CN213456109U - 一种方向机的测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种方向机的测试设备，其包括机架，所述机架上设置有用于测试方向机的堵转扭矩的堵转扭矩测试装置，所述堵转扭矩测试装置包括用于带动方向机的输出轴转动的驱动件以及传感器，所述传感器用于测量方向机的输出轴的扭矩以及转速。本申请具有提高对方向机的堵转扭矩测量的精确度的效果。

Description

一种方向机的测试设备

技术领域

本申请涉及汽车转向系统负载测试的领域，尤其是涉及一种方向机的测试设备。

背景技术

方向机的测试设备用于方向机装配、空载和负载跑合试验及部件测试，可实现自动加载，无级调节驱动轴转速；具有将检测数据采集、保存、实时显示、判断和处理功能，并且具有高安全性、高可靠性的特点。

相关技术用杠杆砝码来测量空载时方向机的堵转扭矩，杠杆一端设置在方向机的输出轴上，另一端设置有若干砝码，若干砝码的重量为所需要测试的定值，通过若干的砝码来测得方向轴的堵转扭矩。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：通过砝码的重量与杠杆的长度算得方向机所受到的扭矩，杠杆的长度需要通过测量杠杆与方向机输出轴的轴线位置测得，由于方向机输出轴为实体，实体的轴线难以通过测量确定，将导致算出的方向机所受的扭矩不准确。

实用新型内容

为了提高对方向机的堵转扭矩测量的精确度，本申请提供一种方向机的测试设备。

本申请提供的一种方向机的测试设备采用如下的技术方案：

一种方向机的测试设备，包括机架，所述机架上设置有用于测试方向机的堵转扭矩的堵转扭矩测试装置，所述堵转扭矩测试装置包括用于带动方向机的输出轴转动的驱动件以及传感器，所述传感器用于测量方向机的输出轴的扭矩以及转速。

通过采用上述技术方案，当需要试验方向机的堵转扭矩时，通过改变驱动件的输出，使驱动件输出的扭矩为所需要的定值，传感器测量驱动件所产生的扭矩，通过驱动件实现对方向机的输出轴进行加载，来实现对方向机堵转扭矩的测试，提高对方向机的堵转扭矩测量的精确度。

可选的，所述驱动件包括第一驱动电机，所述第一驱动电机通过第一连接件与方向机的输出轴相连接，所述第一连接件包括卡接块以及第一驱动装置，所述卡接块设置在方向机的输出轴上，所述第一驱动装置用于带动第一驱动电机靠近或远离卡接块，所述第一驱动电机的输出轴上设置有第一制动杆，所述第一制动杆上开设有供卡接块卡接的卡接槽。

通过采用上述技术方案，通过控制第一驱动电机的输出实现对方向机的输出轴进行无极加载，当需要将第一制动杆安装在方向机的输出轴上时，第一驱动装置驱动第一制动杆靠近卡接块，卡接块穿设在卡接槽内且与卡接槽周向卡接，实现第一制动杆与方向机的输出轴相连接，结构简单，操作方便。

可选的，所述第一驱动电机与机架之间设置有第一滑移板，所述第一滑移板沿靠近或远离卡接块的方向滑移连接在机架上，所述第一驱动装置包括第二驱动电机以及第一驱动丝杆，所述第一驱动丝杆转动连接在机架上，所述第一驱动丝杆的轴线与第一滑移板滑移方向平行，所述第一驱动丝杆与第一滑移板螺纹连接，所述第二驱动电机用于带动第一驱动丝杆转动。

通过采用上述技术方案，使用时，第一驱动电机带动第一驱动丝杆转动，第一驱动丝杆转动带动第一滑移板沿靠近卡接块的方向滑移，实现卡接块穿设在卡接槽中，方便操作人员将第一滑移板靠近远离卡接块。

可选的，所述机架上设置有用于测试方向机在空载状态时的空载试验装置，所述空载试验装置包括用于带动方向机的输入轴转动的输入件以及第二扭矩传感器，所述第二扭矩传感器用于测量方向机的输入轴的转速以及扭矩。

通过采用上述技术方案，使用时，第一驱动装置带动第一制动杆与方向机的输出轴脱离，实现方向机的空载，输入件带动方向机的输入端转动，第二扭矩传感器测量方向机的输入轴的转速以及扭矩，通过测试方向机最高和最低转速时方向机的运行状态时输入端扭矩值的大小、波动，以此对方向机空载试验作出评价。

可选的，所述输入件包括第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴与方向机的输入轴相连。

通过采用上述技术方案，使用时，通过控制第三驱动电机的转速，实现方向机的输入轴转速的无极调节，方便操作人员对方向机的输入轴转速的控制。

可选的，所述第三驱动电机通过第二连接件用于与方向机的输入轴相连接，所述第二连接件包括键以及第二驱动装置，所述第三驱动电机的输出轴上设置有连接杆，所述连接杆上开设有键槽，所述连接杆用于穿设在方向机的输入轴上，所述第二驱动装置带动连接杆靠近或远离方向机的输入轴；所述键放置在键槽中且与方向机的输入轴周向卡接。

通过采用上述技术方案，在测试方向机的堵转扭矩，需要将方向机与第三驱动电机脱离时，第二驱动装置带动第三驱动电机远离方向机的输入轴，使键从键槽内脱离，实现将第三驱动电机与方向机的输入轴脱离，减少输入件在测试方向机的堵转扭矩时的影响。

可选的，所述第三驱动电机与机架之间设置有第二滑移板，所述第二滑移板沿靠近或远离方向机的输入轴的方向滑移连接在机架上，所述第二驱动装置包括第二驱动丝杆以及用于带动第二驱动丝杆转动的第四驱动电机；所述第二驱动丝杆转动连接在机架上且与第二滑移板滑移方向平行，所述第二驱动丝杆与第二滑移板螺纹连接。

通过采用上述技术方案，使用时，第四驱动电机带动第二驱动丝杆转动，第二驱动丝杆转动带动第二滑移板沿靠近方向机的输入轴的方向移动，实现键穿入方向机的输入轴上且与方向机的输入轴周向卡接，方便操作人员将第四驱动电机与方向机的输入轴相连接。

可选的，所述第一制动杆上设置有用于对第一制动杆进行制动的第一磁粉离合器；所述第一磁粉离合器一端与第一制动杆相连，另一端与第一驱动电机相连。

通过采用上述技术方案，当需要对方向机进行负载试验时，第一磁粉离合器对第一制动杆产生一定的制动力，输入件带动方向机的输入轴转动，第一扭矩传感器测量出方向机的输出轴的扭矩以及转速，第二扭矩传感器测量出方向机的输入轴的转速以及扭矩，通过公式计算出方向机的负载效率。

可选的，所述第一制动杆与第一驱动电机的输出轴之间设置有用于第一制动杆与第一驱动电机的输出轴离合的离合装置，所述离合装置包括第二磁粉离合器以及第二制动杆，所述第二磁粉离合器设置在第一驱动电机的输出轴上；所述第二制动杆一端设置在第二磁粉离合器上，另一端设置在第一磁粉离合器上。

通过采用上述技术方案，在对方向机进行负载试验时，第二磁粉离合器将第二制动杆与第一驱动电机脱开，减少了第一驱动电机对方向机的负载试验的影响；在试验方向机的堵转扭矩时，第二磁粉离合器将第二制动杆与第一驱动电机连接，实现第一驱动电机带动方向机的输出轴转动。

可选的，所述机架上设置有用于测量方向机的输出轴的同轴度以及径向跳动的激光位置传感器。

通过采用上述技术方案，通过激光位置传感器测出输出轴的同轴度以及径向跳动，来实现测量方向机内的蜗轮蜗杆配合精度，径向跳动越大，蜗轮蜗杆配合的精度越小。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过堵转扭矩测试装置对方向机的堵转扭矩的试验，能提高对方向机的堵转扭矩测量的精确度；

2.通过空载试验装置可测试方向机在空载时的最高和最低转速时方向机的运行状态时输入端扭矩值的大小、波动，对方向机空载试验作出评价；

3.通过第一磁粉离合器以及空载试验装置，从而实现对方向机的负载效率的测试。

附图说明

图1是本申请的具体实施例的结构示意图。

图2是本申请的空载试验装置的结构示意图。

图3是本申请的输入件以及第二驱动装置的结构示意图。

图4是本申请的第二连接件的爆炸视图。

图5是本申请的堵转扭矩测试装置的结构示意图。

图6是本申请的第一驱动装置的结构示意图。

图7是本申请的堵转扭矩测试装置以及第一连接件的结构示意图。

附图标记：1、机架；11、第一机座；111、第一滑轨；112、第二滑移板；113、第一连接板；114、转动底座；115、螺旋锥齿轮转向箱；116、连接杆；117、键槽；118、第一蜗轮蜗杆减速器；12、第二机座；121、第二滑轨；122、第一滑移板；123、安装底座；124、第二连接板；125、第二蜗轮蜗杆减速器；13、第一支架；14、第二支架；15、第三支架；16、第四支架；17、第三蜗轮蜗杆减速器；2、方向机；3、空载试验装置；31、第三驱动电机；32、第二扭矩传感器；41、键；42、第二驱动装置；421、第四驱动电机；422、第二驱动丝杆；5、堵转扭矩测试装置；51、第一驱动电机；52、第一扭矩传感器；6、第一连接件；61、卡接块；62、第一驱动装置；621、第二驱动电机；622、第一驱动丝杆；7、离合装置；71、第二磁粉离合器；72、第二制动杆；73、第一磁粉离合器；74、第一制动杆；75、卡接槽；8、激光位置传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种方向机的测试设备。参照图1，一种方向机的测试设备包括机架1，机架1包括第一机座11以及第二机座12，第二机座12固定连接在第一机座11上，第一机座11的长度方向与第二机座12的长度方向垂直，第一机座11上表面螺栓连接有方向机2，方向机2的输入轴的轴线与第一机座11长度方向平行；第一机座11上设置有用于测试方向机2在空载状态时的空载试验装置3，空载试验装置3设置在方向机2的输入轴上，第二机座12上设置有用于测试方向机2的堵转扭矩的堵转扭矩测试装置5。

参照图1以及图2，空载试验装置3包括用于带动方向机2的输入轴转动的输入件以及第二扭矩传感器32，输入件包括第三驱动电机31，第三驱动电机31包括第三伺服电机，第三驱动电机31与方向机2的输入轴之间通过第二连接件相连接。

参照图3以及图4，第二连接件包括键41以及第二驱动装置42，第二驱动装置42包括第四驱动电机421以及第二驱动丝杆422，第四驱动电机421包括第四伺服电机，第一机座11上表面固定连接有沿第一机座11长度方向的两个第一滑轨111，两个第一滑轨111沿第一机座11宽度方向分布，两个第一滑轨111之间滑移连接有第二滑移板112，第一机座11上表面设置有两个沿第一机座11长度方向分布的转动底座114，第二驱动丝杆422转动连接在两个转动底座114之间，第二驱动丝杆422与第一机座11长度方向平行，第二驱动丝杆422位于第二滑移板112正下方，第二滑移板112位于两个转动底座114之间，第二滑移板112远离方向机2的一端固定连接有竖直设置的第一连接板113，第二驱动丝杆422螺纹连接在第一连接板113上。

参照图3以及图4，第四驱动电机421的输出轴通过第一蜗轮蜗杆减速器118与第二驱动丝杆422相连，第四驱动电机421固定连接在第一蜗轮蜗杆减速器118的壳体上，第四驱动电机421的输出轴同轴固定连接在第一蜗轮蜗杆减速器118的输入轴上，第二驱动丝杆422同轴固定连接在第一蜗轮蜗杆减速器118的输出轴上。

参照图2以及图3，第二滑移板112上表面固定连接有螺旋锥齿轮转向箱115，第三驱动电机31固定连接在第二滑移板112上表面，第三驱动电机31的输出轴同轴固定连接在螺旋锥齿轮转向箱115的输入轴上，第二扭矩传感器32固定连接在第二滑移板112上表面，第二扭矩传感器32位于螺旋锥齿轮转向箱115与方向机2之间，螺旋锥齿轮转向箱115的输出轴上固定连接在第二扭矩传感器32上，第二扭矩传感器32固定连接有连接杆116且连接杆116位于第二扭矩传感器32背离螺旋锥齿轮转向箱115的一侧，连接杆116的轴线与第一机座11的长度方向平行，连接杆116的轴线与方向机2输入轴的轴线重合。

参照图2以及图4，连接杆116周侧面上开设有供键41放置的键槽117，连接杆116远离螺旋锥齿轮转向箱115的一端穿入方向机2的输入轴，键41与方向机2的输入轴周向卡接。

参照图1以及图5，堵转扭矩测试装置5包括驱动件以及传感器，驱动件包括第一驱动电机51，第一驱动电机51包括第一伺服电机，传感器包括第一扭矩传感器52。

参照图1以及图5，第一驱动电机51通过第一连接件6与方向机2相连接。

参照图6以及图7，第一连接件6包括卡接块61以及第一驱动装置62，第一驱动装置62包括第二驱动电机621以及第一驱动丝杆622，第二驱动电机621包括第二伺服电机，第二机座12上表面固定连接有沿第二机座12长度方向的两个第二滑轨121，两个第二滑轨121沿第二机座12宽度方向分布，两个第二滑轨121之间滑移连接有第一滑移板122，第二机座12上表面设置有两个沿第二机座12长度方向分布的安装底座123，第一驱动丝杆622两端分别转动连接在两个安装底座123上，第一驱动丝杆622与第二机座12长度方向平行，第一驱动丝杆622位于第一滑移板122正下方，第一滑移板122底面固定连接有竖直设置的第二连接板124，第二连接板124位于两个安装底座123之间，第一驱动丝杆622螺纹连接第二连接板124上；第二驱动电机621的输出轴通过第二蜗轮蜗杆减速器125与第一驱动丝杆622相连，第二驱动电机621固定连接在第二蜗轮蜗杆减速器125上，第二驱动电机621的输出轴同轴固定连接在第二蜗轮蜗杆减速器125的输入轴上，第一驱动丝杆622同轴固定连接在第二蜗轮蜗杆减速器125的输出轴上。

参照图5以及图7，第一滑移板122上表面沿逐渐远离方向机2的方向固定连接有均竖直设置的第一支架13、第二支架14以及第三支架15，第三支架15上固定连接有竖直设置的第四支架16，第四支架16位于第三支架15背离第二支架14的一侧，第四支架16背离第三支架15的一端固定连接有第三蜗轮蜗杆减速器17，第一驱动电机51固定在第四支架16背离第三支架15的表面，第一驱动电机51固定连接在第三蜗轮蜗杆减速器17上，第一驱动电机51的输出轴同轴固定连接在第三蜗轮蜗杆减速器17的输入轴上，第二支架14与第三支架15之间设置有离合装置7。

参照图5以及图7，离合装置7包括第二磁粉离合器71以及第二制动杆72，第三蜗轮蜗杆减速器17的输出轴穿过第三支架15，第二磁粉离合器71固定连接在第三蜗轮蜗杆减速器17的输出轴上，第二制动杆72与第二机座12的长度方向平行，第二制动杆72一端固定连接在第二磁粉离合器71上且位于第二磁粉离合器71背离第三支架15的一侧，第二制动杆72远离第二磁粉离合器71的一端穿过第二支架14，第二制动杆72穿出第二支架14的一端固定连接有第一磁粉离合器73，第一磁粉离合器73位于第一支架13与第二支架14之间且底面固定连接在第一滑移板122的上表面，第一磁粉离合器73上固定连接有第一制动杆74，第一制动杆74位于第二支架14朝向第一支架13的一侧，第一制动杆74、第二制动杆72、第三蜗轮蜗杆减速器17的输出轴以及方向机2的输出轴位于一条直线上；第一扭矩传感器52固定连接在第一制动杆74上且底面固定连接在第一支架13上表面。

参照图5以及图7，卡接块61固定连接在方向机2的输出轴上，卡接块61包括卡接齿轮，第一制动杆74靠近方向机2的输出轴的表面开设有供卡接块61卡接的卡接槽75。

参照图7，第一滑移板122上表面固定连接有测量方向机2的输出轴的同轴度以及径向跳动的激光位置传感器8。

本申请实施例一种方向机的测试设备的实施原理为：当需要对方向机2的堵转扭矩进行测量时，第四驱动电机421通过第二驱动丝杆422驱动第二滑移板112向远离方向机2的方向移动，使方向机2的输入轴与连接杆116脱离，通过第一上位机控制第一驱动电机51的转速，从第一扭矩传感器52上测出方向机2的输出轴所受到的扭矩，实现对方向机2的堵转扭矩的试验；通过激光位置传感器8测出方向机2的输出轴的同轴度以及径向跳动，来对方向机2的蜗轮蜗杆的配合精度进行评价。

当需要对方向机2进行空载试验时，第二驱动电机621通过第一驱动丝杆622带动第一滑移板122远离方向机2，使第一制动杆74与方向机2的输出轴脱开，实现方向机2空载，通过第二上位机对第三驱动电机31的转速进行控制，通过第二扭矩传感器32测出方向机2的输入轴的转速以及扭矩，通过测试方向机2最高和最低转速时方向机2的运行状态时输入端扭矩值的大小、波动，以此对方向机2空载试验作出评价。

当需要对方向机2进行负载效率试验时，第二驱动电机621通过第一驱动丝杆622带动第一滑移板122远靠近方向机2的输出轴，使方向机2的输出轴与第一制动杆74接合，此时第二磁粉离合器71为脱开状态，通过第一磁粉离合器73对第一制动杆74产生的制动力，通过第二上位机对第三驱动电机31的转速进行控制，通过第二扭矩传感器32测出方向机2的输入轴的转速以及扭矩，通过第一扭矩传感器52测出方向机2的输出轴的转速以及扭矩，从而计算出方向机2的负载效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方向机的测试设备，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）上设置有用于测试方向机（2）的堵转扭矩的堵转扭矩测试装置（5），所述堵转扭矩测试装置（5）包括用于带动方向机的输出轴转动的驱动件以及传感器，所述传感器用于测量方向机（2）的输出轴的扭矩以及转速。

2.根据权利要求1所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述驱动件包括第一驱动电机（51），所述第一驱动电机（51）通过第一连接件（6）与方向机（2）的输出轴相连接，所述第一连接件（6）包括卡接块（61）以及第一驱动装置（62），所述卡接块（61）设置在方向机（2）的输出轴上，所述第一驱动装置（62）用于带动第一驱动电机（51）靠近或远离卡接块（61），所述第一驱动电机（51）的输出轴上设置有第一制动杆（74），所述第一制动杆（74）上开设有供卡接块（61）卡接的卡接槽（75）。

3.根据权利要求2所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述第一驱动电机（51）与机架（1）之间设置有第一滑移板（122），所述第一滑移板（122）沿靠近或远离卡接块（61）的方向滑移连接在机架（1）上，所述第一驱动装置（62）包括第二驱动电机（621）以及第一驱动丝杆（622），所述第一驱动丝杆（622）转动连接在机架（1）上，所述第一驱动丝杆（622）的轴线与第一滑移板（122）滑移方向平行，所述第一驱动丝杆（622）与第一滑移板（122）螺纹连接，所述第二驱动电机（621）用于带动第一驱动丝杆（622）转动。

4.根据权利要求2所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述机架（1）上设置有用于测试方向机（2）在空载状态时的空载试验装置（3），所述空载试验装置（3）包括用于带动方向机（2）的输入轴转动的输入件以及第二扭矩传感器（32），所述第二扭矩传感器（32）用于测量方向机（2）的输入轴的转速以及扭矩。

5.根据权利要求4所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述输入件包括第三驱动电机（31），所述第三驱动电机（31）的输出轴与方向机（2）的输入轴相连。

6.根据权利要求5所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述第三驱动电机（31）通过第二连接件用于与方向机（2）的输入轴相连接，所述第二连接件包括键（41）以及第二驱动装置（42），所述第三驱动电机（31）的输出轴上设置有连接杆（116），所述连接杆（116）上开设有键槽（117），所述连接杆（116）用于穿设在方向机（2）的输入轴上，所述第二驱动装置（42）带动连接杆（116）靠近或远离方向机（2）的输入轴；所述键（41）放置在键槽（117）中且与方向机（2）的输入轴周向卡接。

7.根据权利要求6所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述第三驱动电机（31）与机架（1）之间设置有第二滑移板（112），所述第二滑移板（112）沿靠近或远离方向机（2）的输入轴的方向滑移连接在机架（1）上，所述第二驱动装置（42）包括第二驱动丝杆（422）以及用于带动第二驱动丝杆（422）转动的第四驱动电机（421）；所述第二驱动丝杆（422）转动连接在机架（1）上且与第二滑移板（112）滑移方向平行，所述第二驱动丝杆（422）与第二滑移板（112）螺纹连接。

8.根据权利要求4所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述第一制动杆（74）上设置有用于对第一制动杆（74）进行制动的第一磁粉离合器（73）；所述第一磁粉离合器（73）一端与第一制动杆（74）相连，另一端与第一驱动电机（51）相连。

9.根据权利要求8所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述第一制动杆（74）与第一驱动电机（51）的输出轴之间设置有用于第一制动杆（74）与第一驱动电机（51）的输出轴离合的离合装置（7），所述离合装置（7）包括第二磁粉离合器（71）以及第二制动杆（72），所述第二磁粉离合器（71）设置在第一驱动电机（51）的输出轴上；所述第二制动杆（72）一端设置在第二磁粉离合器（71）上，另一端设置在第一磁粉离合器（73）上。

10.根据权利要求1所述的一种方向机的测试设备，其特征在于：所述机架（1）上设置有用于测量方向机（2）的输出轴的同轴度以及径向跳动的激光位置传感器（8）。

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