CN219200833U - 一种转向管柱轴承耐久试验台架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转向管柱轴承耐久试验台架，包括转向管柱固定装置，分别与转向管柱上轴承和下轴承的花键轴同轴固定相连的上转接套筒和下转接套筒，以及分别位于转向管柱固定装置两侧的上轴承施力装置和下轴承施力装置，所述下轴承施力装置的输出端正对下转接套筒的外周面并适于对下转接套筒施加压力，所述上轴承施力装置的输出端与下轴承施力装置的输出端相互垂直且与上转接套筒相连并适于对上转接套筒施加拉力和压力。本实用新型便于对转向管柱进行准确、可靠的上、下轴承耐久性能测试，整体为分体式结构，方便收纳，占地空间小，成本低，使用方便。

Description

一种转向管柱轴承耐久试验台架

技术领域

本实用新型涉及转向管柱测试技术领域，尤其涉及一种转向管柱轴承耐久试验台架。

背景技术

作为驾驶员操纵汽车方向盘的执行部分，转向管柱性能的优劣对驾驶员的操纵主观评价起着极其重要的作用，转向管柱轴承能否保持良好的耐久性，关系到转向管柱的振动、噪声以及驾驶员的转向手感.转向管柱包括管柱和插设在管柱内的芯轴，芯轴采用两个深沟球轴承固定，一端轴承固定，通常被称为下轴承，另一端轴承游动以消除轴系公差或热伸长，通常被称为上轴承。固定端轴承内外圈两端分别用轴肩和挡圈限位，游动端轴通常采用内圈与轴系间隙配合或者外圈与轴承座间隙配合的方式，轴承一般不做限位，仅靠轴承外圈与轴承座过盈配合或者内圈与轴系过盈配合的方式固定。而作为整个管柱中支撑芯轴的上轴承和下轴承的耐久性，对管柱的扭矩表现起着决定性作用，因此需要设计一种专用台架，对转向管柱的上、下轴承的耐久性能进行测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种转向管柱轴承耐久试验台架，便于对转向管柱进行准确、可靠的上、下轴承耐久性能测试，整体为分体式结构，方便收纳，占地空间小，成本低，使用方便。

实现本实用新型目的技术方案是：

一种转向管柱轴承耐久试验台架，包括转向管柱固定装置，分别与转向管柱上轴承和下轴承的花键轴同轴固定相连的上转接套筒和下转接套筒，以及分别位于转向管柱固定装置两侧的上轴承施力装置和下轴承施力装置，所述下轴承施力装置的输出端正对下转接套筒的外周面并适于对下转接套筒施加压力，所述上轴承施力装置的输出端与下轴承施力装置的输出端相互垂直且与上转接套筒相连并适于对上转接套筒施加拉力和压力。

进一步地，所述下轴承施力装置包括固定座以及可升降地安装在固定座上的下轴承施力组件，所述下轴承施力组件的下端与下转接套筒的外周面滚动接触。

进一步地，所述固定座包括下轴承耐久支架安装底板以及垂直固定安装在下轴承耐久支架安装底板上的固定安装板，所述固定安装板靠近转向管柱固定装置的一侧可升降地垂直安装有保持力支架安装臂。

进一步地，所述下轴承施力组件包括依次相连设置的保持力上安装支架、第一力传感器和保持力下安装支架，所述保持力下安装支架的下端转动安装有一对滚轮，所述滚轮的轴线位于同一水平面上且与下转接套筒的轴线相平行，所述保持力上安装支架的上部设有外螺纹，所述保持力支架安装臂上开设有与外螺纹相适配的螺孔。

进一步地，所述固定安装板上沿竖直方向平行开设有条形槽，所述条形槽内设有拧紧在保持力支架安装臂上的螺栓。

进一步地，所述固定安装板远离转向管柱固定装置的一侧焊接有固定支撑架，所述固定支撑架的底部与下轴承耐久支架安装底板固定相连。

进一步地，所述上轴承施力装置包括平行设置的一对固定板，两个固定板之间固定安装有加载气缸，所述加载气缸的活塞杆上依次同轴连接有上轴承保持力安装支架、第二力传感器和轴承座，所述轴承座的中心设有轴承，所述轴承的外圈与轴承座固定相连，内圈与上转接套筒固定相连。

进一步地，所述上转接套筒的外壁同轴设有环形挡圈，所述轴承的一侧受限与环形挡圈，另一侧受限于同轴固定安装在上转接套筒上防脱垫片。

进一步地，所述轴承座远离转向管柱固定装置的一侧设有环形凹槽，所述轴承的外圈嵌装在环形凹槽内，所述环形凹槽远离转向管柱固定装置的一侧设有固定安装在轴承座上的盖板，所述盖板的内径介于轴承的外圈和内圈之间。

进一步地，所述转向管柱固定装置包括样件安装底板以及垂直固定设于样件安装底板上且相对设置的样件下安装支架和样件上安装支架，所述样件下安装支架和样件上安装支架的顶部分别设有与转向管柱相适配的安装部。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)本实用新型通过转向管柱固定装置对待测试的转向管柱进行固定，通过上转接套筒和下转接套筒分别作为两端的测试端，采用上轴承施力装置和下轴承施力装置分别对这两个测试端施加作用力，从而完成准确、可靠的上、下轴承耐久性能测试，整体为分体式结构，转向管柱固定装置、上轴承施力装置和下轴承施力装置均为独立模块，方便收纳，占地空间小，成本低，使用方便。

(2)本实用新型下轴承施力装置的下轴承施力组件为可升降结构，可调节输出端与下转接套筒之间的距离，为待测试转向管柱提供拆装空间，方便操作，同时可以满足不同高度的下轴承测试端的测试，通用性好。

(3)本实用新型固定座的保持力支架安装臂可升降地安装在固定安装板上，方便调节下轴承施力装置的输出端与下转接套筒之间的距离，进一步扩大本台架的适用范围，满足更多规格高度的下轴承测试端的测试。

(4)本实用新型下轴承施力组件通过在下端设置滚轮，既能对下转接套筒施加压力，同时不会影响其转动，进而实现对下轴承工作时的耐久性测试，结构简洁；同时通过螺纹结构实现保持力上安装支架与保持力支架安装臂的可升降连接，调节精度高。

(5)本实用新型通过条形槽和螺栓的组合结构实现了保持力支架安装臂可升降地设于固定安装板，结构简洁，调节方便。

(6)本实用新型通过增设固定支撑架，从而提高固定座的结构强度。

(7)本实用新型上轴承施力装置通过轴承套装在上转接套筒上实现连接，从而不会影响转向管柱上轴承的转动，通过加载气缸推拉轴承座，从而实现对轴承的推拉，进而实现对上轴承施加推力和拉力，完成上轴承耐久性能测试。

(8)本实用新型通过环形挡圈和防脱垫片实现轴承内圈的轴向固定，通过环形凹槽和盖板实现轴承外圈的轴向固定，从而实现轴承安装在轴承座内不滑脱，结构简洁，组装方便。

(9)本实用新型转向管柱固定装置通过样件下安装支架和样件上安装支架分别固定待测试转向管柱的两端，保证连接牢固，确保测试平稳可靠的进行。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型内部结构示意图；

图3为图2中A处局部放大图。

附图中的标号为：

转向管柱固定装置1、样件安装底板1-1、样件下安装支架1-2、样件上安装支架1-3、上转接套筒2、环形挡圈2-1、下转接套筒3、上轴承施力装置4、固定板4-1、加载气缸4-2、上轴承保持力安装支架4-3、第一力传感器4-4、轴承座4-5、环形凹槽4-5-1、轴承4-6、防脱垫片4-7、盖板4-8、下轴承施力装置5、下轴承耐久支架安装底板5-1、固定安装板5-2、条形槽5-2-1、保持力支架安装臂5-3、保持力上安装支架5-4、第二力传感器5-5、保持力下安装支架5-6、滚轮5-7、固定支撑架5-8。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

(实施例1)

如图1至图3所示的转向管柱轴承耐久试验台架，包括转向管柱固定装置1、上转接套筒2、下转接套筒3、上轴承施力装置4和下轴承施力装置5，转向管柱固定装置1用于固定安装待测试的转向管柱，上转接套筒2和下转接套筒3分别与转向管柱的上轴承和下轴承的花键轴同轴固定相连的，上轴承施力装置4和下轴承施力装置5分别位于转向管柱固定装置1的右侧和左侧，其中下轴承施力装置5的输出端正对下转接套筒3的外周面，对下转接套筒3施加压力，上轴承施力装置4的输出端与下轴承施力装置5的输出端相互垂直且与上转接套筒2相连设置，对上转接套筒2施加拉力和压力，从而完成准确、可靠的上、下轴承耐久性能测试。整体为分体式结构，转向管柱固定装置1、上轴承施力装置4和下轴承施力装置5均为独立模块，方便收纳，占地空间小，成本低，使用方便。

具体地，转向管柱固定装置1包括样件安装底板1-1以及垂直固定设于样件安装底板1-1上且相对设置的样件下安装支架1-2和样件上安装支架1-3，并且样件下安装支架1-2和样件上安装支架1-3的顶部分别设有与转向管柱相适配的安装部，用于分别固定待测试转向管柱的两端，保证连接牢固，确保测试平稳可靠的进行。

上轴承施力装置4包括前后平行设置的一对固定板4-1，两个固定板4-1之间固定安装有加载气缸4-2，加载气缸4-2的活塞杆上依次同轴连接有上轴承保持力安装支架4-3、第一力传感器4-4和轴承座4-5，轴承座4-5的中心设有轴承4-6。上转接套筒2的外壁同轴设有环形挡圈2-1，轴承4-6的左侧受限与环形挡圈2-1，右侧受限于同轴固定安装在上转接套筒2上防脱垫片4-7，实现轴承4-6的内圈的与上转接套筒2的轴向固定。轴承座4-5远离转向管柱固定装置的一侧设有环形凹槽4-5-1，轴承4-6的外圈嵌装在环形凹槽4-5-1内，环形凹槽的右侧设有固定安装在轴承座4-5上的盖板4-8，盖板4-8的内径介于轴承4-6的外圈和内圈之间，从而实现轴承4-6的外圈与轴承座4-5的轴向固定。通过轴承4-6套装在上转接套筒2上实现连接，从而不会影响转向管柱上轴承的转动，通过加载气缸4-2推拉轴承座4-5，从而实现对轴承4-6的推拉，进而实现对上轴承施加推力和拉力，完成上轴承耐久性能测试。

下轴承施力装置5包括由下轴承耐久支架安装底板5-1、固定安装板5-2和保持力支架安装臂5-3组成的固定座以及由依次沿竖直方向相连设置的保持力上安装支架5-4、第二力传感器5-5、保持力下安装支架5-6和转动安装在保持力下安装支架5-6下端的一对滚轮5-7组成的下轴承施力组件。其中固定安装板5-2垂直固定安装在下轴承耐久支架安装底板5-1上并且沿竖直方向平行开设有两个条形槽5-2-1，条形槽5-2-1内设有拧紧在保持力支架安装臂5-3上的螺栓，从而实现保持力支架安装臂5-3可升降地设于固定安装板5-2上。保持力上安装支架5-4的上部设有外螺纹，保持力支架安装臂5-3上开设有与外螺纹相适配的螺孔，通过螺纹连接实现保持力上安装支架5-4与保持力支架安装臂5-3的可升降连接，实现高精度地调节，满足不同高度规格的下轴承测试端的测试，与可升降的保持力支架安装臂5-3的配合使用，进一步地扩大了适用范围。两个滚轮5-7的轴线位于同一水平面上且与下转接套筒3的轴线相平行，通过转动保持力上安装支架5-4，使得滚轮5-7压在下转接套筒3的外周面，实现滚动接触，既能对下转接套筒3施加压力，同时不会影响其转动，进而实现对下轴承工作时的耐久性测试。固定安装板5-2的左侧焊接有固定支撑架5-8，固定支撑架5-8的底部与下轴承耐久支架安装底板5-1固定相连，从而提高固定座的结构强度。

在进行下轴承耐久性能测试时：通过第二力传感器5-5监测下轴承施力组件对下轴承的施加力大小，保证施加规范要求的恒定的力，由外部的伺服电机与待测试转向管柱的右端相连，带动样件旋转，完成对转向管柱下轴承的耐久验证。

在进行上轴承耐久时：通过第一力传感器4-4监测上轴承施力装置4对上轴承的施加力大小；由加载气缸4-2、轴承座4-5和轴承4-6形成一个可旋转加力装置，同样由伺服电机驱动样件旋转，由加载气缸4-2对上轴承施加一个周期往复拖拉加力动作，完成上轴承耐久验证。

本实施例通过转向管柱固定装置1对待测试的转向管柱进行固定，通过上转接套筒2和下转接套筒3分别作为两端的测试端，采用上轴承施力装置4和下轴承施力装置5分别对这两个测试端施加作用力，从而完成准确、可靠的上、下轴承耐久性能测试，整体为分体式结构，转向管柱固定装置1、上轴承施力装置4和下轴承施力装置5均为独立模块，方便收纳，占地空间小，成本低，使用方便。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：包括转向管柱固定装置，分别与转向管柱上轴承和下轴承的花键轴同轴固定相连的上转接套筒和下转接套筒，以及分别位于转向管柱固定装置两侧的上轴承施力装置和下轴承施力装置，所述下轴承施力装置的输出端正对下转接套筒的外周面并适于对下转接套筒施加压力，所述上轴承施力装置的输出端与下轴承施力装置的输出端相互垂直且与上转接套筒相连并适于对上转接套筒施加拉力和压力。

2.根据权利要求1所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述下轴承施力装置包括固定座以及可升降地安装在固定座上的下轴承施力组件，所述下轴承施力组件的下端与下转接套筒的外周面滚动接触。

3.根据权利要求2所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述固定座包括下轴承耐久支架安装底板以及垂直固定安装在下轴承耐久支架安装底板上的固定安装板，所述固定安装板靠近转向管柱固定装置的一侧可升降地垂直安装有保持力支架安装臂。

4.根据权利要求3所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述下轴承施力组件包括依次相连设置的保持力上安装支架、第一力传感器和保持力下安装支架，所述保持力下安装支架的下端转动安装有一对滚轮，所述滚轮的轴线位于同一水平面上且与下转接套筒的轴线相平行，所述保持力上安装支架的上部设有外螺纹，所述保持力支架安装臂上开设有与外螺纹相适配的螺孔。

5.根据权利要求3所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述固定安装板上沿竖直方向平行开设有条形槽，所述条形槽内设有拧紧在保持力支架安装臂上的螺栓。

6.根据权利要求3所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述固定安装板远离转向管柱固定装置的一侧焊接有固定支撑架，所述固定支撑架的底部与下轴承耐久支架安装底板固定相连。

7.根据权利要求1所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述上轴承施力装置包括平行设置的一对固定板，两个固定板之间固定安装有加载气缸，所述加载气缸的活塞杆上依次同轴连接有上轴承保持力安装支架、第二力传感器和轴承座，所述轴承座的中心设有轴承，所述轴承的外圈与轴承座固定相连，内圈与上转接套筒固定相连。

8.根据权利要求7所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述上转接套筒的外壁同轴设有环形挡圈，所述轴承的一侧受限与环形挡圈，另一侧受限于同轴固定安装在上转接套筒上防脱垫片。

9.根据权利要求7所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述轴承座远离转向管柱固定装置的一侧设有环形凹槽，所述轴承的外圈嵌装在环形凹槽内，所述环形凹槽远离转向管柱固定装置的一侧设有固定安装在轴承座上的盖板，所述盖板的内径介于轴承的外圈和内圈之间。

10.根据权利要求1所述的一种转向管柱轴承耐久试验台架，其特征在于：所述转向管柱固定装置包括样件安装底板以及垂直固定设于样件安装底板上且相对设置的样件下安装支架和样件上安装支架，所述样件下安装支架和样件上安装支架的顶部分别设有与转向管柱相适配的安装部。

Images