动体12施加摆动载荷。
本实施例提供的球头销性能测试试验台中，由旋转气缸13对球头销10的壳体101施加旋转载荷，由轴向载荷施加组件2对球头销10的芯轴102施加轴向载荷，由径向载荷施加组件3对球头销10的芯轴102施加径向载荷，由摆动载荷施加组件4对摆动体12施加摆动载荷，再由摆动体12将摆动载荷传递至球头销10的壳体101上，从而对球头销10的壳体101施加摆动载荷；从而实现了四种载荷的加载。同时，将轴向载荷和径向载荷施加在球头销10的芯轴102上，将摆动载荷和旋转载荷施加在球头销10的壳体101上，方便实现不同载荷的加载。
具体地，参见图2和图3，本实施例中，轴向载荷施加组件2包括第一安装架21、垂向作动器22和加载板23。
其中，第一安装架21为龙门安装架，其包括横梁和分别设置于横梁两端的纵梁，两个纵梁相对横梁竖直向下延伸，纵梁的下端为固定端。垂向作动器22沿竖直方向延伸，垂向作动器22的上端铰接于第一安装架21，垂向作动器22的轴线正对球头销10的球心；具体地，垂向作动器22的上端铰接于第一安装架21的横梁上。加载板23固定连接于垂向作动器22的下端，加载板23被配置为与球头销10的芯轴102固定连接。具体地，在进行测试时，球头销10的芯轴102通过紧固螺母与加载板23固定连接。垂向作动器22通过加载板23将轴向载荷施加至芯轴102上。
具体地，球头销轴向载荷的传递路线为：垂向作动器22-加载板23-球头销10的芯轴102。
具体地，固定基座11能够施加轴向的反作用力。
具体地，本实施例中，径向载荷施加组件3包括第二安装架31和径向作动器32。
径向作动器32沿水平方向延伸，径向作动器32的一端铰接于第二安装架31上，径向作动器32的另一端与加载板23固定连接，径向作动器32的轴线被配置为正对球头销10的球心，确保径向载荷施加在球头销10上。同时，也能够保证垂向作动器22不会因径向作动器32的作用而产生侧向力，避免了垂向作动器22发生折断、磨损漏油等事故。
具体地，第二安装架31的下端为固定端。
具体地，径向作动器32的一端通过铰接组件5铰接于第二安装架31上，铰接组件5包括安装板51、铰接轴和两个铰接座52。
安装板51安装于第二安装架31上；铰接座52上设置有铰接孔，两个铰接座52相对间隔设置于安装板51上；铰接轴的两端分别设置于两个铰接孔内，径向作动器32的端部铰接于铰接轴。
具体地，球头销径向载荷传递路径为径向作动器32-加载板23-球头销10的芯轴102。
具体地，固定基座11能够施加径向的反作用力。
优选地，为了能够对径向作动器32的水平度进行调节，保证径向作动器32能够施加准确的径向载荷，本实施例中，第二安装架31上设置有沿竖直方向延伸的条形孔311，安装板51相对条形孔311的安装位置可上下调节。当需要施加径向载荷时，通过水平尺测量径向作动器32是否水平；若径向作动器32相对于水平面略微倾斜，则上下调整安装板51的安装位置，直至径向作动器32水平。
进一步地，本实施例中，摆动载荷施加组件4包括第二安装架31和摆动作动器42。
摆动作动器42沿水平方向延伸，摆动作动器42的一端铰接于第二安装架31上，摆动作动器42的另一端与摆动体12铰接。
也即，本实施例中，径向作动器32和摆动作动器42均安装于第二安装架31上。具体地，径向作动器32和摆动作动器42上下间隔设置，以使得球头销性能测试试验台的结构更为紧凑，占用空间小。
具体地，本实施例中，摆动作动器42也通过铰接组件5铰接于第二安装架31上。摆动作动器42对应的安装板51安装于第二安装架31上；摆动作动器42的端部铰接于铰接轴。当需要施加摆动载荷时，通过水平尺测量摆动作动器42是否水平；若摆动作动器42对于水平面略微倾斜，则上下调整安装板51的安装位置，直至摆动作动器42水平。如此设置，能够对摆动作动器42的水平度进行调整，以保证摆动作动器42对球头销10施加摆动载荷时，摆动的圆心为球头销10的球心位置。
具体地，摆动作动器42在作动时带动摆动体12摆动，同时由于垂向作动器22的上端铰接于第一安装架21的横梁上，径向作动器32的一端铰接于第二安装架31上，因此垂向作动器22和径向作动器32不会干涉摆动作动器42的作动。
摆动体12能够传递垂直方向和径向方向的载荷，也能够释放摆动自由度，实现摆动载荷的加载。
进一步地，参见图5，为了使得摆动作动器42带动摆动体12摆动地更为流畅，本实施例中，摆动作动器42与摆动体12铰接。具体地，参见图5，本实施例中，摆动体12上还设置有连接块124，连接块124上设置有摆动作动器连接轴125，摆动作动器连接轴125通过锁紧块126安装于连接块124上，摆动作动器42铰接于摆动作动器连接轴125上。将摆动作动器42与摆动体12铰接，将摆动作动器42的直线运动转化为摆动体12的摆动运动，实现了摆动运动的弧形运动轨迹。
具体地，球头销摆动载荷的传递路线为：摆动作动器42-摆动体12-球头销10的壳体101。
具体地，本实施例中，旋转气缸13包括固定件131、旋转件132和过渡件133。其中，固定件131固定安装于摆动体12上；旋转件132的一端可旋转安装于固定件131上；过渡件133同轴固设于旋转件132的另一端，过渡件133被配置为与壳体101固定连接。通过设置过渡件133，便于实现旋转气缸13与壳体101的连接。当固定件131通入压缩空气后，旋转件132能够相对于固定件131转动，此为本领域人员熟知的现有技术，其具体原理不再详细介绍。
具体地，球头销转动载荷的传递路径为：旋转气缸13-过渡件133-球头销10的壳体101。
本实施例中，固定件131固定安装于摆动体12上，当摆动载荷作用于球头销10时，旋转气缸13也能够对球头销施加旋转载荷，实现摆动载荷和旋转载荷的同时施加。
优选地，本实施例中，喷淋管63的上端穿过加载板23上的孔洞正对球头销10，从而间歇性向球头销喷淋泥水。
参见图6和图7，具体地，本实施例中，摆动体12包括U型本体和摆动体转动轴123。U型本体包括水平板121，水平板121的两端均设置有垂直向上的竖板122；每一竖板122上均设置有一个摆动体转动轴123，两个摆动体转动轴123均可转动设置于固定基座11上。通过设置两个摆动体转动轴123，保证摆动体12摆动的平稳性。
进一步地，为了保证摆动体摆动的流畅性，本实施例中，固定基座11上设置有与摆动体转动轴123一一对应的安装孔，安装孔内设置有轴承127，轴承127与球头销10的球心共线，保证摆动轴线正对球头销10的球心，避免摆动运动的运动干涉。
进一步地，为了模拟球头销10受到自然雨水侵蚀的情形，本实施例中，球头销性能测试试验台还包括泥水喷淋系统，泥水喷淋系统包括泥水箱61、泥水泵62和喷淋管63。
泥水箱61内设置有上端具有开口的容置腔，固定基座11设置于容置腔内；泥水泵62设置于容置腔内；喷淋管63的一端与泥水泵62连接，另一端被配置为对球头销10进行喷淋。
当使用泥水喷淋系统时，在泥水箱61的容置腔内注入特定浓度的泥水，启动泥水泵62，从而使得喷淋管63对球头销10进行喷淋。
采用本实施例中的泥水喷淋系统，泥水箱61内的泥水能够反复循环使用，且不会外流，几乎没有泥水损耗。
本实施例提供的球头销性能测试试验台在使用时，根据待测试的球头销10的尺寸的不同，设计一系列的加载板23和过渡件133，即可实现对各个尺寸的球头销10的测试。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种球头销性能测试试验台，其特征在于，包括：
试验台(1)，所述试验台(1)包括固定基座(11)、摆动体(12)和旋转气缸(13)，所述摆动体(12)可摆动设置于所述固定基座(11)上，所述旋转气缸(13)安装于所述摆动体(12)上，所述旋转气缸(13)被配置为与球头销(10)的壳体(101)固定连接且能够带动所述壳体(101)转动；
轴向载荷施加组件(2)，能够向所述旋转气缸(13)上的所述球头销(10)的芯轴(102)施加轴向载荷；
径向载荷施加组件(3)，能够向所述旋转气缸(13)上的所述球头销(10)的所述芯轴(102)施加径向载荷；
摆动载荷施加组件(4)，能够对所述摆动体(12)施加摆动载荷。
2.根据权利要求1所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述轴向载荷施加组件(2)包括：
第一安装架(21)；
垂向作动器(22)，沿竖直方向延伸，所述垂向作动器(22)的上端铰接于所述第一安装架(21)，所述垂向作动器(22)的轴线正对所述球头销(10)的球心；
加载板(23)，所述加载板(23)固定连接于所述垂向作动器(22)的下端，所述加载板(23)被配置为与所述球头销(10)的所述芯轴(102)固定连接。
3.根据权利要求2所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述径向载荷施加组件(3)包括：
第二安装架(31)；
径向作动器(32)，沿水平方向延伸，所述径向作动器(32)的一端铰接于所述第二安装架(31)上，所述径向作动器(32)的另一端与所述加载板(23)固定连接，所述径向作动器(32)的轴线被配置为正对所述球头销(10)的球心。
4.根据权利要求3所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述径向作动器(32)的一端通过铰接组件(5)铰接于所述第二安装架(31)上，所述铰接组件(5)包括：
安装板(51)，安装于所述第二安装架(31)上；
两个铰接座(52)，所述铰接座(52)上设置有铰接孔，两个所述铰接座(52)相对间隔设置于所述安装板(51)上；
铰接轴，两端分别设置于两个所述铰接孔内，所述径向作动器(32)的端部铰接于所述铰接轴。
5.根据权利要求4所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述第二安装架(31)上设置有沿竖直方向延伸的条形孔(311)，所述安装板(51)相对所述条形孔(311)的安装位置可上下调节。
6.根据权利要求2所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述摆动载荷施加组件(4)包括：
第二安装架(31)；
摆动作动器(42)，沿水平方向延伸，所述摆动作动器(42)的一端铰接于所述第二安装架(31)上，所述摆动作动器(42)的另一端与所述摆动体(12)铰接。
7.根据权利要求1所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述旋转气缸(13)包括：
固定件(131)，固定安装于所述摆动体(12)上；
旋转件(132)，一端可旋转安装于所述固定件(131)上；
过渡件(133)，同轴固设于所述旋转件(132)的另一端，所述过渡件(133)被配置为与所述壳体(101)固定连接。
8.根据权利要求1所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述摆动体(12)包括：
U型本体，所述U型本体包括水平板(121)，所述水平板(121)的两端均设置有垂直向上的竖板(122)；
摆动体转动轴(123)，每一所述竖板(122)上均设置有一个所述摆动体转动轴(123)，两个所述摆动体转动轴(123)均可转动设置于所述固定基座(11)上。
9.根据权利要求8所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述固定基座(11)上设置有与所述摆动体转动轴(123)一一对应的安装孔，所述安装孔内设置有轴承(127)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的球头销性能测试试验台，其特征在于，所述球头销性能测试试验台还包括泥水喷淋系统，所述泥水喷淋系统包括：
泥水箱(61)，所述泥水箱(61)内设置有上端具有开口的容置腔，所述固定基座(11)设置于所述容置腔内；
泥水泵(62)，设置于所述容置腔内；
喷淋管(63)，一端与所述泥水泵(62)连接，另一端被配置为对所述球头销(10)进行喷淋。
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