CN207456764U - 一种弹性衬套疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹性衬套疲劳试验机，属于零件检测设备领域，包括轴向加载机构，与所述弹性衬套的内钢套连接，向所述弹性衬套的内钢套施加轴向力；径向加载机构，与所述弹性衬套的外钢套连接，向所述弹性衬套的外钢套施加径向力；第一扭转机构，与所述弹性衬套的内钢套连接，带动所述弹性衬套的内钢套绕所述弹性衬套的中心轴往复扭转；第二扭转机构，与所述弹性衬套的外钢套连接，带动所述弹性衬套的外钢套绕其径向方向往复扭转。本实用新型提供的弹性衬套疲劳试验机，具备结构简单、功能性强和通用性高等优点，能使弹性衬套的疲劳受力模拟更贴近于真实受力。

Description

一种弹性衬套疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及零件检测设备技术领域，尤其涉及一种弹性衬套疲劳试验机。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车已成为多数人不可或缺的代步工具，人们对汽车的各项性能和可靠性要求也越来越高。弹性轴承衬套具有可以衰减和吸收高频振动和噪音、以及体积小和重量轻等优点，其作为重要的减震类零部件被广泛应用在汽车受力复杂的地方，如车架、扭梁、连杆和控制臂等部位。弹性轴承衬套的结构通常包括外钢套、内钢套以及设置在外钢套和内钢套之间的橡胶衬套，橡胶衬套与内外钢套用胶粘接并经高温过盈压配。汽车在行驶中，弹性轴承衬套承受扭转、倾斜、轴向和径向等各种复杂多变的载荷，从而导致橡胶衬套发生疲劳失效，橡胶与金属粘接处就可能发生分离、撕裂及橡胶裂纹老化等现象，严重影响汽车系统的可靠性、平顺性和乘坐的舒适性。因此弹性轴承衬套在研制或生产前需要对其性能进行多方面的测试，模拟弹性轴承衬套衬套在工作环境下受到的各种应力并进行疲劳试验。

现有技术公开了一种橡胶衬套双轴疲劳耐久试验台架，包括径向加载装置及摆转加载装置，其中径向加载装置包括第一直线作动器及衬套夹具，衬套夹具加紧待试验橡胶衬套的外圈，第一直线作动器的径向加载力经由衬套夹具作用在待试验橡胶衬套上；摆转加载装置包括第二直线作动器及摆转传递机构，摆转传递机构的一端与第二直线作动器的加载端连接，另一端通过待试验橡胶衬套与衬套夹具连接，第二直线作动器的线性加载力通过摆转传递机构转换为驱动待试验橡胶衬套绕其中心摆转的摆转力矩。

上述橡胶衬套双轴疲劳耐久试验台架，虽然能对橡胶衬套进行轴向力和摆转力矩的加载，但由于汽车在行驶过程中，橡胶衬套受力复杂，不仅仅受到轴向力和摆转力矩的作用，还会受到径向力及绕心转动力矩等其他力的组合作用，因此，上述试验台架难以模拟橡胶衬套在汽车系统中的复杂受力情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种弹性衬套疲劳试验机，以使弹性衬套的受力模拟更贴近现实真实受力。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种弹性衬套疲劳试验机，包括：

轴向加载机构，与所述弹性衬套的内钢套连接，向所述弹性衬套的内钢套施加轴向力；

径向加载机构，与所述弹性衬套的外钢套连接，且向所述弹性衬套的外钢套施加径向力；

第一扭转机构，与所述弹性衬套的内钢套连接，带动所述弹性衬套的内钢套绕所述弹性衬套的中心轴往复扭转；

第二扭转机构，与所述弹性衬套的外钢套连接，带动所述弹性衬套的外钢套绕其径向方向往复扭转。

优选地，所述弹性衬套套设固定于连接杆上，所述连接杆一端固定连接所述轴向加载机构，另一端固定连接所述第一扭转机构；所述径向加载机构通过第一卡块连接于所述弹性衬套的外钢套，所述第二扭转机构通过第二卡块连接于所述弹性衬套的外钢套，所述第一卡块和所述第二卡块相连且在所述外钢套的径向上夹紧所述弹性衬套的外钢套。通过连接杆，轴向加载机构和第一扭转机构可以向弹性衬套的内表面施加轴向力和/或扭矩；通过第一卡块和第二卡块，径向加载机构和第二扭转机构可以向弹性衬套的外钢套施加径向力和/或力矩，从而使疲劳试验机可以对弹性衬套施加各种力的组合，使弹性衬套的模拟受力更贴近于真实受力。

优选地，所述径向加载机构包括径向加载杆和连接并驱动所述径向加载杆的第一活塞缸，所述径向加载杆固定连接所述第一卡块；所述轴向加载机构包括轴向加载杆和连接并驱动所述轴向加载杆的第二活塞缸，所述轴向加载杆固定连接所述连接杆的一端。

优选地，所述径向加载杆与所述第一活塞缸之间连接有第一转接套，所述第一转接套与所述第一活塞缸固定连接，且所述径向加载杆与所述第一转接套之间设置有第一滚动轴承；所述轴向加载杆与所述第二活塞缸之间连接有第二转接套，所述第二转接套与所述第二活塞缸固定连接，所述轴向加载杆与所述第二转接套之间设置有第二滚动轴承。通过设置第一滚动轴承和第一转接套，可以消除第一扭转机构的扭转运动加载对轴向加载机构的加载影响；通过设置第二滚动轴承和第二转接套，可以消除第二扭转机构的扭转运动加载对径向加载机构的加载影响。

优选地，所述第一扭转机构包括第一扭转加载杆和连接并驱动所述第一扭转加载杆绕所述第一扭转加载杆的轴线往复扭转的第一扭转作动器，所述第一扭转加载杆的轴线与所述中心轴重合，所述第一扭转加载杆未连接所述第一扭转作动器的一端连接所述连接杆的另一端；

所述第二扭转机构包括第二扭转加载杆和连接并驱动所述第二扭转加载杆绕所述第二扭转加载杆的轴向往复扭转的第二扭转作动器，所述第二扭转加载杆的轴线与所述径向方向重合，且所述第二扭转加载杆未连接所述第二扭转作动器的一端固定连接所述第二卡块。

优选地，所述第一扭转加载杆和所述第二扭转加载杆均为滚珠花键。当滚珠花键的花键轴有沿轴向的平移运动时，花键轴带动花键轴与花键套之间的滚珠沿轴向平移，从而使花键轴的平移运动被滚珠消除而不会传递到花键套，从而可以消除轴向加载机构的轴向平移运动对第一扭转机构的扭转加载的影响及径向加载机构的平移运动对第二扭转机构的扭转加载的影响。

优选地，所述第一扭转加载杆支承于扭转固定座上，所述第一扭转加载杆与所述扭转固定座之间设置有第三滚动轴承。

优选地，所述第一扭转作动器包括依次转动连接的第一偏转臂、第一连接摆杆和第三活塞缸，所述第一偏转臂未连接所述第一连接摆杆的一端穿接固定所述第一扭转加载杆。

优选地，所述第一扭转作动器为第一旋转油缸，所述第一旋转活油缸与所述第一扭转加载杆通过法兰连接。

优选地，所述弹性衬套外钢套套设有通用套，所述通用套与所述第一卡块的内表面及所述第二卡块的内表面均抵接。通过设置通用套，可以在不改变弹性衬套疲劳试验机的其他设置的情况下，对不同型号和大小的弹性衬套进行疲劳测试，使疲劳试验机的通用性较强。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的弹性衬套疲劳试验机通过径向加载机构、轴向加载机构、第一扭转机构和/或第二扭转机构的单独或多个同时加载，可以复现弹性衬套的扭转、轴向、径向和倾斜的单独或组合受力，使弹性衬套的受力工况更贴近于现实工作状态下的受力情况，使模拟的结果更具真实性和可靠性，较好地实现路谱的模拟测试，测试功能性强及测试准确性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的弹性衬套疲劳试验机的结构示意图；

图2是图1中I处的局部放大图；

图3是本实用新型实施例1的弹性衬套疲劳试验机的又一结构示意图；

图4是图3中J处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例1的弹性衬套疲劳试验机沿x向的剖视图；

图6是图5中K处的局部放大图；

图7是图5中L处的局部放大图；

图8是本实用新型实施例1的弹性衬套疲劳试验机沿y向的剖视图；

图9是图8中M处的局部放大图；

图10是图8中N处的局部放大图；

图11是本实用新型实施例1的第一卡块的结构示意图；

图12是本实用新型实施例1中第二卡块的结构示意图；

图13是本实用新型实施例2的弹性衬套疲劳试验机的结构示意图。

图中标记如下：

10-弹性衬套；11-第一卡块；111-第一弧形面；112-连接凸块；12-第二卡块；121-第二弧形面；122-连接凹槽；13-连接杆；14-通用套；15-第一锁紧螺母；

2-径向加载机构；21-径向加载杆；22-第一活塞缸；221-第一活塞杆；23-第一转接套；24-端盖；25-第一滚动轴承；26-第二锁紧螺母；27-第一平移固定座；

3-轴向加载机构；31-轴向加载杆；32-第二活塞缸；33-第二转接套；37-第二平移固定座；

4-第一扭转机构；41-第一扭转加载杆；411-花键轴；412-花键套；42-第三活塞缸；43-第一偏转臂；431-法兰部；432-偏转部；44-套杆；45-扭转固定座；451-第三滚动轴承；452-连接键；453-第一连接法兰；454-第一弹性挡圈；455-第二弹性挡圈；456-内挡环；46-第一连接摆杆；461-关节轴承；47-第二连接法兰；471-第一法兰盘；472-第二法兰盘；473-固定块；410-第一旋转油缸；

5-第二扭转机构；51-第二扭转加载杆；52-第四活塞缸；53-第二偏转臂；553-第三连接法兰；56-第二连接摆杆；510-第二旋转油缸；

6-试验台；61-标尺。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种弹性衬套疲劳试验机，包括能沿弹性衬套10中心轴方向向弹性衬套10内钢套施加轴向力的轴向加载机构3、能沿弹性衬套10的径向方向向弹性衬套10的外钢套施加径向力的径向加载机构2、能带动弹性衬套10绕中心轴往复扭转的第一扭转机构4和能带动弹性衬套10绕径向方向扭转的第二扭转机构5。通过轴向加载机构3和第一扭转机构4的单独或联合作用，可以模拟弹性衬套10的内钢套在实际运行过程中所受的轴向力和/或力矩；通过径向加载机构2和第二扭转机构5的单独或联合作用，可以模拟弹性衬套10的外钢套在实际运行过程中所受的径向力和/或力矩，通过控制这四个机构单独或联合加载运动，可以实现弹性衬套10的扭转、倾斜、轴向和径向的单独或组合受力，使弹性衬套10的受力更贴近其在汽车运行过程中的受力工况，使疲劳试验数据更为准确，也能较好地实现路谱模拟测试。

轴向加载机构3、径向加载机构2、第一扭转机构4和第二扭转机构5均安装在试验台6上，且轴向加载机构3的加载方向与径向加载机构2的加载方向及第二扭转机构5的加载方向垂直，第一扭转机构4的加载方向与第二扭转机构5的加载方向垂直。其中，轴向加载机构3和第一扭转机构4分别连接于弹性衬套10的内钢套，径向加载机构2和第二扭转机构5分别连接于弹性衬套10的外钢套。由于弹性衬套10的内钢套与外钢套之间有橡胶套，弹性衬套10内钢套的往复平移运动和/或循环绕心扭转运动因橡胶套的弹性而消耗，从而对弹性衬套10外钢套的加载运动的影响较小；同理，弹性衬套10外钢套的往复平移运动和/或绕弹性衬套10轴线的循环扭转运动也因橡胶套的弹性而消耗，从而对弹性衬套10内钢套的加载运动影响较小。

如图2所示，第一扭转机构4包括第一扭转加载杆41和连接并驱动第一扭转加载杆41绕弹性衬套10中心轴扭转的第一扭转作动器。在本实施例1中，第一扭转作动器包括依次转动连接的第一偏转臂43、第一连接摆杆46和第三活塞缸42。第一偏转臂43垂直连接有套杆44，套杆44转动连接于第一连接摆杆46。当第三活塞缸42的活塞杆往复运动时，活塞杆带动第一连接摆杆46沿垂直于第一扭转加载杆41的方向往复运动，从而带动第一偏转臂43相对第一扭转加载杆41的轴线往复摆转，由于第一偏转臂43绕第一扭转加载杆41轴线的摆转运动导致第一连接摆杆46运动时不与活塞杆处于同一直线，为保证活塞杆的直线平移运动转换为第一偏转臂43的摆转运动，第一连接摆杆46与第一偏转臂43及活塞杆之间均采用关节轴承461连接。

第二扭转机构5的结构与第一扭转机构4相同，包括依次相连的第二扭转加载杆51、第二偏转臂53、第二连接摆杆56和第四活塞缸52等部件，不同之处在于，第二扭转加载杆51连接于弹性衬套10的外钢套，当第四活塞缸52驱动第二扭转加载杆51绕第二扭转加载杆51的轴向方向扭转时，第二扭转加载杆51带动的弹性衬套10的外钢套绕弹性衬套10的径向方向往复扭转。

如图4所示，径向加载机构2包括与弹性衬套10的外钢套相连的径向加载杆21及连接并驱动径向加载杆21施加径向力的第一活塞缸22。为保证径向加载杆21的加载方向垂直于弹性衬套10的中心轴，径向加载杆21支承于第一平移固定座27上，第一平移固定座27固定于试验台6上，且开设有穿接径向加载杆21的穿接孔，径向加载杆21的一端穿过穿接孔与弹性衬套10的外钢套固定连接。第一平移固定座27一方面可以对径向加载杆21起支撑作用，防止径向加载杆21在第二扭转机构5的加载作用下发生轴线偏移；另一方面可以对径向加载杆21的运动起导向作用，使第一活塞缸22的伸缩运动带动径向加载杆21的加载力能准确施加在弹性衬套10的径向位置。

径向加载机构2的加载运动过程为：第一活塞缸22驱动第一活塞杆221伸缩运动，第一活塞杆221带动径向加载杆21直线往复运动；径向加载杆21带动第一卡块11往复运动，从而使弹性衬套10的外钢套与内钢套发生循环的相对运动，进而可以测试弹性衬套10受径向加载力作用时，弹性衬套10的疲劳特性和弹性衬套10的径向刚度。

轴向加载机构3的结构与径向加载机构2相同，包括相连的轴向加载杆31和第二活塞缸32。轴向加载杆31与弹性衬套10的内钢套连接，当第二活塞缸32驱动活塞杆伸缩运动时，轴向加载杆31带动弹性衬套10的内钢套往复运动，使弹性衬套10的内钢套相对外钢套发生相对位移，从而测试弹性衬套10在受循环轴向力时的疲劳特性和弹性衬套10的轴向刚度。

如图5所示，轴向加载机构3和第一扭转机构4通过连接杆13分别向弹性衬套10的内钢套施加轴向方向的力或力矩。如图6所示，弹性衬套10套设固定在连接杆13上，且连接杆13的两端分别连接轴向加载机构3和第一扭转加载机构。在本实施例1中，连接杆13为双头螺杆，螺杆配合穿过弹性衬套10的中心孔，且两端采用第一锁紧螺母15对弹性衬套10两端进行锁紧固定，防止弹性衬套10相对连接杆13发生轴向移动。

当轴向加载机构3与第一扭转机构4同时进行加载时，轴向加载机构3会带动弹性衬套10内钢套沿中心轴方向发生往复位移，从而带动第一扭转加载杆41沿轴线方向的往复位移。为消除第一扭转加载杆41的往复位移对第一扭转机构4的绕心扭转加载的影响，第一扭转加载杆41选择为滚珠花键。如图7所示，滚珠花键的花键轴411与连接杆13固定连接，花键套412连接固定于扭转固定座45上，由于花键轴411与花键套412之间存在可沿花键轴411轴线方向移动的滚珠，当花键轴411由连接杆13带动进行平移运动时，花键轴411带动花键轴411与花键套412之间的滚珠沿花键轴411轴向方向运动，而花键套412不发生运动，从而使花键轴411与花键套412之间产生相对运动，花键轴411的轴向运动经滚珠消除而无法传递至花键套412。当第一偏转臂43连接并带动花键套412绕其轴线扭转时，第一偏转臂43的摆转运动不会受花键轴411的轴向运动的影响，从而可以保证第一扭转机构4向弹性衬套10施加绕心扭转力的运动不受到轴向加载机构3的影响，保证了疲劳试验的准确性。与第一扭转机构4相同地，第二扭转加载杆51为滚珠花键，以消除径向加载机构2的径向加载运动产生的位移对第二扭转机构5加载运动的影响。

为使第一偏转臂43带动第一扭转加载杆41扭转运动，偏转臂43整体呈法兰式结构，包括用于连接第一扭转加载杆41的法兰部431及沿法兰部431径向延伸出的偏转部432。第一偏转臂43的法兰部431连接有第一连接法兰453，第一连接法兰453的内径与花键套412的外径向配合，且内表面开设有与花键套412上的第一键槽相配的第二键槽，花键套412与第一连接法兰453通过装配在第一键槽和第二键槽之间的连接键452实现花键套412与第一连接法兰453在周向上的固定连接。为实现花键套412与第一连接法兰453在花键套412轴向方向的固定，第一连接法兰453的一端穿过扭转固定座45，且靠近弹性衬套10一端的端面处的开口口径小于花键套412外径且大于花键轴411外径；第一连接法兰453靠近第一偏转臂43的一端腔体内设置有第一弹性挡圈454，第一弹性挡圈454固定于腔体内表面且一端与花键套412抵接。

第一连接法兰453与扭转固定座45之间设置有一对第三滚动轴承451，两个第三滚动轴承451的相向运动由设置在第一连接法兰453轴向外壁上的轴肩与第二弹性挡圈455限定，其中，轴肩设置在靠近第一偏转臂43的一侧，第二弹性挡圈455设置在靠近弹性衬套10的一侧，通过轴肩和弹性衬套10还可以使第一连接法兰453相对扭转固定座45固定。两个第三滚动轴承451的相对运动由凸设在扭转固定座45内钢套的内挡环456限定。

花键轴411靠近弹性衬套10的一端通过第二连接法兰47与连接杆13固定连接，且花键轴411的轴线与第二连接杆13的轴线位于同一直线上。第二连接法兰47包括连接于花键轴411一端的第一法兰盘471和连接于连接杆13一端的第二法兰盘472，其中，第一法兰盘471通过键固定连接花键轴411，第二法兰盘472通过固定块473与第二法兰盘472固定连接，第一法兰盘471和第二法兰盘472连接固定，从而使花键轴411与连接杆13连接固定。

第一扭转机构4的加载过程为：当第三活塞缸42驱动活塞杆往复运动时，活塞杆带动第一连接摆杆46从而带动第一偏转臂43往复摆转；第一偏转臂43的摆转带动花键套412绕其轴线扭转，从而带动花键轴411绕轴线扭转；花键轴411带动与其连接的连接杆13往复扭转，从而带动与连接杆13连接的弹性衬套10的内钢套绕轴心扭转。

如图8所示，径向加载机构2和第二扭转机构5分别第一卡快11和第二卡快12连接于弹性衬套10的内钢套。如图9所示，径向加载机构2一端连接固定有第一卡块11，并通过第一卡块11向弹性衬套10的外钢套施加径向力；第二扭转机构5的一端连接固定有第二卡块12，并通过第二卡块12向弹性衬套10的外钢套施加带动弹性衬套10绕径向扭转的扭转力矩；第一卡块11和第二卡块12固定连接并能对弹性衬套10进行径向方向的夹紧。

为提高弹性衬套疲劳试验机对不同型号的弹性衬套10的通用性，弹性衬套10与第一卡块11和第二卡块12之间连接有通用套14。通用套14套设于弹性衬套10的外钢套，且与弹性衬套10过盈配合连接，以使弹性衬套10在试验过程中与通用套14紧密配合，共同运动。通用套14的外壁分别与第一卡块11和第二卡块12的内表面抵接，以在径向方向对通用套14进行固定。

如图10所示，为防止第二扭转机构5带动弹性衬套10绕径向方向的扭转影响径向加载机构2对弹性衬套10径向力的加载，径向加载杆21与第一活塞杆221之间连接有第一转接套23。第一转接套23为一端开口、另一端开设有螺纹孔的套筒状结构，开设有螺纹孔的一端通过螺纹连接固定第一活塞缸22的第一活塞杆221。径向加载杆21远离第一卡块11的一端位于第一转接套23的腔体内，且与第一转接套23之间通过第一滚动轴承25连接。

为防止第一滚动轴承25在径向加载杆21的轴向发生位移，径向加载杆21位于第一转接套23腔体内的一端开设有轴肩，且末端开设有螺纹，第一滚动轴承25沿径向加载杆21的轴线位移分别被位于第一滚动轴承25两端的第二锁紧螺母26和轴肩限定。为实现第一滚动轴承25与第一转接套23沿轴向方向的固定，第一转接套23的内表面开设有环形台阶，且靠近开口的一端端面固定连接有端盖24，端盖24朝向第一转接套23的一端伸入第一转接套23内且抵接于环形台阶的台阶面上，且伸入端的外径与第一转接套23朝向弹性衬套10一端的内径配合、伸入端的内径与第一滚动轴承25的外径过盈配合。第一滚动轴承25的两端面分别抵接于环形台阶的台阶面和端盖24内表面，从而实现第一滚动轴承25相对第一转接套23在轴向方向的固定。为提高端盖24和第一转接套23的连接紧固性，端盖24伸入第一转接套23的一端凸设有凸环，第一转接套23内表面相对于凸环的位置开设有环形凹槽，凸环和环形凹槽配合能防止第一活塞缸22带动径向加载杆21往复运动时，第一转接套23与端盖24在径向加载杆21的轴向发生松动产生位移，而影响径向加载杆21的加载运动。

当径向加载机构2与第二扭转机构5同时动作时，由于第二扭转机构5对弹性衬套10施加的扭转力矩，弹性衬套10绕径向方向发生扭转，从而带动第一卡块11发生扭转，进而带动径向加载杆21往复扭转。由于径向加载杆21通过第一滚动轴承25连接第一转接套23，当径向加载杆21转动时，带动第一滚动轴承25相对第一转接套23转动，因此，径向加载杆21的转动运动被第一滚动轴承25消除而无法传递给第一活塞缸22，从而不会对第一活塞缸22的直线往复运动产生影响，即不会影响径向加载杆21直线运动对弹性衬套10的径向力的加载。类似的，为防止第一扭转机构4带动弹性衬套10绕轴心的扭转影响轴向加载机构3对弹性衬套10内钢套轴向力的加载，轴向加载杆31与第二活塞缸32的活塞杆之间连接有第二转接套23。

如图11所示，第一卡块11与径向加载机构2相连的一面为平面，且开设有多个连接孔，用于与径向加载机构2通过法兰连接；第一卡块11朝向弹性衬套10的一面具有与通用套14外径弧度相配的第一弧形面111，第一弧形面111的两端均设有连接凸块112。如图12所示，第二卡块12为U形卡块，U形卡块开口朝向通用套14，且与第二扭转机构5相对的一面为平面，与通用套14抵接的一面具有与通用套14相配的第二弧形面121，第二弧形面121的两端均开设有连接凹槽122。第一卡块11和第二卡块12通过相对的第一弧形面111和第二弧形面121与通用套14配合连接，以实现对通用套14径向方向的固定，且第一卡块11的连接凸块112和和第二卡块12的连接凹槽122相配合卡接，并采用螺纹连接固定，以防止试验过程中，第一卡块11和第二卡块12相对松动，引发弹性衬套10的受力变化，从而影响试验结果的准确性。上述弹性衬套10在轴向和径向上与各机构的连接和固定还可以采用其他方式，本实施例1对此方面不做过多限制。

在本实施例中，第一活塞缸22、第二活塞缸32、第三活塞缸42和第四活塞缸52均为伺服油缸，通过伺服控制系统对伺服油缸的控制，可以精确地控制每个油缸的行程，从而对向弹性衬套10施加的力和力矩进行控制，以精确地模拟弹性衬套10在不同力和力矩状态下的响应及疲劳状态，且运行更为安全可靠。

在试验台6相对于弹性衬套10的位置设置有标尺61，标尺61沿弹性衬套10的中心轴方向设置，且轴向加载机构3的第二平移固定座37及第一扭转机构4的扭转固定座45可沿标尺61的长度方向相对标尺61移动，以改变第二平移固定座37和/或扭转固定座45相对于弹性衬套10之间的距离。当对不同型号的弹性衬套10进行试验时，可根据弹性衬套10的型号和大小精确调节轴向加载机构3的第二平移固定座37和第一扭转结构的扭转固定座45与弹性衬套10之间的距离，从而可以在不改变各个伺服油缸的行程和控制参数的基础上，对各个型号和大小的弹性衬套10进行疲劳试验，使弹性衬套10疲劳试验机具备较好地通用性。

实施例2

如图13所示，本实施例2提供的弹性衬套疲劳试验机的机的结构与实施例1提供的弹性衬套疲劳试验机的结构基本相同，本实施例不再赘述，不同之处在于：本实施例采用的第一扭转作动器和第二扭转作动器均为旋转油缸：第一旋转油缸410的旋转杆与第一连接法兰453连接，当第一旋转油缸410驱动旋转杆转动时，旋转杆的转动带动第一连接法兰453转动，从而带动与第一连接法兰453连接的滚珠花键转动，从而带动连接杆13绕心扭转，进而可以实现弹性衬套10内钢套的绕心扭转；第二旋转油缸510的旋转杆与第三连接法兰553连接，当第二旋转油缸510驱动旋转杆转动时，旋转杆的转动带动第三连接法兰553转动，从而带动与第三连接法兰553连接的滚珠花键转动，从而带动第二卡块12绕弹性衬套10的径向方向扭转，进而可以实现弹性衬套10外钢套的绕径向扭转。在本实施例中，两个旋转油缸53均为伺服油缸，可以对旋转杆旋转的角度和方向进行精确控制，从而控制弹性衬套10内钢套绕心扭转的幅值及弹性衬套10外钢套绕轴线扭转的幅值。

本实用新型提供的弹性衬套疲劳试验机通过径向加载机构2、轴向加载机构3、第一扭转机构4和/或第二扭转机构5的单独或多个同时加载，可以复现弹性衬套10的扭转、轴向、径向和倾斜组合受力，使弹性衬套10的受力工况更贴近于现实工作状态下的受力情况，使模拟的结果更具真实性和可靠性，较好地实现路谱的模拟测试，功能性强；通过修改通用套14的内径，可以在不改变疲劳试验机的其他结构的情况下，对不同型号及尺寸的弹性衬套10进行测试，通用性强；通过采用第一转接套23和第一滚动轴承25消除第二扭转加载运动对径向加载运动的转动影响，通过采用第二转接套33和第二滚动轴承消除第一扭转加载运动对轴向加载运动的转动影响，采用滚珠花键消除径向加载或轴向加载对扭转加载运动的位移影响，使测试结果更准确。本实用新型提供的弹性衬套疲劳试验机具有结构简单、安全可靠、功能性强、通用性高和准确度好等优点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，包括：

轴向加载机构(3)，与弹性衬套(10)的内钢套连接，向所述弹性衬套(10)的内钢套施加轴向力；

径向加载机构(2)，与所述弹性衬套(10)的外钢套连接，向所述弹性衬套(10)的外钢套施加径向力；

第一扭转机构(4)，与所述弹性衬套(10)的内钢套连接，带动所述弹性衬套(10)的内钢套绕所述弹性衬套(10)的中心轴往复扭转；

第二扭转机构(5)，与所述弹性衬套(10)的外钢套连接，带动所述弹性衬套(10)的外钢套绕其径向往复扭转。

2.如权利要求1所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述弹性衬套(10)套设并固定于连接杆(13)上，所述连接杆(13)一端固定连接所述轴向加载机构(3)，另一端固定连接所述第一扭转机构(4)；

所述径向加载机构(2)通过第一卡块(11)连接于所述弹性衬套(10)的外钢套，所述第二扭转机构(5)通过第二卡块(12)连接于所述弹性衬套(10)的外钢套，所述第一卡块(11)和所述第二卡块(12)相连且沿所述外钢套的径向夹紧所述弹性衬套(10)的外钢套。

3.如权利要求2所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述径向加载机构(2)包括径向加载杆(21)和连接并驱动所述径向加载杆(21)的第一活塞缸(22)，所述径向加载杆(21)固定连接所述第一卡块(11)；

所述轴向加载机构(3)包括轴向加载杆(31)和连接并驱动所述轴向加载杆(31)的第二活塞缸(32)，所述轴向加载杆(31)固定连接所述连接杆(13)的一端。

4.如权利要求3所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述径向加载杆(21)与所述第一活塞缸(22)之间连接有第一转接套(23)，所述第一转接套(23)与所述第一活塞缸(22)固定连接，且所述径向加载杆(21)与所述第一转接套(23)之间设置有第一滚动轴承(25)；

所述轴向加载杆(31)与所述第二活塞缸(32)之间连接有第二转接套(33)，所述第二转接套(33)与所述第二活塞缸(32)固定连接，所述轴向加载杆(31)与所述第二转接套(33)之间设置有第二滚动轴承。

5.如权利要求3所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述第一扭转机构(4)包括第一扭转加载杆(41)和连接并驱动所述第一扭转加载杆(41)绕所述第一扭转加载杆(41)的轴线往复扭转的第一扭转作动器，所述第一扭转加载杆(41)的轴线与所述中心轴重合，所述第一扭转加载杆(41)未连接所述第一扭转作动器的一端连接所述连接杆(13)的另一端；

所述第二扭转机构(5)包括第二扭转加载杆(51)和连接并驱动所述第二扭转加载杆(51)绕所述第二扭转加载杆(51)的轴向往复扭转的第二扭转作动器，所述第二扭转加载杆(51)的轴线与所述径向方向重合，且所述第二扭转加载杆(51)未连接所述第二扭转作动器的一端固定连接所述第二卡块(12)。

6.如权利要求5所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述第一扭转加载杆(41)和所述第二扭转加载杆(51)均为滚珠花键。

7.如权利要求6所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述第一扭转加载杆(41)支承于扭转固定座(45)上，所述第一扭转加载杆(41)与所述扭转固定座(45)之间设置有第三滚动轴承(451)。

8.如权利要求7所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述第一扭转作动器包括依次转动连接的第一偏转臂(43)、第一连接摆杆(46)和第三活塞缸(42)，所述第一偏转臂(43)未连接所述第一连接摆杆(46)的一端穿接固定所述第一扭转加载杆(41)。

9.如权利要求5所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述第一扭转作动器为第一旋转油缸(410)，所述第一旋转油缸(410)与所述第一扭转加载杆(41)通过法兰连接。

10.如权利要求2所述的弹性衬套疲劳试验机，其特征在于，所述弹性衬套(10)外钢套套设有通用套(14)，所述通用套(14)与所述第一卡块(11)的内表面及所述第二卡块(12)的内表面均抵接。