CN212180262U - 一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承检测设备技术领域，公开一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，包括支撑底板和支撑顶板，支撑底板上安装有轴承固定座，支撑顶板上设有轨道，轨道上安装有轴向加载装置和驱动装置，驱动装置安装在支撑顶板上；轴承固定座包括上固定座和下固定座，上固定座的一端固定有径向加载装置，上固定座的另一端固定有承载臂，轴向加载装置包括用于压紧承载臂或上固定座的轴向加载板，轴向加载板通过螺栓孔与承载臂或者上固定座螺栓连接。本设备可以准确有效的实现复合载荷作用下(径向载荷、轴向载荷或弯矩载荷)的径向刚度、轴向刚度、弯矩刚度的综合刚度测试，结构简单、方便调整、可以轴承设计与安装提供支撑。

Description

一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置

技术领域

本实用新型涉及轴承检测设备技术领域，尤其涉及一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置。

背景技术

轮毂轴承是汽车的关键零部件之一，其刚度特性直接关系到汽车承载以及运动特性，乃至汽车行驶安全性和舒适性，而汽车轮毂轴承在行驶过程既承受轴向载荷又承受径向载荷、乃至弯矩作用，因此获取汽车轮毂轴承综合刚度至关重要。

目前国内外针对轮毂轴承刚度测量方面提出了一些试验装置或测试方法，主要弯矩作用下的变形角度间接测量刚度的检测装置(CN202433193U和CN 101886979B以及)；还有在此基础上加上径向加载机构的刚度检测装置，如CN 107907331A和CN 207318093U。但是上述试验装置仅测试弯矩作用的角刚度或径向刚度，没有有效测试轴承的综合刚度，不能真实模拟并用于研究轮毂轴承实际工况条件。尤其是轴向刚度缺少，而汽车轮毂轴承的轴向刚度测试尤为重要，与轴承的轴向预紧或者铆合状态密切相关，而且直接关系到轴承寿命，因此需要全面测量汽车轮毂轴承综合刚度，需要一种能够测量轴向刚度、径向刚度以及变形刚度的综合刚度检测试验装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中只能单一检测轮毂轴承刚度的缺点，提供一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，包括支撑底板、支撑柱和支撑顶板，支撑顶板设在支撑底板的正上方并通过支撑柱与其固定连接，支撑底板上安装有用于安装轮毂轴承的轴承固定座，支撑顶板上设有轨道，轨道上安装有轴向加载装置和驱动装置，驱动装置安装在支撑顶板上并驱动轴向加载装置沿着轨道移动；轴承固定座包括上固定座和下固定座，上固定座的一端固定有径向加载装置，上固定座的另一端固定有承载臂，上固定座的上端面与承载臂的上端面齐平，上固定座和承载臂上端面相对的两侧都设有若干个螺栓孔，轴向加载装置包括用于压紧承载臂或上固定座的轴向加载板，轴向加载板通过螺栓孔与承载臂或者上固定座螺栓连接。

本设备可以准确有效的实现复合载荷作用下(径向载荷、轴向载荷或弯矩载荷)的径向刚度、轴向刚度、弯矩刚度的综合刚度测试，结构简单、方便调整、可以轴承设计与安装提供支撑。

通过操作驱动装置能够驱动轴向加载装置在轨道上移动，从而实现轴向加载与弯矩加载切换，同时可以通过调整轴向加载装置在承载臂上的位置实现不同弯矩的模拟。

作为优选，上固定座包括用于夹紧轮毂轴承上端部的上法兰片和下法兰片，下法兰片与承载臂铰接，下法兰片与承载臂连接处固定有将两者固定的压板。轮毂轴承的上端部在上固定座上固定牢靠，不会轻易脱离。

作为优选，还包括设在轮毂轴承两侧的第一位移传感器和第二位移传感器，上法兰片下端部设有凹槽容置在凹槽和下法兰片之间形成用于夹紧轮毂轴承的间隙，第一位移传感器和第二位移传感器安装在凹槽包括第一液压缸、液压缸固定座、第一力传感器、滑块连接板和载荷输入滑块，第一液压缸固定在液压缸固定座上，液压缸固定座安装在轨道上，第一液压缸的伸缩压杆端部与第一力传感器固定连接，第一力传感器的另一端通过销轴与滑块连接板连接，载荷输入滑块上两端都设有与螺栓孔配合的条形孔，载荷输入滑块中间位置设有向上凸起的凸台，凸台上设有槽孔，滑块连接板下端部固定有向下凸起的导向块，导线块通过槽孔压在载荷输入滑块上。

作为优选，轨道设有上下贯通且用于供第一液压缸的伸缩压杆通过的轨道通孔，轨道通孔的两侧都设有水平向外凹陷的轨道槽，液压缸固定座两端分别伸入到对应端的轨道槽内，液压缸固定座通过轨道槽沿着轨道移动。

轨道槽使得轴向加载装置在轨道上固定牢靠，轴向加载装置上的液压缸不会轻易的脱离轨道，从而使得轴向加载装置能够稳定的加载轴向力到上固定座和承载臂。

作为优选，驱动装置包括传动杆、转盘、把手和支座，支座固定在支撑顶板上，把手安装在转盘上，转盘与传动杆固定连接，传动杆包括螺纹段和光杆段，螺纹段的两端通过轴承安装在轨道的两侧，螺纹段设在轨道通孔内，光杆段通过轴承安装在支座上。

传动杆的螺纹段能够精准的将将轴向加载装置移动到指定位置，从而方便人们测出不同位置下的弯矩刚度。

作为优选，还包括支撑架，支撑架上固定有可升降的调节板，径向加载装置包括第二液压缸、第二力传感器、十字万向节和径向加载螺栓，第二液压缸固定在调节板上，第二液压缸的伸缩压杆与第二力传感器固定连接，第二力传感器通过销轴与十字万向节固定连接，十字万向节另一端与径向加载螺栓连接，径向加载螺栓的另一端与上固定座固定连接。

径向加载装置的位置高度能够通过调节板调节，从而使得本设备能够检测不同高度型号的轮毂轴承的径向加载荷。

作为优选，下固定座还包括固定在支撑底板上的底座，底座上安装有可拆卸的基板，基板上安装有可拆卸的垫片，垫片上安装有用于支撑轮毂轴承下端部的支撑套管，支撑套管上安装有用于定位板，定位板与上固定座之间固定有用于测量轮毂轴承轴向位移和角刚位移的第三位移传感器。本设备实现轴承轴向加载同时配合底部第三传感器和定位板实现轴向加载以及弯矩加载下的轴向位移以及角位移的测量。操作员能够通过增减垫片的数量来调整轮毂轴承的高度，从而将轮毂轴承牢牢的固定在轴承固定座上，实现设备精准的测出轴向载荷和弯矩载荷。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1.通过操作驱动装置能够驱动轴向加载装置在轨道上移动，从而实现轴向加载与弯矩加载切换，同时可以通过调整轴向加载装置在承载臂上的位置实现不同弯矩的模拟；

2.本设备实现轴承轴向加载同时配合底部第三传感器和定位板实现轴向加载以及弯矩加载下的轴向位移以及角位移的测量；

3.本设备在常规角刚度测试的基础上，采用径向加载装置以及第一位移传感器和第二位移传感器实现径向刚度的测试；

4.本设备可以准确有效的实现复合载荷作用下(径向载荷、轴向载荷或弯矩载荷)的径向刚度、轴向刚度、弯矩刚度的综合刚度测试，结构简单、方便调整、可以轴承设计与安装提供支撑。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中轴向加载装置的剖视结构示意图。

图3是图1中径向加载装置的剖视结构示意图。

图4是图1中轴承固定座的剖视结构示意图。

图5是图1中载荷输入滑块的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—支撑底板、11—支撑柱、12—支撑顶板、13—轴承固定座、14—轨道、15—轴向加载装置、16—驱动装置、17—径向加载装置、18—承载臂、19—压板、20—第一位移传感器、21—第二位移传感器、22—支撑架、23—调节板、24—定位板、25—第三位移传感器、100—螺栓孔、131—上固定座、132—下固定座、141—轨道通孔、142—轨道槽、150—轴向加载板、151—第一液压缸、152—液压缸固定座、153—第一力传感器、154—滑块连接板、155—载荷输入滑块、161—传动杆、162—转盘、163—把手、164—支座、171—第二液压缸、172—第二力传感器、173—十字万向节、174—径向加载螺栓、1311—上法兰片、1312—下法兰片、1321—底座、1322—基板、1323—垫片、1324—支撑套管、1541—导向块、1550—条形孔、1551—槽孔、1552—凸台、1611—螺纹段、1612—螺纹段、13111—凹槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，如图1-5所示，包括支撑底板10、支撑柱11和支撑顶板12，支撑顶板12设在支撑底板10的正上方并通过支撑柱11与其固定连接，支撑底板10的上端面两侧都固定有数量为三根的支撑柱，从而使得支撑顶板12牢牢固定在支撑底板10上方，支撑底板10上安装有用于安装轮毂轴承的轴承固定座13。支撑顶板12上设有轨道14，轨道14上安装有轴向加载装置15和驱动装置16，驱动装置16安装在支撑顶板12上并驱动轴向加载装置15沿着轨道14移动；轴承固定座13包括上固定座131和下固定座132，轮毂轴承固定在上固定座131和下固定座132之间，上固定座131的一端固定有径向加载装置17，上固定座131的另一端固定有承载臂18，上固定座131的上端面与承载臂18的上端面齐平，上固定座131和承载臂18上端面相对的两侧都设有若干个螺栓孔100。当轴向加载装置15移动到指定位置时，螺栓通过螺栓孔100将轴向加载装置15固定在承载臂18或上固定座131，轴向加载装置15包括用于压紧承载臂18或上固定座131的轴向加载板150，轴向加载板150通过螺栓孔100与承载臂18或者上固定座131螺栓连接。

上固定座131包括用于夹紧轮毂轴承上端部的上法兰片1311和下法兰片1312，下法兰片1312与承载臂18铰接，下法兰片1312与承载臂18连接处固定有将两者固定的压板19。

还包括设在轮毂轴承两侧的第一位移传感器20和第二位移传感器21，上法兰片1311下端部设有形状为圆形的凹槽13111，凹槽13111的深度大于下法兰片1312，上法兰片1311容置在凹槽13111内，上法兰片1311和下法兰片1312之间形成用于夹紧轮毂轴承的间隙，第一位移传感器20和第二位移传感器21安装在凹槽13111内并伸入到间隙中，从而检测轮毂轴承的径向载荷。

轴向加载装置15包括第一液压缸151、液压缸固定座152、第一力传感器153、滑块连接板154和载荷输入滑块155，第一力传感器153用于检测第一液压缸151输出的轴向压力值，第一液压缸151通过螺栓固定在液压缸固定座152上，液压缸固定座152安装在轨道14上，第一液压缸151的伸缩压杆端部与第一力传感器153固定连接，第一力传感器153的另一端通过销轴与滑块连接板154连接，载荷输入滑块155上两端都设有与螺栓孔100配合的条形孔1550，载荷输入滑块155中间位置设有向上凸起的凸台1552，凸台1552上设有槽孔1551，滑块连接板154下端部固定有向下凸起的导向块1541，导线块通过槽孔1551压在载荷输入滑块155上。

轨道14设有上下贯通且用于供第一液压缸151的伸缩压杆通过的轨道通孔141，轨道通孔141的两侧都设有水平向外凹陷的轨道槽142，液压缸固定座152两端分别伸入到对应端的轨道槽142内，液压缸固定座152通过轨道槽142沿着轨道14移动。

驱动装置16包括传动杆161、转盘162、把手163和支座164，支座164固定在支撑顶板12上，把手163安装在转盘162上，转盘162与传动杆161固定连接，传动杆161包括螺纹段1611和光杆段1612，螺纹段1611的两端通过轴承安装在轨道14的两侧，螺纹段1611设在轨道通孔141内，光杆段1612通过轴承安装在支座164上。

实施例2

实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是本装置还包括支撑架22，支撑架22上固定有可升降的调节板23，径向加载装置17包括第二液压缸171、第二力传感器172、十字万向节173和径向加载螺栓174，第二液压缸171固定在调节板23上，第二液压缸171的伸缩压杆与第二力传感器172固定连接，第二力传感器172通过销轴与十字万向节173固定连接，十字万向节173另一端与径向加载螺栓174连接，径向加载螺栓174的另一端与上固定座131固定连接。

实施例3

实施例3与实施例1特征基本相同，不同的是下固定座132还包括固定在支撑底板10上的底座1321，底座1321上安装有可拆卸的基板1322，基板1322可拆卸更换来保护支撑底板10，基板1322上安装有可拆卸的垫片1323，垫片1323上安装有用于支撑轮毂轴承下端部的支撑套管1324，通过旋转不同厚度的垫片1323来保证支撑套管1324的高度，支撑套管1324上安装有用于定位板24，定位板24与上固定座131之间固定有用于测量轮毂轴承轴向位移和角刚位移的第三位移传感器25。

轴向测量和角刚度测量包括第三位移传感器25和定位板24；所述的第三位移传感器25与其配合使用的定位板24水平布置，所述的第三位移传感器25优先选用四个，并均匀分布在定位板24与下法兰片1312之间，其一端与定位板24相接，另一端与下法兰片1312相接。定位板24通过螺栓安装在支撑套管1324与上法兰片1311之间。第三位移传感器25测量下法兰片1312与上法兰片1311形变的位移量。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，包括支撑底板(10)、支撑柱(11)和支撑顶板(12)，支撑顶板(12)设在支撑底板(10)的正上方并通过支撑柱(11)与其固定连接，支撑底板(10)上安装有用于安装轮毂轴承的轴承固定座(13)，支撑顶板(12)上设有轨道(14)，轨道(14)上安装有轴向加载装置(15)和驱动装置(16)，驱动装置(16)安装在支撑顶板(12)上并驱动轴向加载装置(15)沿着轨道(14)移动；其特征在于：轴承固定座(13)包括上固定座(131)和下固定座(132)，上固定座(131)的一端固定有径向加载装置(17)，上固定座(131)的另一端固定有承载臂(18)，上固定座(131)的上端面与承载臂(18)的上端面齐平，上固定座(131)和承载臂(18)上端面相对的两侧都设有若干个螺栓孔(100)，轴向加载装置(15)包括用于压紧承载臂(18)或上固定座(131)的轴向加载板(150)，轴向加载板(150)通过螺栓孔(100)与承载臂(18)或者上固定座(131)螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：上固定座(131)包括用于夹紧轮毂轴承上端部的上法兰片(1311)和下法兰片(1312)，下法兰片(1312)与承载臂(18)铰接，下法兰片(1312)与承载臂(18)连接处固定有将两者固定的压板(19)。

3.根据权利要求2所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：还包括设在轮毂轴承两侧的第一位移传感器(20)和第二位移传感器(21)，上法兰片(1311)下端部设有凹槽(13111)，上法兰片(1311)容置在凹槽(13111)内，上法兰片(1311)和下法兰片(1312)之间形成用于夹紧轮毂轴承的间隙，第一位移传感器(20)和第二位移传感器(21)安装在凹槽(13111)内并伸入到间隙中。

4.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：轴向加载装置(15)包括第一液压缸(151)、液压缸固定座(152)、第一力传感器(153)、滑块连接板(154)和载荷输入滑块(155)，第一液压缸(151)固定在液压缸固定座(152)上，液压缸固定座(152)安装在轨道(14)上，第一液压缸(151)的伸缩压杆端部与第一力传感器(153)固定连接，第一力传感器(153)的另一端通过销轴与滑块连接板(154)连接，载荷输入滑块(155)上两端都设有与螺栓孔(100)配合的条形孔(1550)，载荷输入滑块(155)中间位置设有向上凸起的凸台(1552)，凸台(1552)上设有槽孔(1551)，滑块连接板(154)下端部固定有向下凸起的导向块(1541)，导向块(1541)通过槽孔(1551)压在载荷输入滑块(155)上。

5.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：轨道(14)设有上下贯通且用于供第一液压缸(151)的伸缩压杆通过的轨道通孔(141)，轨道通孔(141)的两侧都设有水平向外凹陷的轨道槽(142)，液压缸固定座(152)两端分别伸入到对应端的轨道槽(142)内，液压缸固定座(152)通过轨道槽(142)沿着轨道(14)移动。

6.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：驱动装置(16)包括传动杆(161)、转盘(162)、把手(163)和支座(164)，支座(164)固定在支撑顶板(12)上，把手(163)安装在转盘(162)上，转盘(162)与传动杆(161)固定连接，传动杆(161)包括螺纹段(1611)和光杆段(1612)，螺纹段(1611)的两端通过轴承安装在轨道(14)的两侧，螺纹段(1611)设在轨道通孔(141)内，光杆段(1612)通过轴承安装在支座(164)上。

7.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：还包括支撑架(22)，支撑架(22)上固定有可升降的调节板(23)，径向加载装置(17)包括第二液压缸(171)、第二力传感器(172)、十字万向节(173)和径向加载螺栓(174)，第二液压缸(171)固定在调节板(23)上，第二液压缸(171)的伸缩压杆与第二力传感器(172)固定连接，第二力传感器(172)通过销轴与十字万向节(173)固定连接，十字万向节(173)另一端与径向加载螺栓(174)连接，径向加载螺栓(174)的另一端与上固定座(131)固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种汽车轮毂轴承综合刚度测量试验装置，其特征在于：下固定座(132)还包括固定在支撑底板(10)上的底座(1321)，底座(1321)上安装有可拆卸的基板(1322)，基板(1322)上安装有可拆卸的垫片(1323)，垫片(1323)上安装有用于支撑轮毂轴承下端部的支撑套管(1324)，支撑套管(1324)上安装有用于定位板(24)，定位板(24)与上固定座(131)之间固定有用于测量轮毂轴承轴向位移和角刚位移的第三位移传感器(25)。

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