CN1877284A - 一种汽车转向机构试验台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车转向机构试验台，其特征在于包括底座，转向模拟装置，齿条固定支撑块组合和可调节高度的斜台；两个转向模拟装置之间设有转向齿条；转向模拟装置上设有与液压缸连接的线性位移传感器和角位移传感器；扭矩传感器和液压马达设于测试斜台上；气压系统与液压系统连接液压马达。本发明的特点是采用五轴测试系统来模拟转向器的行驶工况，各轴可模拟施加各种条件下的行驶阻力和道路工况，各轴所需测试数据(压力，扭矩，角度等)采用传感器进行连续测量、分析。

Description

一种汽车转向机构试验台

技术领域

本发明涉及汽车试验设备，具体涉及一种汽车转向系统中转向系的输入轴全转角、传动比特性、传动间隙特性、传动效率特性、转动力矩和刚性试验的测量装置。

背景技术

汽车转向系统是保证汽车按照驾驶员的意志进行转向行驶或保持稳定的重要部件，其性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性和操纵性。因此，汽车转向系统性能试验是转向器出厂前的一道重要检验工序，是保证转向器产品质量的关键步骤。现有的转向器总成试验台为三轴性能测试，在试验过程中不能完全模拟现实路况，不能对参数进行真实的测试。虽然，国内外所属领域技术人员对此进行了不同程度的研究，如中国专利03278430.9“一种汽车转向器总成变负荷试验台加载装置”，其是采用加载装置来代替现有技术的加载箱，以实现扩充功能的目的。但是不能对输入轴全转角、传动比特性、传动间隙特性等参数进行检测。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种模拟转向机构在现场的工作状况，提高检测数据可靠性的汽车转向机构试验台。

本发明的目的是这样实现的：一种汽车转向机构的试验台，其特征在于包括底座，转向模拟装置，齿条固定支撑块组合和可调节高度的测试斜台；两个转向模拟装置之间设有转向齿条；转向模拟装置上设有与液压缸连接的线性位移传感器和角位移传感器；扭矩传感器和液压马达设于测试斜台上；气压系统与液压系统连接液压马达。

所述齿条固定支撑块组合包括：固定支撑块、支撑肋架和肋架支撑座；齿条固定支撑块通过螺栓安装固定在横拉杆支撑肋架上，横拉杆支撑肋架通过螺栓安装紧固在肋架支撑座上。

所述转向模拟装置：包括纵向滑动板、气缸托盘、回转圆筒和导向套筒；在纵向滑动板的上面，通过气缸托盘安装回转圆筒和导向套筒；在回转圆筒的内部，通过两单列圆锥滚子轴承连接了一根回转轴，回转轴的顶端与回转圆筒的顶端通过横向推力球轴承连接，并在底部螺纹连接一台气压缸，气压缸和导向套筒都是通过螺栓连接在气缸托盘上。

所述扭矩传感器和液压马达是通过纵向T形槽导轨安装在托板上的，托板又是通过横向T形槽与斜台配合。

本发明采用世界首创的五轴测试系统来模拟转向器在现场的工作状况，可保持方向盘转速恒定，模拟转向阻力矩与模拟回正力矩符合工况条件，从而减轻了劳动强度，提高了操作的正确度，测试数据(压力，扭矩，角度)均采用测量传感器进行连续测量。本发明能够测量汽车转向系统中转向系的输入轴全转角、传动比特性、传动间隙特性、传动效率特性、转动力矩、刚性试验等参数。

附图说明

图1是本发明试验台结构原理图；

图2是本实用新型结构示意图；

图3是图2的俯视图(拆去倾斜的角钢)；

图4是图2的左视图；

图5是图2的A向视图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的设计原理是：转向机构1由转向轴1A和横拉杆1B组成，横拉杆1B通过转向齿条37与转向模拟装置38连接，转向模拟装置38模拟道路状况；转向模拟装置38上设有与液压缸17连接的线性位移传感器16；转向机构1的转向轴1A与设有液压马达11的扭矩传感器14连接。

如图2、图3所示，汽车转向机构的试验台，包括底座4，转向模拟装置38，齿条固定支撑块组合和可调节高度的测试斜台12。两个转向模拟装置38之间设有转向齿条37；转向模拟装置38上设有与液压缸17连接的线性位移传感器16和角位移传感器28；液压缸17水平安装；扭矩传感器14和液压马达11设于测试斜台12上；气压系统与液压系统7等部件连接液压马达11。

齿条固定支撑块组合包括：固定支撑块2、支撑肋架3和肋架支撑座5；齿条固定支撑块2通过螺栓安装固定在横拉杆支撑肋架3上，横拉杆支撑肋架3通过螺栓安装紧固在肋架支撑座5上，然后整体安装于底座4上。

测试斜台12的安装：在肋架支撑座5上位于横拉杆支撑肋架3后端的部分，安装了斜台前支撑肋架6，它上方通过轴销连接着斜台12，用来支撑汽车转向轴(图中虚线线部分)与扭矩传感器14以及动力元件液压马达11。在整个试验台的后端，安装了两根斜台支撑空心柱8，与空心柱8一体有一个固定板18通过螺栓与底座4连接；空心柱8通过轴销各自与一根斜台高度调整杆9连接，并通过螺栓与斜台12连接在一起。在斜台高度调整杆9上有一个滑槽10，将螺栓在不同位置锁紧，可以调整斜台12的角度。图中13是卡槽。

参见图4所示，转向模拟装置38：包括纵向滑动板15、气缸托盘31、回转圆筒23和导向套筒22。在纵向滑动板15的上面，通过气缸托盘31安装回转圆筒23和导向套筒22；在回转圆筒23的内部，通过两单列圆锥滚子轴承连接了一根回转轴30，回转轴30的顶端与回转圆筒23的顶端通过横向推力球轴承29连接，并在底部螺纹连接一台气压缸34，气压缸34和导向套筒22都是通过螺栓连接在气缸托盘31上的；27是齿条夹紧片。气压系统7驱动气压缸34可使回转轴30做上下方向的往复运动，回转轴30与回转圆筒23通过顶端的横向推力球轴承和单列圆锥滚子轴承29一起做上下往复运动，同时又可相对转动，以此来模拟道路形式状况。28是角位移传感器。

回转圆筒23外有两个不同高度的连接孔，上端的连接孔35为竖直方向，与转向横拉杆连接，可横向转动。下端的连接孔36为水平方向，与一根连接杆25通过轴销连接，可竖直方向转动，连接杆25的另一端也有一连接孔，为竖直方向，与液压缸17通过轴销连接，液压缸17水平安装，尾端由液压缸支撑架24固定，可以水平转动。通过以上机构，可实现在回转圆筒23上下往复运动的同时液压缸驱动可使其在水平方向转动。连接杆25在运动过程中在竖直方向转动，以调整液压缸17与回转圆筒23间的水平距离。液压缸17自身也在水平方向转动调整。

参见图5，扭矩传感器14和液压马达11是通过纵向T形槽导轨32安装在托板19上的，托板19又是通过横向T形槽33与斜台12配合。图中20、21是安装块。

具体测试方法为：转向机构1的转向轴1A与设有液压马达11的扭矩传感器14连接，同时将扭矩传感器14固定到斜台12。转向机构的另一端转向齿条37则通过两块半圆形压片压紧在试验台底部的横拉杆支撑肋架3上，转向横拉杆1B与仰角连接部分则是通过铰链连接于试验台两侧的测试机构，以此完成了转向机构的固定。其中，扭矩传感器14和转向模拟器位置均可调，适应各种型号的测试机构。

根据《汽车行业国家标准》之QC T 29096-92汽车转向器总成台架试验方法里的相关标准，可以得到汽车转向系试验台的实验方法。其中因为增加了两轴，使得实验数据的定义发生了一定的改变。其中：

输入轴的全转角及瞬时转角不变；

线角传动比中齿条位移相应调整为转向横拉杆的空间位移；

传动间隙特性中在齿条上施加外力相应的调整为在转向横拉杆上施加外力；

传动效率中齿条的输出力相应调整为横拉杆的输出力；

转矩测定中各物理量的定义不变；

……

以此类推，有关输出端为齿条的物理量均相应的调整为转向横拉杆。因测试方法、测试条件、精度要求与国家标准相同，此处不再做说明，相关内容请查看《汽车行业国家标准》。

Claims (4)

1、一种汽车转向机构的试验台，其特征在于包括底座(4)，转向模拟装置(38)，齿条固定支撑块组合和可调节高度的测试斜台(12)；两个转向模拟装置(38)之间设有转向齿条(37)；转向模拟装置(38)上设有与液压缸(17)连接的线性位移传感器(16)和角位移传感器(28)；扭矩传感器(14)和液压马达(11)设于测试斜台(12)上；气压系统与液压系统(7)连接液压马达(11)。

2、根据权利要求1所述的汽车转向机构的试验台，其特征在于所述齿条固定支撑块组合包括：固定支撑块(2)、支撑肋架(3)和肋架支撑座(5)；齿条固定支撑块(2)通过螺栓安装固定在横拉杆支撑肋架(3)上，横拉杆支撑肋架(3)通过螺栓安装紧固在肋架支撑座(5)上。

3、根据权利要求1所述的汽车转向机构的试验台，其特征在于所述转向模拟装置(38)：包括纵向滑动板(15)、气缸托盘(31)、回转圆筒(23)和导向套筒(22)；在纵向滑动板(15)的上面，通过气缸托盘(31)安装回转圆筒(23)和导向套筒(22)；在回转圆筒(23)的内部，通过两单列圆锥滚子轴承连接了一根回转轴(30)，回转轴(30)的顶端与回转圆筒(23)的顶端通过横向推力球轴承(29)连接，并在底部螺纹连接一台气压缸(34)，气压缸(34)和导向套筒(22)都是通过螺栓连接在气缸托盘(31)上。

4、根据权利要求1所述的汽车转向机构的试验台，其特征在于所述扭矩传感器(14)和液压马达(11)是通过纵向T形槽导轨(32)安装在托板(19)上的，托板(19)又是通过横向T形槽(33)与斜台(12)配合。

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