CN214250786U - 一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磨损测量技术领域，具体地说是一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，包括三坐标测量仪、安装支架、压块、梯形结构压块衬片、梯形结构齿条、液压缸、加载装置。液压缸的轴与梯形结构齿条的轴向端部连接，加载装置套设在梯形结构齿条上，梯形结构齿条的一侧与梯形结构压块衬片贴合，梯形结构压块衬片安装在压块表面，三坐标测量仪的测量端与梯形结构压块衬片的表面或梯形结构齿条磨损区域的中间位置齿根处接触。本实用新型同现有技术相比，通过加载装置提供径向力，保证梯形结构齿条及压块衬片之间的相对位置稳定，避免在测量过程中发生晃动；并配合三坐标测量仪可以准确的测量梯形结构齿条及压块衬片间的磨损量。

Description

一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置

技术领域

本实用新型涉及磨损测量技术领域，具体地说是一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置。

背景技术

齿轮齿条式汽车转向机将中间轴的扭矩通过齿轮齿条机构转变为齿条的轴向运动，从而驱动汽车车轮转向。如图1所示：转向机通过调整螺母1将压块2及压块衬片3压紧到齿条4上，使压块衬片3和齿条4的表面相贴合；在齿条4和小齿轮总成5啮合运动过程中：压块2和压块衬片3，一方面采用调整螺母1保证自身轴向位置，另一方面采用螺旋或膜片弹簧6进行轴向位置微调，进而可以调节转向机的移动力和扭矩，最终控制驾驶员方向盘手感及转向系统噪音。

在汽车运行过程中，频繁发生转向，压块衬片和齿条表面均会产生磨损，进而影响转向机性能。故在转向机总成DV/PV试验或零部件级别疲劳磨损试验后，常常需要准确测量压块衬片与齿条在疲劳耐久后的磨损量，以验证是否满足设计要求及相关产品性能改进的优化效果。

以往，齿条的齿背和压块衬片的表面均是圆弧形状，现有的测量工装与圆弧形状的齿条及压块衬片贴合的较好。但对于种梯形结构的齿条和压块衬片，在测量时，齿条和压块衬片容易发生晃动，导致难以定位、找准测量点的情况发生，齿条和压块衬片表面的对中性及试验前后测量位置难以确保一致，故梯形结构的齿条和压块衬片磨损量的测量较为复杂。

因此，需要设计一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置。

为了达到上述目的，本实用新型是一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，包括三坐标测量仪、安装支架、压块、梯形结构压块衬片、梯形结构齿条、液压缸、加载装置，液压缸的轴与梯形结构齿条的轴向端部连接，加载装置套设在梯形结构齿条上，梯形结构齿条的一侧与梯形结构压块衬片贴合，梯形结构压块衬片安装在压块表面，压块安装在安装支架上，三坐标测量仪的测量端与梯形结构压块衬片的表面或梯形结构齿条磨损区域的中间位置齿根处接触。

所述的加载装置包括砝码盘组件、钢丝绳、滚轮、钢丝绳固定装置，钢丝绳的一端套设在梯形结构齿条上，钢丝绳固定装置上安装有滚轮，钢丝绳的中部采用滚轮支撑，钢丝绳的另一端与砝码盘组件连接。

所述的钢丝绳为三根，三根钢丝绳的长度相同，相邻两个钢丝绳之间的间距相同。

所述的砝码盘组件放置在液压小车上。

本实用新型同现有技术相比，设计了梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的专用测量装置，通过加载装置提供径向力，保证梯形结构齿条及压块衬片之间的相对位置稳定，避免在测量过程中发生晃动；并配合三坐标测量仪可以准确的测量转向机总成或系统级别疲劳耐久试验后，梯形结构齿条及压块衬片间的磨损量。

附图说明

图1为转向机压块衬片及齿条的工作示意图。

图2为本实用新型的示意图。

图3为图2的局部放大图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图2、图3，本实用新型是一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，包括三坐标测量仪、安装支架、压块、梯形结构压块衬片、梯形结构齿条、液压缸、加载装置，液压缸18的轴与梯形结构齿条16的轴向端部连接，加载装置套设在梯形结构齿条16上，梯形结构齿条16的一侧与梯形结构压块衬片15贴合，梯形结构压块衬片15安装在压块14表面，压块14安装在安装支架13上，三坐标测量仪24的测量端与梯形结构压块衬片15的表面或梯形结构齿条16磨损区域的中间位置齿根处接触。

本实用新型中，加载装置包括砝码盘组件19、钢丝绳20、滚轮21、钢丝绳固定装置22，钢丝绳20的一端套设在梯形结构齿条16上，钢丝绳固定装置22上安装有滚轮21，钢丝绳20的中部采用滚轮21支撑，钢丝绳20的另一端与砝码盘组件19连接。

钢丝绳20为三根，三根钢丝绳20的长度相同，相邻两个钢丝绳20之间的间距相同。钢丝绳20的长度和间距可以根据转向机齿条的行程和对应的磨损区域位置调整。

液压缸18与梯形结构齿条16之间设有力传感器17。试验过程中，可采用力传感器10测量梯形结构齿条16轴向移动力。

砝码盘组件19放置在液压小车23上。液压小车23用于台架搭建时卸载并辅助调整钢丝绳20的长度、间距及砝码盘组件19的砝码盘数量。不同数量的砝码盘组件19用于调整测量时施加在梯形结构压块衬片15和梯形结构齿条16表面的正压力，可根据转向机的最大齿条力对应的径向力进行加载，以更接近梯形结构压块衬片15和梯形结构齿条16的实际工作状态和磨损情况。同时，该方法和装置可以同时测量2组数据即2根梯形结构齿条16与2个梯形结构压块衬片15间的磨损量，可以节省测量周期，提供测量效率。

本实用新型在工作时，标定三坐标测量仪24后，在梯形结构压块衬片15表面上选定位置选取三个点作为基准面A，选取的基准面A尽量保证与磨损量方向垂直且试验过程中不产生相对运动；在梯形结构齿条16有齿一面磨损区域的中间位置的齿根处选取3个点作为基准面B，基准面B平行于基准面A；测量两个平面之间的距离L，并在对应点和位置做标记。疲劳试验前后在标记好的同一位置使用三坐标测量基准面A和基准面B的距离L1和L2，则梯形结构齿条16与梯形结构压块衬片15间磨损量为L0=L2-L1。

本实用新型设计了梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的专用测量装置，通过加载装置提供径向力，保证梯形结构齿条及压块衬片之间的相对位置稳定，避免在测量过程中发生晃动；并配合三坐标测量仪可以准确的测量转向机总成或系统级别疲劳耐久试验后，梯形结构齿条及压块衬片间的磨损量。

EPSdp和EPSapa 转向机均设计有梯形结构齿条及压块衬片，经大量试验数据统计，本实用新型可以将零部件级别耐久试验后的磨损量与转向机总成耐久试验后的磨损量、压块间隙、总成的移动力及扭矩、转向机的噪音关联起来，通过零部件级别试验验证具有该梯形结构齿条和压块衬片转向机的疲劳耐久后的性能，进而改进其功能性和噪音，可以减少总成级别疲劳试验，提高试验效率，减少客户抱怨。

Claims (4)

1.一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，包括三坐标测量仪、安装支架、压块、梯形结构压块衬片、梯形结构齿条、液压缸、加载装置，其特征在于：液压缸（18）的轴与梯形结构齿条（16）的轴向端部连接，加载装置套设在梯形结构齿条（16）上，梯形结构齿条（16）的一侧与梯形结构压块衬片（15）贴合，梯形结构压块衬片（15）安装在压块（14）表面，压块（14）安装在安装支架（13）上，三坐标测量仪（24）的测量端与梯形结构压块衬片（15）的表面或梯形结构齿条（16）磨损区域的中间位置齿根处接触。

2.根据权利要求1所述的一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，其特征在于：所述的加载装置包括砝码盘组件（19）、钢丝绳（20）、滚轮（21）、钢丝绳固定装置（22），钢丝绳（20）的一端套设在梯形结构齿条（16）上，钢丝绳固定装置（22）上安装有滚轮（21），钢丝绳（20）的中部采用滚轮（21）支撑，钢丝绳（20）的另一端与砝码盘组件（19）连接。

3.根据权利要求2所述的一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，其特征在于：所述的钢丝绳（20）为三根，三根钢丝绳（20）的长度相同，相邻两个钢丝绳（20）之间的间距相同。

4.根据权利要求2所述的一种梯形结构齿条及压块衬片间磨损量的测量装置，其特征在于：所述的砝码盘组件（19）放置在液压小车（23）上。

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