CN209639979U - 一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置，属于汽车零部件检测领域，包括试验架，试验架可拆卸的固定安装在汽车内部底板上；试验架上可滑动连接的加载系统，加载系统连接汽车转向轴轴头；试验架包括两根立柱，两根立柱分别垂直安装在两个底座上，底座可拆卸的固定连接在汽车内部底板上；横梁，横梁连接两根立柱；转轴，转轴两端分别通过转轴固定座在两根立柱之间；所述加载系统安装座连接加载系统。本实用新型公开的一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置占用空间小，便于移动，便于安装调节，能够方便地调整加载系统的水平位置、垂直高度和角度，可适应不同车型。

Description

一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置

技术领域

本实用新型属于汽车零部件检测领域，尤其涉及一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置。

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以保持稳定的重要部件，其性能的好坏直接影响到汽车的安全性和操纵稳定性，因此对汽车转向系统进行试验研究其可靠性具有十分重要的意义。

汽车转向系统由转向操作机构、转向器及转向传动机构组成，转向操纵机构是指从方向盘到转向传动轴这一系列部件和零件，具体包括方向盘、转向管柱、转向轴和转向传动轴，其中转向轴和转向传动轴构成转向轴总成。

转向管柱套在转向轴上且支撑着方向盘，并对转向轴进行定位，方向盘通过转向轴总成与转向器连接。

转向轴总成是转向系统的核心部分，其作用是将驾驶员作用于方向盘的转向力矩传递给转向器，转向传动机构将转向器输出的运动和动力传递给转向车轮，从而实现汽车的转向。

在实际汽车转向过程中，转向轴总成需要承载一定的扭转力矩，因此需要一定的扭转强度，以满足安全性的要求。如果转向轴总成的扭转强度不够，则可能造成车辆转向不灵活且不准确，从而导致安全事故的发生。因此对转向轴总成进行扭转试验十分必要。

目前国内单独对转向轴总成进行扭转间隙、强度和疲劳的试验设备不多，且一般是将转向轴总成这一部件单独放在设备台架上进行相关试验，安装固定时需要根据在实车上的安装状态对转向轴总成进行角度和位置的调整，且试验设备占用空间较大，不便于移动。此外，针对不同车型不同规格的转向轴总成，若用现有设备进行试验，一般会对相应工装夹具进行重新设计制造，设备通用性不强。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种占用空间小，便于移动，便于安装调节，能够方便地调整加载系统的水平位置、垂直高度和角度，可适应不同车型的汽车转向轴总成扭转试验加载装置。

本实用新型是这样实现的，一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，包括试验架，所述试验架可拆卸的固定安装在汽车内部底板上；所述试验架上可滑动连接的加载系统，所述加载系统连接汽车转向轴轴头；所述试验架包括两根立柱，两根所述立柱分别垂直安装在两个底座上，所述底座可拆卸的固定连接在汽车内部底板上，所述立柱侧面均设有导向槽；横梁，所述横梁连接两根所述立柱；转轴，所述转轴两端分别通过转轴固定座安装在两根所述立柱之间，所述转轴固定座与所述立柱的侧面上的导向槽配合安装，所述转轴连接在所述转轴固定座上；加载系统安装座，所述加载系统安装座连接在所述转轴上，所述加载系统安装座连接加载系统。

该技术方案中，试验架包括两根立柱和横梁，两根立柱通过底座紧固连接在汽车内部底板上；所述横梁连接两根立柱，确保试验架的稳固性；所述转轴滑动安装在所述立柱上，可沿着立柱调节转轴高度，进而调整加载系统高度，以适应不同高度的转向轴轴头位置；加载系统安装座可沿转轴方向滑动调整水平位置，也可在绕转轴周向转动调整加载系统角度。该试验架结构合理，稳定性强，占用空间小，便于安装调节，能够方便地调整加载系统的水平位置、垂直高度和角度，通用性强。

在上述技术方案中，优选的，所述立柱上端滑动连接所述横梁的下表面，两根所述立柱通过连接角件固定连接在所述横梁下部。

该技术方案中，所述试验架采用П形结构，可根据车内使用空间，选用不同长度的横梁，两根立柱可沿着横梁导向槽方向调节安装位置，调整两根立柱之间的距离，进而调整加载系统的可调整宽度的范围。

在上述技术方案中，优选的，所述横梁两端分别滑动连接两根，所述横梁通过连接角件固定连接在两根所述立柱之间。

该技术方案中，所述试验架采用H形结构，可根据车内使用空间和转向轴总成在车内的实际位置，选用不同高度的立柱，横梁可沿着两根立柱高度方向调节安装位置，调整横梁的高度，进而调整加载系统的可调整高度的范围。

在上述技术方案中，优选的，所述底座上设有紧固件安装孔，所述紧固件安装孔采用长条形安装孔。

该技术方案中，所述紧固件安装孔采用长条形安装孔，便于在车上打孔装配，长条形安装孔比常规的圆形安装孔安装范围更大，有利于保护汽车内部底板结构，减少对汽车内部底板结构造成破坏。

在上述技术方案中，优选的，所述加载系统包括驱动装置和传动装置；

所述驱动装置包括依次连接的伺服电机；减速机，所述减速机第一端固定连接所述伺服电机，所述减速机固定连接在减速机座上，所述减速机座安装在加载系统安装座上，所述第一法兰连接所述减速机第二端；

所述传动装置包括依次连接的扭矩传感器，所述扭矩传感器第一端连接第二法兰，所述第二法兰固定连接第一法兰；套筒，所述套筒第一端连接扭矩传感器第二端，所述套筒第二端设有方孔；连接轴，所述连接轴第一端为与所述套筒方形孔相应的方轴，所述连接轴第一端插入所述套筒第二端的方孔，所述连接轴第二端为圆轴；联轴器，所述联轴器第一端与所述连接轴连接，所述联轴器第二端固定连接第三法兰；转向轴夹具，所述转向轴夹具第一端固定连接第三法兰，所述转向轴夹具第二端连接汽车的转向轴轴头。

该技术方案中，所述加载系统从驱动装置到传动装置依次连接伺服电机、减速机、减速机座、第一法兰、第二法兰、扭矩传感器、套筒、过渡轴、联轴器、第三法兰、转向轴夹具。其中，驱动装置为传动装置施加扭矩，伺服电机通过紧固件连接减速机，伺服电机和减速机间通过平键连接传递动力和转矩，减速机通过减速机前法兰安装在减速机座上。传动装置检测并将驱动装置产生的扭矩传递至转向轴轴头，扭矩传感器通过第二法兰连接第一法兰，用于检测传动装置传递的扭矩值；连接轴的方轴与套筒的方孔滑动连接，能够方便地调整传动装置长度，便于将加载系统安装在转向轴轴头上，同时便于试验过程中长度微调，保护加载系统；连接轴的圆轴通过销连接固定安装在联轴器的圆孔内。

在上述技术方案中，优选的，所述联轴器采用万向联轴器。

该技术方案中，联轴器采用万向联轴器，便于试验过程中角度微调，保护加载系统。

综上所述，本实用新型试验架包括两根立柱和横梁，根据车内使用空间，试验架可采用П形结构，选用不同长度的横梁，两根立柱可沿着横梁导向槽方向调节两根立柱之间的距离，进而调整加载系统的可调整宽度的范围；试验架也可采用H形结构，选用不同高度的立柱，横梁可沿着两根立柱导向槽方向调节横梁的高度，进而调整加载系统的可调整高度的范围。两根立柱通过底座紧固连接在汽车内部底板上，底板上的紧固件安装孔采用长条形安装孔，长条形安装孔安装范围较大，便于在车上打孔装配；立柱间滑动安装转轴，加载系统安装座安装在转轴上，转轴可沿着立柱导向槽调节转轴高度，以适应不同高度的转向轴轴头位置；加载系统安装座可沿转轴方向滑动调整水平位置，也可在绕转轴周向转动调整加载系统角度。加载系统的驱动装置为传动装置施加扭矩，传动装置检测并将驱动装置产生的扭矩传递至转向轴轴头，扭矩传感器可检测传动装置传递的扭矩值；连接轴的方轴与套筒的方孔滑动连接，能够方便地调整传动装置长度，便于将加载系统安装在转向轴轴头上，同时便于试验过程中长度微调，保护加载系统；联轴器采用万向联轴器，便于试验过程中角度微调，保护加载系统。该试验架结构合理，稳定性强，占用空间小，便于安装调节，能够方便地调整加载系统的水平位置、垂直高度和角度，通用性强。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的主视图；

图2是本实用新型实施例1提供的侧视图；

图3是本实用新型实施例1提供的俯视图；

图4是本实用新型实施例1提供的立体图；

图5是本实用新型实施例2提供的试验架的立体图。

图中：1、试验架；2、立柱；3、底座；4、导向槽；5、横梁；6、转轴；7、转轴固定座；8、加载系统安装座；9、连接角件；10、紧固件安装孔；11、加载系统；12、驱动装置；13、伺服电机；14、减速机；15、减速机座；16、第一法兰；17、传动装置；18、扭矩传感器；19、第二法兰；20、套筒；21、连接轴；22、联轴器；23、第三法兰；24、转向轴夹具。

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。

本实用新型公开的一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置占用空间小，便于移动，便于安装调节，能够方便地调整加载系统的水平位置、垂直高度和角度，可适应不同车型，为了进一步说明本实用新型，结合附图进行详细阐述如下：

实施例1，一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置，包括试验架1，所述试验架1可拆卸的固定安装在汽车内部底板上；所述试验架1上可滑动连接的加载系统11，所述加载系统11连接卸下方向盘的汽车转向轴轴头；

所述试验架1包括两根立柱2，两根所述立柱2分别垂直安装在两个底座3上，所述底座3可拆卸的固定连接在汽车内部底板上，所述立柱2侧面均设有沿轴向的导向槽4；横梁5，所述横梁5连接两根所述立柱2；转轴6，所述转轴6两端分别通过转轴固定座7可滑动的螺装在两根所述立柱2相应的侧面导向槽4间，所述转轴6连接在所述转轴固定座7上；加载系统安装座8，所述加载系统安装座8连接在所述转轴6上，所述加载系统安装座8上连接加载系统11。

如图1所示，该技术方案中，试验架1包括两根立柱2和横梁5，两根立柱2通过底座3紧固连接在汽车内部底板上；所述横梁5连接两根立柱2，确保试验架1的稳固性；所述转轴6滑动安装在所述立柱2上，可沿着立柱2导向槽4调节转轴6高度，进而调整加载系统11高度，以适应不同高度的轴头位置；加载系统安装座8可沿转轴6方向滑动调整水平位置，也可在绕转轴6周向转动调整加载系统11角度。该试验架1结构合理，稳定性强，占用空间小，便于安装调节，能够方便地调整加载系统11的水平位置、垂直高度和角度，通用性强。

其中，所述立柱2和横梁5均采用标准铝型材，质量轻，耐腐蚀，使用性能良好；所述导向槽4可采用铝型材侧面自带的凹槽，凹槽内滑动连接铝型材专用螺母，通过该铝型材专用螺母可实现立柱2和横梁5的滑动连接，通过该铝型材专用螺母还可实现立柱2和转轴固定座7的滑动连接等，该结构减少了加工工序，降低了成本。

在上述技术方案中，优选的，所述立柱2上端滑动连接所述横梁5的下表面，两根所述立柱2通过连接角件9固定连接在所述横梁5下部。

如图1所示，该技术方案中，所述试验架1采用П形结构，可根据车内使用空间，选用不同长度的横梁5，两根立柱2可沿着横梁5导向槽方向调节安装位置，通过拧紧连接角件9固定位置，调整两根立柱2之间的距离，进而调整加载系统11的可调整宽度的范围。该设计主架体采用标准铝型材，若两根立柱2间宽度的最大极限不能满足车型需要时，只需更换长度更长的横梁5即可，便于改造，成本较低。横梁5与立柱2的导向槽4可采用相同的铝型材侧面自带的凹槽，凹槽内滑动连接铝型材专用螺母，该结构简化加工，成本较低。

在上述技术方案中，优选的，所述底座上设有紧固件安装孔10，所述紧固件安装孔10采用长条形安装孔。

如图3、图4所示，该技术方案中，所述紧固件安装孔10采用长条形安装孔，便于在车上打孔装配，长条形安装孔比常规的圆形安装孔安装范围更大，有利于保护汽车内部底板结构，减少对汽车内部底板结构造成破坏。

在上述技术方案中，优选的，所述加载系统11包括驱动装置12和传动装置17；所述驱动装置12包括依次连接的伺服电机13；减速机14，所述减速机14第一端固定连接所述伺服电机13，所述减速机14固定连接在减速机座15上，所述减速机座15安装在加载系统安装座8上，所述第一法兰16连接所述减速机14第二端；所述传动装置17包括依次连接的扭矩传感器18，所述扭矩传感器18第一端连接第二法兰19，所述第二法兰19固定连接第一法兰16；套筒20，所述套筒20第一端连接扭矩传感器18第二端，所述套筒20第二端设有方孔；连接轴21，所述连接轴21第一端为与所述套筒20方形孔相应的方轴，所述连接轴21第一端插入所述套筒20第二端的方孔，所述连接轴21第二端为圆轴；联轴器22，所述联轴器22第一端连接联轴器22，所述联轴器22第二端固定连接第三法兰23；转向轴夹具24，所述转向轴夹具24第一端固定连接第三法兰23，所述转向轴夹具24第二端连接汽车的转向轴轴头。

如图2至图4所示，该技术方案中，所述加载系统11从驱动装置12到传动装置17依次连接伺服电机13、减速机14、减速机座15、第一法兰16、第二法兰19、扭矩传感器18、套筒20、连接轴21、联轴器22、第三法兰23、转向轴夹具24。

其中，驱动装置12为传动装置17施加扭矩，伺服电机13通过紧固件连接减速机14，伺服电机13和减速机14间通过平键连接传递动力和转矩，减速机14通过减速机14前法兰安装在减速机座15上。

传动装置17检测并将驱动装置12产生的扭矩传递至转向轴轴头，扭矩传感器18通过第二法兰19连接第一法兰16，用于检测传动装置17传递的扭矩值；连接轴21的方轴与套筒20的方孔滑动连接，能够方便地调整传动装置17长度，便于将加载系统11安装在转向轴轴头上，同时便于试验过程中长度微调，保护加载系统11。

在上述技术方案中，优选的，所述联轴器22采用万向联轴器。

该技术方案中，联轴器22采用万向联轴器，便于试验过程中角度微调，使加载系统11与汽车转向轴总成在一条直线上，保护加载系统11。

实施例2，在上述技术方案中，优选的，所述横梁5两端分别滑动连接两根所述立柱2的之间，所述横梁5通过连接角件9固定连接在两根所述立柱2之间。

如图5所示，该技术方案中，所述试验架1采用H形结构，横梁5可在两根立柱2间调整上下位置，并通过拧紧连接角件9固定位置；转轴6可安装在两根立柱2之间横梁5上部，也可安装在两根立柱2之间横梁5下部，这样，就可以根据车内使用空间和转向轴总成在车内的实际位置选用不同高度的立柱2，横梁5可沿着两根立柱2高度方向调节安装位置，调整横梁5的高度，进而调整加载系统11的可调整高度的范围。该设计主架体采用标准铝型材，若转轴6的高度的最大极限不能满足车型需要时，只需更换长度更长的立柱2即可，便于改造，成本较低。

工作原理：本实用新型可应用于标准QC/T 649-2013《汽车转向操纵机构性能要求及试验方法》中的转向轴总成静扭强度试验及扭转耐久试验。本实用新型汽车转向轴总成扭转试验加载装置根据车内使用空间，试验架1可采用П形结构，选用不同长度的横梁5，两根立柱2可沿着横梁5导向槽方向调节两根立柱2之间的距离，进而调整加载系统11的可调整宽度的范围；试验架1也可采用H形结构，选用不同高度的立柱2，横梁5可沿着两根立柱2导向槽方向调节横梁5的高度，进而调整加载系统11的可调整高度的范围。试验架1可直接安装在车内，两根立柱2通过底座3紧固连接在汽车内部底板上，底板上的紧固件安装孔10采用长条形安装孔，便于在车上打孔装配；转轴6可沿着立柱2导向槽4调节转轴6高度，以适应不同高度的转向轴轴头高度，加载系统安装座8可沿转轴6方向滑动调整水平位置，也可在绕转轴6周向转动调整加载系统11角度。加载系统11的驱动装置12为传动装置17施加扭矩，传动装置17检测并将驱动装置12产生的扭矩传递至转向轴轴头，扭矩传感器18可检测传动装置17传递的扭矩值；连接轴21的方轴与套筒20的方孔滑动连接，能够方便地调整传动装置17长度，便于将加载系统11安装在转向轴轴头上，同时便于试验过程中长度微调，保护加载系统11；联轴器22采用万向联轴器，便于试验过程中角度微调，保护加载系统11。该试验架1结构合理，稳定性强，占用空间小，便于安装调节，能够方便地调整加载系统11的水平位置、垂直高度和角度，通用性强。

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 (6)

1.一种汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，包括试验架(1)，所述试验架(1)可拆卸的固定安装在汽车内部底板上；所述试验架(1)上可滑动连接的加载系统(11)，所述加载系统(11)连接汽车转向轴轴头；

所述试验架(1)包括两根立柱(2)，两根所述立柱(2)分别垂直安装在两个底座(3)上，所述底座(3)可拆卸的固定连接在汽车内部底板上，所述立柱(2)侧面均设有导向槽(4)；横梁(5)，所述横梁(5)连接两根所述立柱(2)；转轴(6)，所述转轴(6)两端分别通过转轴固定座(7)安装在两根所述立柱(2)之间，所述转轴固定座(7)与所述立柱的侧面上的导向槽(4)配合安装，所述转轴(6)连接在所述转轴固定座(7)上；加载系统安装座(8)，所述加载系统安装座(8)连接在所述转轴(6)上，所述加载系统安装座(8)连接加载系统(11)。

2.如权利要求1所述的汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，所述立柱(2)上端滑动连接在所述横梁(5)的下端面，两根所述立柱(2)通过连接角件(9)固定连接在所述横梁(5)下部。

3.如权利要求1所述的汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，所述横梁(5)两端分别滑动连接两根所述立柱(2)之间，所述横梁(5)通过连接角件(9)固定连接在两根所述立柱(2)之间。

4.如权利要求1所述的汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，所述底座上设有紧固件安装孔(10)，所述紧固件安装孔(10)采用长条形安装孔。

5.如权利要求1所述的汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，所述加载系统(11)包括驱动装置(12)和传动装置(17)；

所述驱动装置(12)包括依次连接的伺服电机(13)；减速机(14)，所述减速机(14)第一端固定连接所述伺服电机(13)，所述减速机(14)固定连接在减速机座(15)上，所述减速机座(15)安装在加载系统安装座(8)上，第一法兰(16)连接所述减速机(14)第二端；

所述传动装置(17)包括依次连接的扭矩传感器(18)，所述扭矩传感器(18)第一端连接第二法兰(19)，所述第二法兰(19)固定连接第一法兰(16)；套筒(20)，所述套筒(20)第一端连接扭矩传感器(18)第二端，所述套筒(20)第二端设有方孔；连接轴(21)，所述连接轴(21)第一端为与所述套筒(20)方形孔相应的方轴，所述连接轴(21)第一端插入所述套筒(20)第二端的方孔，所述连接轴(21)第二端为圆轴；联轴器(22)，所述联轴器(22)第一端连接联轴器(22)，所述联轴器(22)第二端固定连接第三法兰(23)；转向轴夹具(24)，所述转向轴夹具(24)第一端固定连接第三法兰(23)，所述转向轴夹具(24)第二端连接汽车的转向轴轴头。

6.如权利要求5所述的汽车转向轴总成扭转试验加载装置，其特征在于，所述联轴器(22)采用万向联轴器。