CN210154767U - 一种橡胶衬套性能测试的通用装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种橡胶衬套性能测试的通用装置，用于安装在测量试验台,包括第一底座、第二底座及用于紧固套接衬套试验件的固定块；所述第一底座和第二底座上分别设有一对沿径向移动的支撑部件，优选地，所述支撑部件为L型支撑；所述固定块可拆卸地安装在第一底座的两个支撑部件之间，优选地，所述固定块为环形固定块。本实用新型可在动静刚度测量试验台和扭转刚度测量试验台上完成同一试验件三个方向的动静刚度、扭转刚度和摆动刚度的所有测量。

Description

一种橡胶衬套性能测试的通用装置

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件测试领域，尤其是涉及一种橡胶衬套性能测试的通用装置。

背景技术

橡胶衬套作为车身各零部件之间的铰接点，其弹性特性及衰减特性优越，主要包括各方向动静刚度、扭转刚度、摆动刚度和耐久性，使其能承受载荷、隔离、衰减振动、降低噪音，保证汽车乘坐的舒适性，对汽车悬架的设计有重要影响。橡胶衬套在不同安装位置承受载荷的类型和大小不同，对其特性提出了不同要求；且橡胶硬度、金属结构和占有体积等因素均会影响橡胶衬套的性能。为保证厂家批量生产的橡胶衬套的性能符合整车厂的设计要求，需要对其主方向的动静刚度、扭转刚度、摆动刚度和耐久性进行试验检测。

实际应用中，为更好的考察橡胶衬套的弹性性能，常对同一个试验件依次进行主方向静刚度及动刚度、扭转刚度和摆动刚度测试，涉及两种以上测量设备，三个测量方向，四种测量类型。为完成同一个零件的弹性性能测试，常需要设计多种不同类型的装置，造成时间和金钱成本的浪费。

为完成橡胶衬套的弹性性能测试试验，现有技术中常用装置设计有两类：一种是分别针对橡胶衬套设计满足动静刚度测量试验台和扭转刚度测量试验台的通用试验台专用夹具，利用通用夹板进行固定，但现有的通用试验台专用夹具在调整对中心时需要花费较长时间，而且两个试验台不能全部通用；另一种是根据橡胶衬套设计各试验固定尺寸的专用夹具，花费大量的时间和金钱成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种橡胶衬套性能测试通用装置，可利用该装置在动静刚度测量试验台和扭转刚度测量试验台上完成同一试验件三个方向的动静刚度、扭转刚度和摆动刚度的所有测量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种橡胶衬套性能测试的通用装置，用于安装在测量试验台上进行橡胶衬套的性能测试，包括第一底座、第二底座及用于紧固套接衬套试验件的固定块，所述第一底座、第二底座上分别设有固定件，所述固定件用于将第一底座和第二底座相对设置地固定在测量试验台上，测量试验台通常包括两个相对设置的模块，所述第一底座和第二底座可拆卸地连接测量试验台；所述第一底座和第二底座上分别设有一对沿径向移动的支撑部件，优选地，所述支撑部件滑动安装在底座上，更优选地，所述支撑部件为L型支撑；所述固定块可拆卸地安装在第一底座的两个支撑部件之间，优选地，所述固定块为环形固定块。

测量试验台可采用扭转刚度测量试验台或动静刚度测量试验台，第一底座和第二底座均为多功能底座，可作为扭转刚度测量试验台或动静刚度测量试验台与衬套试验件的连接底座，通用性能好；当需要测量不同试验件时，只需根据具体需求对环形固定块进行加工即可，其余部件通用，可以有效节约加工成本。

当测试橡胶衬套时，根据测试类型的不同，可将第一底座和第二底座安装到动静刚度测量试验台或扭转刚度测量试验台上，其中，扭转刚度测量试验台可以用来对衬套试验件进行X/Y摆动刚度和扭转刚度测量，动静刚度测量试验台则可以对衬套试验件进行X/Y/Z三个方向的动、静刚度测量。即利用本实用新型可在扭转刚度测量试验台上和动静刚度测量试验台完成了同一试验件的扭转刚度、两个方向的摆动刚度及三个方向的动、静刚度的所有测量。

为了更方便地调整支撑部件相对底座中心的位置，所述底座上设有用于调整支撑部件与底座中心位置距离的试验件定位装置，优选地，所述试验件定位装置为刻度尺，所述刻度尺的零刻度线与底座的中心位置一致，十分方便进行L型支撑对中心调整，提高了效率。

所述扭转刚度测量试验台包括扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘，所述扭转试验台驱动盘通过伺服步进电机提供驱动，输出测量角度；所述扭矩测量盘在扭转和摆动试验时进行扭矩测量；为了更牢靠地连接底座与测量试验台，所述扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘上均设有多爪卡盘，所述底座通过螺栓固定在多爪卡盘上；更为优选地，所述多爪卡盘为三爪卡盘，所述底座通过6个螺栓固定连接在三爪卡盘上，即三爪卡盘的每个爪上均固定有2个螺栓，连接非常稳固可靠。

测量衬套试验件摆动刚度时，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互垂直设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座上设有横向紧固螺栓，所述横向紧固螺栓穿过衬套试验件且两端通过螺母固定在第二底座的L型支撑上。

测量衬套试验件扭转刚度时，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互平行设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座的中心位置设有纵向紧固螺栓，所述纵向紧固螺栓穿过衬套试验件从而连接衬套试验件和第二底座；优选地，所述衬套试验件两侧分别设有垫片，从而保证在扭转刚度测量时，衬套试验件两端的接触面积与实车一致。

本技术方案中，所述动静刚度测量试验台包括动静刚度试验台基底和动静刚度试验台驱动液压缸，对衬套试验件进行动静刚度测量时，动静刚度试验台基底用于支持底座和进行动态力测量，动静刚度试验台驱动液压缸用于驱动位移及静态力测量。

所述第一底座通过螺栓连接动静刚度试验台基底，当测量衬套试验件的Z向动静刚度时，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互平行设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件，所述衬套试验件的中间穿设有纵向紧固螺栓，所述纵向紧固螺栓穿过衬套试验件且一端紧固在动静刚度试验台驱动液压缸上；优选地，所述衬套试验件两侧分别设有垫片，确保测量时，衬套试验件两端的实际接触面积与实车一致。

当测量衬套试验件的X/Y向动静刚度时，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互垂直设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座通过螺栓连接动静刚度试验台驱动液压缸；所述第二底座上设有横向紧固螺栓，所述横向紧固螺栓穿过衬套试验件且两端通过螺母固定在L型支撑上。

进一步改进地，所述环形固定块的外围表面均匀分布有至少四个安装孔，所述安装孔两两对称设置且至少两对安装孔的轴线垂直相交，优选地，安装孔数量为四个；所述环形固定块通过螺栓紧固在两个L型支撑之间。

进一步改进地，所述底座上对称地设有T型槽，所述T型槽中一侧设有T型螺母，所述L型支撑通过螺栓连接T型螺母，通过T型螺母在T型槽内移动可以方便地调整L型支撑的位置。

所述底座为多功能连接底座，优选地，所述底座上分布有若干安装通孔，且中心位置设有中心安装孔，用于连接不同的测量试验台。

与现有技术相比，上述技术方案的优势在于：

1.当进行不同试验时，本实用新型只需根据具体要求对环形固定块进行加工，其余部件可通用，有效节约了加工成本；

2.本方案增加了刻度尺，便于调整支撑部件对中心的位置，提高了效率；

3.本方案中的底座为多功能底座，可作为动静刚度测量试验台和扭转刚度测量试验台与衬套试验件的连接底座，通用性能好。

附图说明

图1为本实用新型的摆动刚度测量试验爆炸图。

图2为本实用新型的Z向动静刚度测量爆炸图。

图3为底座的结构示意图。

图4为底座的底面结构示意图。

图5为X/Y摆动刚度扭矩清零示意图。

图6为X/Y摆动刚度测量示意图。

图7为扭转刚度测量扭矩清零示意图。

图8为扭转刚度测量示意图。

图9为Z向动静刚度测量力清零示意图。

图10为Z向动静刚度测量示意图。

图11为X/Y向动静刚度测量力传感器清零示意图。

图12为X/Y向动静刚度测量示意图。

图中标识：1、扭转试验台驱动盘；2、三爪卡盘；3、第一底座；4、T型螺母；5、螺栓；6、L型支撑；7、螺栓；8、螺栓；9、环形固定块；10、衬套试验件；11、L型支撑；12、第二底座；13、刻度尺；14、扭矩测量盘；15、三爪卡盘；16、T型螺母；17、螺栓；18、螺栓；19、螺母；20、横向紧固螺栓；21、动静刚度试验台驱动液压缸；22、垫片；23、垫片；24、纵向紧固螺栓；25、螺栓；26、动静刚度试验台基底。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

本技术方案提供了一种橡胶衬套性能测试的通用装置，根据试验标准要求性能测试，结合试验台和试验要求，依次在扭转刚度测量试验台进行摆动刚度测量、扭转刚度测量，在动静刚度测量试验台进行Z向静态/动态刚度测量，X/Y静态/动态刚度测量，通常先进行静态刚度测量，后进行动态刚度测量。

实施例一：摆动刚度测量试验过程，如图1、图5和图6所示，包括如下步骤：

(1)通过专用设备和夹具将衬套试验件10压入到环形固定块9中；

(2)利用6个螺栓5将第一底座3固定在扭转试验台驱动盘1的三向抓盘2上，利用6个螺栓18将第二底座12固定在扭矩测量盘14的三向抓盘15上；所述扭转试验台驱动盘通过伺服步进电机提供驱动，输出测量角度；所述扭矩测量盘在扭转和摆动试验时进行扭矩测量，所述扭矩测量盘可内置扭矩传感装置，从而测量衬套试验件的扭矩变化值；测量试验中，通过采集施加于衬套试验件上的力矩和发生扭矩的大小，可以得到摆动刚度值或扭转刚度值；

(3)将一个T型螺母4放入第一底座3的T型槽中一侧，用一个螺栓7将一个L型支撑6与T型螺母4相连，此时仅需要将螺栓7与T型螺母4预紧即可，同理将一套T型螺母4、螺栓7和L型支撑6预紧到第一底座3的另一侧T型槽中；

(4)选择摆动方向X/Y，利用2个螺栓8将带有衬套试验件10的环形固定块9与预紧后的L型支撑6紧固；

(5)调整环形固定块9左右两侧的L型支撑6相对刻度尺13的位置，使L型支撑6与刻度尺13的零刻度线距离相同，然后紧固螺栓7；本实施例采用了刻度尺，方便调整L型支撑对中心的位置；

(6)参考步骤(3)将一对L型支撑11通过螺栓17和T型螺母16分别预紧在第二底座12上；

(7)将横向紧固螺栓20和螺母19放进L型支撑11上，然后对扭转刚度测量试验台进行力矩清零；

(8)通过转动扭转试验台驱动盘1，找准合适位置，然后将横向紧固螺栓20依次穿入L型支撑11、衬套试验件10、另一L型支撑11，利用螺母19对横向紧固螺栓20进行预紧；

(9)紧固螺栓17，使L型支撑11固定，然后利用力矩扳手根据要求对横向紧固螺栓20和螺母19进行力矩紧固；

(10)设置扭转刚度测量试验台，对X方向摆动刚度进行测量试验；

(11)X方向试验完成后将螺栓7、螺栓18、横向紧固螺栓20和螺母19进行松紧，但不完全松开，完全松开螺栓8；

(12)将环形固定块9绕中心轴线转动90°，进行Y方向摆动刚度测量，依次重复进行步骤(4)、(5)、(8)、(9)、(10)，完成单一衬套试验件的摆动刚度测量。

实施例二：扭转刚度测量试验过程，如图1、图7和图8所示，包括如下步骤：

(13)摆动刚度测量完成后，将横向紧固螺栓20、螺栓8、螺栓17拆掉，松开螺栓7，将第二底座12的L型支撑11取下；

(14)将环形固定块9绕径向转动90°，利用纵向紧固螺栓24依次穿入垫片23、衬套试验件10和垫片22，然后紧固到第二底座12上，利用力矩扳手对纵向紧固螺栓24进行力矩校紧；垫片23和垫片22设于衬套试验件两侧，用于保证在扭转刚度测量时，衬套试验件两端的接触面积与实车一致；

(15)对扭转刚度测量试验台进行扭转清零处理；

(16)通过转动扭转试验台驱动盘1，找准合适位置，利用2个螺栓8将带有衬套试验件10的环形固定块9与L型支撑6紧固，调整环形固定块9左右两侧的L型支撑6相对刻度尺13的位置，使L型支撑与刻度尺的零刻度线距离相同，然后紧固螺栓7；

(17)进行扭转刚度测量试验台设置，对扭转刚度进行测量试验。

实施例三：Z向静态/动态刚度测量试验过程，如图2、图9和图10所示，包括如下步骤：

(18)扭转刚度测量完成后，依次将螺栓8、纵向紧固螺栓24、螺栓5、螺栓18拆掉，将第一底座3和第二底座12分为左右两个模块移动到动静刚度测量试验台；

(19)用螺栓25将第一底座3固定到动静刚度试验台基底26上；

(20)利用纵向紧固螺栓24依次穿入垫片23、衬套试验件10和垫片22，然后紧固到动静刚度试验台驱动液压缸21上，利用力矩扳手对纵向紧固螺栓24进行力矩校紧；作为本实施例的一种优选方式，所述纵向紧固螺栓还可通过第二底座12的中心安装孔，将第二底座也固定连接在动静刚度试验台驱动液压缸21上，从而保证衬套试验件更加稳固地连接动静刚度试验台驱动液压缸；

(21)对动静刚度测量试验台进行力清零；

(22)驱动及转动动静刚度试验台驱动液压缸21，使环形固定块9与L型支撑6的孔同轴，并用螺栓8将两者紧固；

(23)设置动静刚度测量试验台，先进行Z向静刚度测量，后进行Z向动刚度测量。

实施例四：X/Y向静态/动态刚度测量试验过程，如图11和图12所示，包括如下步骤：

(24)Z向动静刚度试验完成后，将纵向紧固螺栓24拆掉，松开螺栓8、螺栓7，将环形固定块绕螺栓8的轴线转动90°；

(25)用螺栓25将第二底座12固定在动静刚度试验台驱动液压缸21上，对第二底座重复步骤(3)，在第二底座上安装一对L型支撑11；

(26)将横向紧固螺栓20和螺母19放进L型支撑11上，然后对动静刚度试验台进行力清零；

(27)通过移动和转动动静刚度试验台驱动液压缸21，找准合适位置，然后将横向紧固螺栓20依次穿入L型支撑11、衬套试验件10、另一L型支撑11，利用螺母19对横向紧固螺栓20进行预紧；

(28)紧固螺栓18，使L型支撑11固定，然后利用力矩扳手对横向紧固螺栓20和螺母19进行力矩紧固；

(29)根据要求进行试验台设置，先进行静刚度测量，后进行动刚度测量，完成X方向的动静刚度测量试验；

(30)X方向的测量试验完成后，将螺栓7、螺栓18、横向紧固螺栓20和螺母19进行松紧，但不完全松开，完全松开螺栓8；

(31)将环形固定块9绕中心轴线转动90°，依次重复进行步骤(27)、(28)、(29)，进行Y方向的动静刚度测量。

其中，当动静刚度试验台驱动液压缸将载荷缓慢加于衬套试验件时，且橡胶的变形量不超过其受试方向厚度的20％时，测得的力与变形的关系称为静刚度；当动静刚度试验台驱动液压缸以一定的振幅和频率交变载荷作用在衬套试验件上时，测得的振动刚度称为动刚度。橡胶衬套的测量过程中，通过采集施加的压力和衬套试验件受力产生的形变，可以计算得到橡胶衬套的动静刚度数据。

所述第一底座和第二底座上分布有若干安装通孔，且中心位置设有中心安装孔，用于连接不同的测量试验台，通用性能好。当接到不同试验时，只需根据具体需求对环形固定块进行加工即可，其余部件通用，可以有效节约加工成本。

至此，利用本实用新型在扭转刚度测量试验台上和动静刚度测量试验台完成了同一试验件的扭转刚度、两个方向的摆动刚度及三个方向的动、静刚度的所有测量。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种橡胶衬套性能测试的通用装置，用于安装在测量试验台上，其特征在于，包括第一底座、第二底座及用于紧固套接衬套试验件的固定块，所述第一底座和第二底座上分别设有一对沿径向移动的支撑部件；所述固定块可拆卸地安装在第一底座的两个支撑部件之间；所述第一底座、第二底座上分别设有固定件，所述固定件用于将第一底座和第二底座可拆卸地固定在测量试验台上。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述支撑部件为L型支撑，所述固定块为环形固定块。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座和/或第二底座上设有用于调整支撑部件与底座中心位置距离的试验件定位装置。

4.根据权利要求3所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述试验件定位装置为刻度尺，所述刻度尺的零刻度线与第一底座和/或第二底座的中心位置一致。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述测量试验台为扭转刚度测量试验台，所述扭转刚度测量试验台包括相对设置的扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘，所述第一底座连接扭转试验台驱动盘，所述第二底座连接扭矩测量盘。

6.根据权利要求5所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘上均设有多爪卡盘，所述第一底座和第二底座通过固定件连接多爪卡盘。

7.根据权利要求6所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述多爪卡盘为三爪卡盘，所述固定件包括若干螺栓。

8.根据权利要求7所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座和第二底座通过6个螺栓连接三爪卡盘。

9.根据权利要求1至4任一项所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述测量试验台为动静刚度测量试验台，所述动静刚度测量试验台包括相对设置的动静刚度试验台基底和动静刚度试验台驱动液压缸，所述第一底座通过螺栓连接动静刚度试验台基底。

10.根据权利要求5所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互垂直设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座上设有横向紧固螺栓，所述横向紧固螺栓穿过衬套试验件且两端通过螺母固定在L型支撑上。

11.根据权利要求5所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互平行设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座的中心位置设有纵向紧固螺栓，所述纵向紧固螺栓穿过衬套试验件从而连接衬套试验件和第二底座。

12.根据权利要求11所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述衬套试验件两侧分别设有垫片。

13.根据权利要求11所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座的轴心线与第二底座的轴心线相平行，或者，所述第一底座的轴心线与第二底座的轴心线共线。

14.根据权利要求9所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互平行设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件，所述衬套试验件的中间穿设有纵向紧固螺栓，所述纵向紧固螺栓穿过衬套试验件且一端紧固在动静刚度试验台驱动液压缸上。

15.根据权利要求14所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述衬套试验件两侧分别设有垫片。

16.根据权利要求9所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述第一底座上安装有环形固定块且两者相互垂直设置，所述环形固定块的中心位置紧固套接有衬套试验件；所述第二底座通过螺栓连接动静刚度试验台驱动液压缸；所述第二底座上设有横向紧固螺栓，所述横向紧固螺栓穿过衬套试验件且两端通过螺母固定在L型支撑上。

17.根据权利要求2所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述环形固定块的外围表面均匀分布有至少四个安装孔，所述安装孔两两对称设置且至少两对安装孔的轴线垂直相交，所述环形固定块通过螺栓紧固在两个L型支撑之间。

18.根据权利要求17所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述底座上对称地设有T型槽，所述T型槽中一侧设有T型螺母，所述L型支撑通过螺栓连接T型螺母，通过T型螺母在T型槽内移动可调整L型支撑的位置。

19.一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，包括测量试验台，所述测量试验台为扭转刚度测量试验台或动静刚度测量试验台，所述扭转刚度测量试验台包括相对设置的扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘，所述扭转试验台驱动盘连接有第一底座，所述扭矩测量盘连接有第二底座；

或者，所述动静刚度测量试验台包括相对设置的动静刚度试验台基底和动静刚度试验台驱动液压缸，所述动静刚度试验台基底通过螺栓连接第一底座；所述第一底座和第二底座上分别设有一对沿径向移动的支撑部件，所述第一底座的两个支撑部件之间可拆卸地安装有用于紧固套接衬套试验件的固定块。

20.根据权利要求19所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述扭转试验台驱动盘和扭矩测量盘上均设有多爪卡盘，所述多爪卡盘通过固定件分别连接第一底座和第二底座。

21.根据权利要求19所述的一种橡胶衬套性能测试的通用装置，其特征在于，所述固定块为环形固定块。

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