CN206710105U - 一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车零部件测试装置领域，涉及一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置。其中包括：衬套管自定心机构、轴颈支撑板铰接机构、作动器铰接机构、液压伺服作动器、阻尼机构和铸铁平台，衬套管自定心机构内设置外球面轴承，衬套套管通过轴承套筒安装在外球面轴承上，衬套管自定心机构通过定位底座与铸铁平台连接；轴颈支撑板铰接机构与汽车后桥纵臂连接，液压伺服作动器通过作动器铰接机构与轴颈支撑板铰接机构连接，作动器铰接机构可拆卸固装在铸铁平台上；阻尼机构通过减震弹簧与汽车后桥连接，阻尼机构可拆卸固装在铸铁平台上。本实用新型与汽车后桥铰接点保证了轴向定位稳定，提高了试验精度，并且结构之间相互磨损小，使用寿命长。

Description

一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置

【技术领域】

本实用新型属于汽车零部件测试装置领域，更具体地，涉及一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置。

【背景技术】

扭力梁式后桥是汽车后悬挂类型的一种，两个车轮之间没有硬轴直接相连，而是通过一根扭力梁进行连接，扭力梁可以在一定范围内发生扭转。但如果一个车轮遇到非平整路面时，之间的扭力梁仍然会对另一侧车轮产生一定的干涉，严格意义上的，我们称扭力梁式悬挂属于半独立式悬挂。扭力梁式后桥结构简单可靠，可将车身荷载传递到后轮上，进行缓冲减震，在颠簸路面上平衡左右车轮的上下跳动，以保持车身行驶平稳。

在汽车的扭力梁式后桥进行大批量生产之前，对汽车扭力梁式后桥进行耐久试验，是检测汽车后桥的安全性和可靠性是否符合标准的必要步骤。现有的耐久试验分为两种方式，一种方式为将扭力梁式后桥装配在试验车上进行实际行驶检测，这种方式需要消耗大量的人力物力，而且试验周期较长，影响企业的生产进度。另一种方式为汽车后桥台架耐久试验，对实际汽车行驶情况进行模拟，通过向固定在试验装置上的汽车后桥施加荷载，得到检测结果。但是，汽车后桥与台架之间的连接方式多为转轴、套筒等简单结构连接，这样的连接方式导致汽车后桥两端在施加荷载振动时，汽车后桥与台架连接点的荷载轴向受连接结构的影响较大，荷载轴向定位不稳定，进一步导致试验精度不高，测试结果可靠性低，并且连接结构之间相互磨损较大，使用寿命短，耗费的试验成本高。

所以，克服上述现有技术中的不足是技术人员亟待解决的问题。

【实用新型内容】

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于：

提供一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，解决汽车后桥与试验台架之间的连接方式多为转轴或套筒结构简单连接，使得汽车后桥两端在施加荷载时，连接点的轴向定位不稳定，试验精度不高，影响测试结果，并且连接结构之间相互磨损较大，使用寿命短，耗费的试验成本高的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，包括：左右各一套衬套管自定心机构、左右各一套轴颈支撑板铰接机构、左右各一套作动器铰接机构、左右各一套液压伺服作动器、左右各一套阻尼机构和铸铁平台，衬套管自定心机构内设置有直径与汽车后桥衬套套管匹配的外球面轴承，汽车后桥的衬套套管通过轴承套筒安装在外球面轴承上，衬套管自定心机构通过定位底座与铸铁平台连接；轴颈支撑板铰接机构与汽车后桥的纵臂连接，液压伺服作动器通过作动器铰接机构与轴颈支撑板铰接机构连接，液压伺服作动器为汽车后桥提供荷载作用力，作动器铰接机构可拆卸固装在铸铁平台上；阻尼机构通过减震弹簧与汽车后桥连接，阻尼机构可拆卸固装在铸铁平台上。

优选地，衬套管自定心机构还包括定位轴、端盖、螺纹挡圈、左右盖条、左右侧板和安装底板，所述的外球面轴承以球心所在竖直线为轴成对应设置，并套装在定位轴上，外球面轴承外部依次套装有轴承套筒和衬套套管，衬套套管左右两端分别安装有端盖和螺纹挡圈；所述的端盖通过凸起插入轴承套筒顶住外球面轴承紧密连接，螺纹挡圈挡住衬套套管与轴承套筒通过螺纹紧密连接；所述定位轴的两端分别安装在左右侧板的凹槽内，左右盖条分别压装在定位轴的两端，并通过螺栓与左右侧板紧固连接；左右侧板通过螺栓固定在安装底板上，安装底板与定位底座紧固连接。

优选地，所述的轴颈支撑板铰接机构包括铰接臂、调心滚子轴承和转接头，调心滚子轴承外圈通过卡簧装配在铰接臂底端，调心滚子轴承内圈与转接头上的凸缘紧固连接，转接头通过法兰板与汽车后桥轴颈支撑板连接。

优选地，所述的作动器铰接机构包括第一固定板、第一销轴、第二固定板、第二销轴、压力传感器和螺杆，液压伺服作动器内的液压杆与第一固定板连接，第一固定板的水平中轴线两端分别安装有第一销轴，第一固定板通过第一销轴卡装在第二固定板的中间，与第二固定板处于同一水平面内，第一固定板可沿第一销轴的轴线转动；第二固定板的轴线两端分别设置有第二销轴，第二销轴将第二固定板与铰接座可转动固连；第一销轴与第二销轴的轴线呈十字交叉，液压杆安装在十字交叉点所在的竖直垂线上；压力传感器设置在螺杆上，螺杆的上端与液压杆连接，螺杆的下端与铰接臂连接。

优选地，所述的作动器铰接机构还包括折形安装板和安装座，安装板上对应安装座设置有多对安装孔，安装板的一面与铰接座连接，安装板的另一面通过安装孔与安装板上的安装孔对应，用螺栓与安装座紧固安装。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

一、本实用新型通过衬套管自定心机构内设置的外球面轴承与汽车后桥的衬套套管连接，在进行振动试验时，将汽车后桥与实验装置连接点的径向与轴向荷载始终稳定在外球面轴承的球心上，避免了连接结构对试验结果的影响，提高了试验结果的可靠性。二、本实用新型进一步通过轴颈支撑板铰接机构内设置的调心滚子轴承，将铰接臂与汽车后桥轴颈支撑板铰接，使得铰接点的径向与轴向荷载交点始终稳定在调心滚子轴承的中心，避免了汽车后桥轴向与振动受力方向定位不稳定，提高了试验精度，增加了试验结果的可靠性。三、本实用新型进一步通过作动器铰接机构将液压伺服作动器与铰接臂铰接，第一销轴与第二销轴的轴线呈十字交叉，液压杆安装在十字交叉点所在的竖直垂线上，在进行振动试验时从而将铰接臂与液压杆的轴向定位稳定在第一销轴与第二销轴的轴线十字交叉点，稳定了荷载作用力的轴向定位，提高了试验精度，增加了试验结果的可靠性。四、本实用新型与汽车后桥之间的连接结构摩擦力小，工作时相互磨损较小，使用寿命长，节约了试验成本。

【附图说明】

图1是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的结构示意图；

图2是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的主视结构示意图；

图3是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的衬套管自定心机构的剖面示意图；

图4是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的衬套管自定心机构的爆炸图；

图5是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的轴颈支撑板铰接机构的剖面示意图；

图6是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的轴颈支撑板铰接机构的侧视示意图

图7是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的作动器铰接机构的结构示意图；

图8是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的作动器铰接机构的结构爆炸图；

图9是一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置的铸铁平台结构示意图；

在附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构：1、汽车后桥；11、衬套套管；2、衬套管自定心机构；21、外球面轴承；22、轴承套筒；23、定位轴；24、端盖；25、螺纹挡圈；26、盖条；27、侧板；28、安装底板；29、定位底座；3、轴颈支撑板铰接机构；31、铰接臂；32、调心滚子轴承；33、转接头；4、作动器铰接机构；41、第一固定板；42、第一销轴；43、第二固定板；44、第二销轴；45、压力传感器；46、铰接座；47、螺杆；48、安装板；49、安装座；5、液压伺服作动器；51、液压杆；6、阻尼机构；61、减震弹簧；7、铸铁平台；71、方形凸起。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

扭力梁式汽车后桥一般包括扭力梁、位于扭力梁两端并与扭力梁焊接在一起的纵臂，其中扭力梁的纵臂结构由纵臂主体与弹簧托盘、轴颈支撑板、法兰板、衬套套管以及减震器支架焊接而成。扭力梁后桥通过衬套、减震螺旋弹簧以及减振器与车身底部连接，同时通过左右法兰板分别连接一个汽车后轮，从而发挥减震缓冲的作用。汽车后桥耐久试验是通过模拟扭力梁式后桥与车身和车轮的连接，及各种真实路况下的受力和位移状况，作用足够时长后，检测该汽车后桥是否合格的试验。

如图1、2、3所示，本实用新型提供了一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，包括：左右各一套衬套管自定心机构2、左右各一套轴颈支撑板铰接机构3、左右各一套作动器铰接机构4、左右各一套液压伺服作动器5、左右各一套阻尼机构6和铸铁平台7，衬套管自定心机构2内设置有直径与汽车后桥1衬套套管11匹配的外球面轴承21，汽车后桥1的衬套套管11通过轴承套筒22安装在外球面轴承21上，衬套管自定心机构2通过定位底座29与铸铁平台7连接；轴颈支撑板铰接机构3与汽车后桥1的纵臂连接，液压伺服作动器5通过作动器铰接机构4与轴颈支撑板铰接机构3连接，液压伺服作动器5为汽车后桥1提供荷载作用力，作动器铰接机构4可拆卸固装在铸铁平台7上；阻尼机构6通过减震弹簧61与汽车后桥1连接，阻尼机构6可拆卸固装在铸铁平台7上。

在试验装置进行试验时，汽车后桥1与实际汽车行驶时布置方向一致，呈水平放置，操作人员通过控制液压伺服作动器5，使液压杆51的竖直垂线方向上的位移与输出力遵循一种正弦曲线的设置，该正弦曲线来自实际车辆各种路况路试采集的道路谱。工作时，汽车后桥1在液压伺服作动器5的作用下，左右两端沿竖直垂线方向上下振动，则衬套套管11套装在衬套管自定心机构2的轴承套筒22上同样进行振动，轴承套筒22内的外球面轴承21将径向与轴向荷载力进行调心，始终稳定在外球面轴承21的球心上，避免了衬套套管11与试验装置连接点的轴向定位不稳定，保证了对汽车后桥1上的输出荷载为平滑的正弦曲线，提高了试验结果的精准度和可靠性。

如图3、4所示，本实施例中提供了衬套管自定心机构2的一种组合方式，在衬套管自定心机构2内设置有外球面轴承21、轴承套筒22和定位底座29的基础上，衬套管自定心机构2还包括定位轴23、端盖24、螺纹挡圈25、左右盖条26、左右侧板27和安装底板28，所述的外球面轴承21以球心所在竖直线为轴成对应设置，并套装在定位轴23上，外球面轴承21外部依次套装有轴承套筒22和衬套套管11，衬套套管11左右两端分别安装有端盖24和螺纹挡圈25；所述的端盖24通过凸起插入轴承套筒22顶住外球面轴承21紧密连接，螺纹挡圈25挡住衬套套管11与轴承套筒22通过螺纹紧密连接；所述定位轴23的两端分别安装在左右侧板27的凹槽内，左右盖条26分别压装在定位轴23的两端，并通过螺栓与左右侧板27紧固连接；左右侧板27通过螺栓固定在安装底板28上，安装底板28与定位底座29紧固连接。

进一步的，为了衬套管自定心机构2中的轴承套筒22与外球面轴承21结合更紧密，所述的轴承套筒22内壁上设置有凹陷，凹陷呈与外球面轴承21匹配的球冠形。所述凹陷增大了轴承套筒22与外球面轴承21的接触面积，使得径向定位更稳固，以提高试验精度。

进一步的，如图5、6所示，本实施例中提供了轴颈支撑板铰接机构3的一种组合方式，所述的轴颈支撑板铰接机构3包括铰接臂31、调心滚子轴承32和转接头33，调心滚子轴承32外圈通过卡簧装配在铰接臂31底端，调心滚子轴承32内圈与转接头33上的凸缘紧固连接，转接头33通过法兰板与汽车后桥1轴颈支撑板连接。试验时，调心滚子轴承32将来自铰接臂31和汽车后桥1的荷载进行调心，使得铰接臂31和转接头33铰接点的径向与轴向荷载交点，始终稳定在调心滚子轴承32的中心，避免了汽车后桥1轴向与振动受力方向定位不稳定，提高了试验精度。

优选的，所述的调心滚子轴承32内圈中心线与外圈中心线相对倾斜角度为0.5°～2.5°，调心滚子轴承32可替换为调心球轴承。

进一步的，如图7、8所示，本实施例中提供了作动器铰接机构4的一种组合方式，所述的作动器铰接机构4包括第一固定板41、第一销轴42、第二固定板43、第二销轴44、压力传感器45和螺杆47，液压伺服作动器5内的液压杆51与第一固定板41连接，第一固定板41的水平中轴线两端分别安装有第一销轴42，第一固定板41通过第一销轴42卡装在第二固定板43的中间，与第二固定板43处于同一水平面内，第一固定板41可沿第一销轴42的轴线转动；第二固定板43的轴线两端分别设置有第二销轴44，第二销轴44将第二固定板43与铰接座46可转动固连；第一销轴42与第二销轴44的轴线呈十字交叉，液压杆51位于十字交叉点所在的竖直垂线上；压力传感器45设置在螺杆47上，压力传感器45用于检测荷载作用力信息，螺杆47的上端与液压杆51连接，螺杆47的下端与铰接臂31连接。

试验时，液压杆51与螺杆47通过第一固定板41和第二固定板43铰接，由于第一固定板41和第二固定板43可分别沿着第一销轴42和第二销轴44的轴线转动，则液压杆51和螺杆47轴向上的荷载被稳固在第一销轴42与第二销轴44的轴线的十字交叉点上，避免了在施加荷载时，液压杆51与螺杆47铰接点的轴向定位不稳定，提高了试验精度，保证了试验结果的可靠性。

进一步的，为了适应不同尺寸的汽车后桥1试验，方便调节铰接臂31与液压杆51的安装位置，如图6、7、8所示，所述的作动器铰接机构4还设置有折形安装板48和安装座49，安装板48上对应安装座49设置有多对安装孔，安装板48的一面与铰接座46连接，安装板48的另一面通过安装孔与安装板48上的安装孔对应，用螺栓与安装座49紧固安装。

进一步的，如图9所示，试验装置在对汽车后桥1施加荷载时，装置自身的振动会影响试验结果，为了减少试验装置自身所带来的影响，所述的铸铁平台7上设置有多个方形凸起71，方形凸起71之间按固定尺寸的间隙紧密排列。左右衬套管自定心机构2、左右轴颈支撑板铰接机构3、左右作动器铰接机构4和左右阻尼机构6可通过螺母、螺杆和压板与铸铁平台7紧固连接，以增加自身的稳定性，从而减少在检测试验中，试验装置的自身振动对试验结果的影响。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，包括：左右各一套衬套管自定心机构、左右各一套轴颈支撑板铰接机构、左右各一套作动器铰接机构、左右各一套液压伺服作动器、左右各一套阻尼机构和铸铁平台，其特征在于，衬套管自定心机构内设置有直径与汽车后桥衬套套管匹配的外球面轴承，汽车后桥的衬套套管通过轴承套筒安装在外球面轴承上，衬套管自定心机构通过定位底座与铸铁平台连接；轴颈支撑板铰接机构与汽车后桥的纵臂连接，液压伺服作动器通过作动器铰接机构与轴颈支撑板铰接机构连接，液压伺服作动器为汽车后桥提供荷载作用力，作动器铰接机构可拆卸固装在铸铁平台上；阻尼机构通过减震弹簧与汽车后桥连接，阻尼机构可拆卸固装在铸铁平台上。

2.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，衬套管自定心机构还包括定位轴、端盖、螺纹挡圈、左右盖条、左右侧板和安装底板，所述的外球面轴承以球心所在竖直线为轴成对应设置，并套装在定位轴上，外球面轴承外部依次套装有轴承套筒和衬套套管，衬套套管左右两端分别安装有端盖和螺纹挡圈；所述的端盖通过凸起插入轴承套筒顶住外球面轴承紧密连接，螺纹挡圈挡住衬套套管与轴承套筒通过螺纹紧密连接；所述定位轴的两端分别安装在左右侧板的凹槽内，左右盖条分别压装在定位轴的两端，并通过螺栓与左右侧板紧固连接；左右侧板通过螺栓固定在安装底板上，安装底板与定位底座紧固连接。

3.根据权利要求2所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的轴承套筒内壁上设置有凹陷，凹陷呈与外球面轴承匹配的球冠形。

4.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的轴颈支撑板铰接机构包括铰接臂、调心滚子轴承和转接头，调心滚子轴承外圈通过卡簧装配在铰接臂底端，调心滚子轴承内圈与转接头上的凸缘紧固连接，转接头通过法兰板与汽车后桥轴颈支撑板连接。

5.根据权利要求4所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的调心滚子轴承内圈中心线与外圈中心线相对倾斜角度为0.5°～2.5°，调心滚子轴承可替换为调心球轴承。

6.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的作动器铰接机构包括第一固定板、第一销轴、第二固定板、第二销轴、压力传感器和螺杆，液压伺服作动器内的液压杆与第一固定板连接，第一固定板的水平中轴线两端分别安装有第一销轴，第一固定板通过第一销轴卡装在第二固定板的中间，与第二固定板处于同一水平面内，第一固定板可沿第一销轴的轴线转动；第二固定板的轴线两端分别设置有第二销轴，第二销轴将第二固定板与铰接座可转动固连；第一销轴与第二销轴的轴线呈十字交叉，液压杆安装在十字交叉点所在的竖直垂线上；压力传感器设置在螺杆上，螺杆的上端与液压杆连接，螺杆的下端与铰接臂连接。

7.根据权利要求6所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的作动器铰接机构还包括折形安装板和安装座，安装板上对应安装座设置有多对安装孔，安装板的一面与铰接座连接，安装板的另一面通过安装孔与安装板上的安装孔对应，用螺栓与安装座紧固安装。

8.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬挂后桥耐久试验装置，其特征在于，所述的铸铁平台上设置有多个方形凸起，方形凸起之间按固定尺寸的间隙紧密排列。