CN219757714U - 一种球铰类零件力矩加载试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及力矩检测设备领域，公开了一种球铰类零件力矩加载试验机，包括试验台，试验台上设有连接装置、第一负载、第二负载及扭矩传感器；其中，连接装置包括与零件的球头部分相连的第一连接部及与零件的球座部分相连的第二连接部，第一连接部和/或第二连接部连接有动力源，用以驱动球头部分与球座部分的相对转动；第一负载用于向零件施加第一方向的力/力矩；第二负载用于向零件施加垂直于第一方向的第二方向上的力/力矩；扭矩传感器用以测量零件的旋转力矩/摆动力矩；本实用新型的球铰类零件力矩加载试验机可获得球铰在静态/动态状态下在不同方向负载下的性能指标情况。

Description

一种球铰类零件力矩加载试验机

技术领域

本实用新型涉及力矩检测设备领域，具体而言，涉及一种球铰类零件力矩加载试验机。

背景技术

在汽车行业，球铰的主要作用是确保汽车在行驶方向上的操纵稳定性、行驶平顺性、舒适性和安全性，而球铰在不同状态下其结构强度、刚度以及承受的扭矩大小是检测球铰品质好坏的重要指标。

现有的球铰力矩检测设备中，其检测项目单一，难以满足球铰在不同外部负载下的测试；有鉴于此，需设计一种新型的球铰类零件的力矩加载试验机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种球铰类零件的力矩加载试验机。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种球铰类零件力矩加载试验机，包括试验台，所述试验台上设有：

连接装置，包括与零件的球头部分相连的第一连接部及与零件的球座部分相连的第二连接部，所述第一连接部和/或所述第二连接部连接有动力源，用以驱动球头部分与球座部分相对转动；

第一负载，作用于第一连接部，用于向零件施加平行于所述第一连接部与所述第二连接部之间连线的第一方向上的力/力矩；

第二负载，作用于第二连接部，用于向零件施加垂直于第一方向的第二方向上的力/力矩；以及

扭矩传感器，用以测量零件的旋转力矩/摆动力矩。

进一步地，所述试验台的台面所在的直角坐标系o-xy中；所述第一负载沿x轴方向对零件输出力/力矩，所述第二负载沿y周方向对零件输出力/力矩。

进一步地，所述连接装置还包括可拆式地连接在所述第一连接部和所述第二连接部之间的第一连接工装；

其中，所述第一连接工装包括相对设置的两组接头，所述第一连接部和第二连接部各与一组所述接头连接；测量零件的转动力矩时，其中一组所述接头与球头部分连接，且另一组所述接头与球座部分连接。

进一步地，所述连接装置还包括可拆式地连接在所述第一连接部和所述第二连接部之间的第二连接工装；

所述第二连接工装包括两组连接器，所述连接器包括第一部分和与所述第一部分垂直相连的第二部分；测量零件的摆动力矩时，两组连接器的第一部分相对，球头部分与一组连接器的第一部分相连，且球座部分与另一组连接器的第一部分相连；所述第一连接部与所述第二连接部各与一组所述连接器的第二部分连接。

进一步地，所述第一连接工装和所述第二连接工装择一地安装在所述第一连接部和所述第二连接部之间。

进一步地，所述连接器呈“L”型结构。

进一步地，所述第一连接部和所述第二连接部各连接有一组所述动力源。

进一步地，所述动力源为伺服电机。

进一步地，所述第一负载与第一连接部之间及所述第二负载与第二连接部之间均设有压力传感器。

进一步地，所述第一负载和所述第二负载为电缸。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型的球铰类零件力矩加载试验机中，将球铰零件的两端连接在连接装置内的第一连接部和第二连接部之间，可通过动力源驱动球铰内的球头部分与球座部分发生相对转动；同时，试验台面设有来自两个不同方向的第一负载和第二负载，可获得球铰在静态/动态状态下在不同方向负载下的性能指标情况，便于对球铰的质量检测和改进。

附图说明

图1为本实用新型的力矩加载试验机的立体图；

图2为本实用新型的力矩加载试验机的内部结构示意图；

图3为本实用新型的第一连接工装的立体图；

图4为本实用新型的第一连接工装的内部结构示意图；

图5为本实用新型的第二连接工装的立体图；

图6为本实用新型的第二连接工装的内部结构示意图；

图标：10-试验台，11-连接装置，110-第一连接部，111-第二连接部，12-动力源，13-第一负载，14-第二负载，15-扭矩传感器，16-第一连接工装，160-接头，17-第二连接工装，170-连接器，1700-第一部分，1701-第二部分，18-压力传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

参照图1和图2，本实用新型公开了一种球铰类零件力矩加载试验机，可用于各类球铰或万向节结构的力矩检测，其中，该力矩加载试验机包括试验台10，试验台10上设有控制设备、连接装置11、动力源12、第一负载13及第二负载14。

其中，参照图2，该连接装置11水平地安装在试验台10的台面上，其具有左右相对的第一连接部110和第二连接部111，本领域技术人员熟知的是，球铰通常包含球头部分和球座部分，球头部分与球座部分构成一组球面摩擦副，该连接装置11用于连接和固定球铰，即第一连接部110与球头部分连接，第二连接部111与球座部分连接；亦或者，第一连接部110与球座部分连接，第二连接部111与球头部分连接。

其中，第一连接部110和/或所述第二连接部111连接有动力源12，即第一连接部110和第二连接部111两者中的一者连接动力源12，即可促使球头部分与球座部分的相对转动。

本实施例中，第一连接部110和第二连接部111两侧外部各设有一组动力源12，动力源12采用的伺服电机，并与控制器连接，可控制球头部分与球座部分在不同转动参数下的相对转动，模拟出球铰不同的工作状态。

其中，第一负载13作用于第一连接部110，用于向零件施加平行于第一连接部110与所述第二连接部111之间连线的第一方向上的力/力矩；第二负载14作用于第二连接部111，用于向零件施加与第一方向垂直的第二方向上的力/力矩。

此外，前述第一方向和第二方向可位于水平面内或任意倾斜的平面内。

本实施例中，定义在所述试验台10的台面所在的直角坐标系o-xy中，第一负载13与第一连接部110传动连接，用于向零件施加平行于x轴方向(图2左右方向)的力/力矩，即x轴方向为第一方向；第二负载14与第二连接部111传动接触，用于向零件施加平行于y轴方向的力/力矩，即y轴方向为第二方向。

对于第一负载13和第二负载14，易于理解是，可选择气缸/液压缸等结构，而本实施例中选择电缸，移动距离精度和力度大小更便于控制。

此外，参照图2，沿x轴线方向上，连接装置11的两侧的传动结构上还各设有一组扭矩传感器15，第一负载13与第一连接部110之间及所述第二负载14与第二连接部111之间均设有压力传感器18，用以随时监测扭矩以及压力信息。

为了便于测试零件的旋转力矩，参照图2至图4，连接装置11内的第一连接部110与第二连接部111之间还可拆式地设置有第一连接工装16。

参照图3和图4，其中，第一连接工装16包括相对设置的两组接头160，第一连接部110和第二连接部111各与一组接头160通过螺栓可拆式连接；在测量零件的转动力矩时，其中一组接头160与球头部分连接，另一组接头160与球座部分连接。

通过第一负载13和第二负载14，可对零件产生x轴方向和y轴方向上的压力，可测试出零件在上述两种不同压力情况下的扭矩值；同时，结合动力源12的启闭，可测试出零件在动态/静态情况下的扭矩值。

为了便于测试零件的摆动力矩，连接装置11内的第一连接部110与第二连接部111之间还可拆式地设置有第二连接工装17，根据测试项目的不同，第一连接工装16和第二连接工装17可择一地安装在第一连接部110和第二连接部111之间。

参照图5和图6，第二连接工装17包括两组连接器170，连接器170包括第一部分1700和与第一部分1700垂直相连的第二部分1701，即每组连接器170呈字母“L”型结构设置。

参照图5，测量零件的摆动力矩时，第二连接工装17安装至连接装置11内，两组连接器170的第一部分1700相对，球头部分与一组连接器170的第一部分1700相连，且球座部分与另一组连接器170的第一部分1700相连，即零件的轴线方向垂直于x轴方向，此外，第一连接部110与第二连接部111各与一组连接器170的第二部分1701连接；采样伺服电机的动力源12在控制器的控制下驱动零件在±30°范围内来回摆动，从而测出零件的摆动力矩值。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球铰类零件力矩加载试验机，包括试验台(10)，其特征在于，所述试验台(10)上设有：

连接装置(11)，包括与零件的球头部分相连的第一连接部(110)及与零件的球座部分相连的第二连接部(111)，所述第一连接部(110)和/或所述第二连接部(111)连接有动力源(12)，用以驱动球头部分与球座部分相对转动；

第一负载(13)，作用于第一连接部(110)，用于向零件施加平行于所述第一连接部(110)与所述第二连接部(111)之间连线的第一方向上的力/力矩；

第二负载(14)，作用于第二连接部(111)，用于向零件施加与所述第一方向垂直的第二方向上的力/力矩；以及

扭矩传感器(15)，用以测量零件的旋转力矩/摆动力矩。

2.根据权利要求1所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述试验台(10)的台面所在的直角坐标系o-xy中，所述第一负载(13)沿x轴方向对零件输出力/力矩，所述第二负载(14)沿y周方向对零件输出力/力矩。

3.根据权利要求1所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述连接装置(11)还包括可拆式地连接在所述第一连接部(110)和所述第二连接部(111)之间的第一连接工装(16)；

其中，所述第一连接工装(16)包括相对设置的两组接头(160)，所述第一连接部(110)和第二连接部(111)各与一组所述接头(160)连接；测量零件的转动力矩时，其中一组所述接头(160)与球头部分连接，且另一组所述接头(160)与球座部分连接。

4.根据权利要求3所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述连接装置(11)还包括可拆式地连接在所述第一连接部(110)和所述第二连接部(111)之间的第二连接工装(17)；

所述第二连接工装(17)包括两组连接器(170)，所述连接器(170)包括第一部分(1700)和与所述第一部分(1700)垂直相连的第二部分(1701)；测量零件的摆动力矩时，两组连接器(170)的第一部分(1700)相对，球头部分与一组连接器(170)的第一部分(1700)相连，且球座部分与另一组连接器(170)的第一部分(1700)相连；所述第一连接部(110)与所述第二连接部(111)各与一组所述连接器(170)的第二部分(1701)连接。

5.根据权利要求4所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述第一连接工装(16)和所述第二连接工装(17)择一地安装在所述第一连接部(110)和所述第二连接部(111)之间。

6.根据权利要求4所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述连接器(170)呈“L”型结构。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述第一连接部(110)和所述第二连接部(111)各连接有一组所述动力源(12)。

8.根据权利要求7所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述动力源(12)为伺服电机。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述第一负载(13)与所述第一连接部(110)之间及所述第二负载(14)与所述第二连接部(111)之间均设有压力传感器(18)。

10.根据权利要求9所述的球铰类零件力矩加载试验机，其特征在于:所述第一负载(13)和所述第二负载(14)为电缸。