CN102305706B - 一种汽车前驱动轴工况实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种汽车前驱动轴工况实验装置，包括驱动***、阻力***和基座，所述的驱动***包括驱动设备和连接驱动设备与驱动半轴内球笼安装端的第一花键连接端，所述的阻力***固定于基座上，且阻力***设有与驱动半轴外球笼安装端连接的第二花键连接端，以及与第二花键连接端转轴接触的摩擦块。该装置模范汽车“8”字弯路实验，能够有效的检测出半轴是否存在质量、设计问题，且整个装置结构简单，装配方便，检验过程快捷高效，提高了对驱动半轴的检验质量和效率，降低了检验成本与检验工作的工作强度和难度。

Description

一种汽车前驱动轴工况实验装置

技术领域

本发明涉及汽车前驱动轴的实验装置；更具体的说，涉及模拟“8”字弯道路实验的前驱动轴工况的实验装置。

背景技术

轿车前驱动轴是轿车上的***件，如果出现严重的质量问题，可能会导致车毁人亡的严重后果，为避免产生产质量缺陷，在半轴设计、制造过程中必须对半轴的质量进行预防性验证，提前发现半轴在设计或制造过程中存在的质量隐患，降低带给最终消费者的风险，所以需要设计一台试验机，对半轴的设计、制造及装配过程中是否存在质量缺陷进行验证，发现问题及时更改，将风险降到最低；同时，也可对主机厂退回半轴制造厂的驱动轴进行故障再现，以便于更好的找出质量问题的根源，从而更快捷、方便的解决质量问题。

目前对于前驱动半轴的实验没有专业的检验设备，通常是将半轴装配到汽车上进行“8”字弯道路试验，其能够检测出前驱动轴在各种正常及极限状态下半轴的工作状况，对半轴的设计验证、制造、装配过程中可能存在的质量问题起到了预防作用， 但是装配后的半轴进行“8”字弯道路试验时，若半轴存在的质量问题，只能按原始的方法拆检、分析、讨论后做出判定，不但效率低、对分析员工的工作技能、经验要求高，而且还只能做到事后处理、纠正，不能做到提前预防、验证等作用，会给半轴生产商带来较多的麻烦及质量改进滞后等后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种汽车前驱动轴的工况检验设备，能够有效的反应出驱动轴在设计时存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车前驱动轴工况实验装置，包括驱动***、阻力***和基座，所述的驱动***包括驱动设备和连接驱动设备与驱动半轴内球笼安装端的第一花键连接端，所述的阻力***固定于基座上，且阻力***设有与驱动半轴外球笼安装端连接的第二花键连接端，以及与第二花键连接端转轴接触的摩擦块。

所述的基座包括垂直调整基座、转盘、水平基座、轴距基座，所述的轴距基座固定于由驱动***处延伸出的轴距导轨上，且轴距基座上设有与轴距导轨垂直的水平导轨，所述的水平基座固定于水平导轨上，所述的转盘通过中心的销轴固定于水平基座上，所述的垂直调整基座包括固定部、滑动部和锁死装置，所述的固定部固定于水平基座上且竖直设置有导轨，所述的滑动部设有与固定部导轨相配的滑槽，所述的阻力***固定于滑动部上。

所述的转盘上设有弧形的圆心角刻度，当垂直调整基座、转盘中心、驱动***在一条直线上时，圆心角刻度过此直线的点为0°，且向两侧角度刻度递增。

所述的转盘、水平基座、轴距基座上均设有用于固定的锁死装置。

所述转盘设有弧形的旋转槽，所述的旋转槽内插有转盘锁死装置，其一端设有外螺纹并穿过旋转槽固定于水平基座的螺孔内，另一端设有旋转把手，所述的把手端外径大于旋转槽宽度。

所述的驱动设备包括电机，与电路连接的减速器以及连接减速器和第一花键连接端的联轴器。

所述的阻力***包括气缸、第二花键连接端和摩擦块，所述的气缸活塞顶杆一端与摩擦块连接，所述的摩擦块夹持与第二花键连接端连接的转轴并对该转轴施加压力。

该实验装置设置于试验台上，所述的试验台上设有控制面板，所述的控制面板的控制模块与电机和气缸连接。

本发明的优点在于该装置模范汽车“8”字弯路实验，能够有效的检测出半轴是否存在质量、设计问题，用以指导半轴的设计及半轴在轿车上存在的各种质量问题隐患暴露出来，以便在半轴设计早期发现设计缺陷及更快捷地找半轴质量隐患的根源。而且实验整个装置结构简单，装配方便，检验过程快捷高效，提高了对驱动半轴的检验质量和效率，降低了检验成本与检验人员的工作强度和难度。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为实验装置结构示意图；

图2为图1所示实验装置俯视图；

图3为图1所示实验装置的前驱动轴驱动装置；

图4为图1所示实验装置的前驱动轴阻力装置；

图5为图1所示实验装置的基座锁死***；

上述图中的标记均为：1、电机；2、减速器；3、联轴器；4、第一花键连接端；5、驱动半轴；6、第二花键连接端；7、垂直调整基座；8、摩擦块；9、气缸；10、转盘；11、水平基座；12、轴距基座；13、轴距导轨；14、水平基座锁死装置；15、轴距基座锁死装置；16、转盘锁死装置；17、旋转槽。

具体实施方式

参见图1、2可知，本实验装置是安装试验台上模拟汽车“8”字弯路实验的装置，主要由驱动***、阻力***和基座组成，其中驱动***和基座设置在试验台的两端，阻力***固定于基座上，检验时汽车前驱动半轴5一端固定在驱动***上，另一端固定在阻力***上。具体的说，参见图3，驱动***包括电机1、减速器2、联轴器3和第一花键连接端4，减速机2一端与电机1连接另一端通过联轴器与第一花键连接端4连接，第一花键连接端4为类似伞齿内花键连接的连接端口，用于与驱动半轴5的内球笼安装端连接，从而完全模仿汽车差速器与半轴的装配方式为驱动半轴5提供旋转动力。参见图4，阻力***主要包括气缸9、第二花键连接端6和摩擦块8，第二花键连接端6为类似轮毂内花键连接端口，用于与驱动半轴5的外球笼安装端连接，从而完全模仿汽车车轮轮毂与半轴的装配方式，保证了与汽车安装的一致性，第二花键连接端6向阻力***内部延伸的转轴周围设置有摩擦块8，该摩擦块8与气缸9活塞顶杆连接，由气缸9输出压力驱使摩擦块8夹持该转轴，从而模仿车辆起步或行驶过程中由于车身重量或其它原因产生的阻力，以验证半轴在负载情况下的工作状况。这些部件中减速机输出扭矩为97N.m，气缸9的气源压力为0.7MPa，气缸出力为860KG，摩擦阻力为8600x0.2=1720N。在试验台上还设有一个对气缸9和电机1进行控制的控制面板，该面板的控制模块分别与电机1和气缸9连接。控制面板上有用钥匙启动的电源开关，接通气源，按下启动按开关，装置便开始运作，控制面板还设有紧急停机按键，当装置出现异常时，可按下按键停止装置工作或者自动停止工作。

基座用于提供阻力***的4个自由度的调整，模拟驱动半轴5装配到汽车上后转向、颠簸等状况，同时增强装置的通用性，使实验装置实验不同型号的驱动半轴5，4个自由度包括阻力***与驱动***的间距调整，阻力***的横向调整，阻力***的高度调整，以及模拟转向的水平旋转分度调整。

具体的说基座包括垂直调整基座7、转盘10、水平基座11和轴距基座12，在驱动***与基座之间设有两条平行的轴距导轨13，由驱动***处向外延伸，轴距导轨13上还标记有距离刻度，从而标识出驱动***与阻力***的间距，基座的轴距基座12设有与轴距导轨13相配合的滑槽并放置于轴距导轨13上，从而能够调整安装在基座上的阻力***与驱动***的间距，以适应不同车型、不同型号的驱动半轴5的长短。轴距基座12上设有轴距基座锁死装置15，参见图5可知，轴距基座锁死装置15为一根直杆，一端为手柄，一端竖直设有一个锁死块，锁死块的外端向下随手柄端的上下移动与试验台桌面接触或不接触，该直杆中间铰接于轴距基座12的一个突起物上，该铰接处朝向手柄一侧还设有一个连杆，连杆两端分别与突起物和直杆铰接，锁死块采用与试验台桌面摩擦系数大的材料。调整好轴距基座12在距导轨13上的位置后，压下轴距基座锁死装置15的直杆手柄端，使锁死块与试验台桌面紧密贴合，则可以达到锁死轴距基座12的效果，重新调整时，再抬起直杆手柄端即可。

轴距基座12上水平设置有与轴距导轨13垂直的水平导轨，水平基座11上设有与水平导轨相配合的滑槽且水平基座11固定于轴距基座12，水平基座11沿着水平导轨横向运动，实现阻力***的横向调整，模仿汽车半轴安装位置，不同车型内外球笼的安装位置在水平面上的投影存在差异，故试验机工作台横向调整满足了不同车型的需要。水平基座11上设有水平基座锁死装置14，该锁死装置的结构与轴距基座锁死装置15相同，通过与试验台桌面之间的水平摩擦力固定基座。

转盘10为圆形，其圆心位置通过中心的销轴固定于水平基座11上，使得转盘10可以在水平基座11上360°旋转，垂直调整基座7固定于水平基座11上，一般固定于销轴与水平基座11边缘之间的位置上，水平基座11的旋转便可实现模拟转向的水平旋转分度调整，在转盘10的边缘位置设有弧形的圆心角刻度，当垂直调整基座7、转盘10中心销轴、驱动***在一条直线上时，即整个装置的轴线，圆心角刻度过此轴线的点标记为0°，且向两侧角度刻度递增，一般两侧各延伸至45°即可，在水平基座11朝向驱动***的一侧中心位置设有一个向上延伸至水平基座11表面的指针，从而精确的指示出转盘10旋转的度数，在转盘10上圆心角刻度的内侧设有弧形的旋转槽17，在该旋转槽17内插有转盘锁死装置16，转盘锁死装置16的一端为外螺纹并穿过旋转槽17固定于水平基座11的螺孔内，另一端设有旋转把手，所述的把手端外径大于旋转槽17宽度，拧紧转盘锁死装置16便将旋转槽17卡死，从而固定转盘10运动，松开转盘锁死装置16则可调整转盘10 转调至需要度数，装置布置时，圆心角刻度的0°位置与垂直调整基座7中心位置的连线过转盘10的圆心，实验时通常左右旋转至40°位置，模拟方向盘打死的状态。

垂直调整基座7包括固定部、滑动部和锁死装置，其中固定部固定于水平基座11上，滑动部固定于固定部上且可以沿固定部在竖直方向上滑动，阻力***是固定于滑动部，从而垂直方向上的调整阻力***，模仿汽车车轮在颠簸路况时半轴的状态。固定部上设置有导轨，滑动部上设置有与之相配合的滑槽，从而实现装置的竖直滑动，在固定部与滑动部之间设有锁死装置，该装置的结构可以类似于转盘锁死装置16。

综上所述，具有4个自由度的调整的基座，将驱动半轴5装配到车辆上后在各种不平整路面、左或右前车轮上下跳动状态、水平方向上的摆角、垂直方向上的空间运动，及其上述情况组合的各种极限状态清楚的呈现在试验台上，从而快捷的检验出如异响、抖动、中心距是否合理、内外端胶套是否与轴杆或自身有干涉等等现象。

Claims (7)

1.一种汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：包括驱动***、阻力***和基座，所述的驱动***包括驱动设备和连接驱动设备与驱动半轴（5）内球笼安装端的第一花键连接端（4），所述的阻力***固定于基座上，且阻力***设有与驱动半轴（5）外球笼安装端连接的第二花键连接端（6），以及与第二花键连接端（6）转轴接触的摩擦块（8）；

所述的基座包括垂直调整基座（7）、转盘（10）、水平基座（11）、轴距基座（12），所述的轴距基座（12）固定于由驱动***处延伸出的轴距导轨（13）上，且轴距基座（12）上设有与轴距导轨（13）垂直的水平导轨，所述的水平基座（11）固定于水平导轨上，所述的转盘（10）通过中心的销轴固定于水平基座（11）上，所述的垂直调整基座（7）包括固定部、滑动部和锁死装置，所述的固定部固定于水平基座（11）上且竖直设置有导轨，所述的滑动部设有与固定部导轨相配的滑槽，所述的阻力***固定于滑动部上。

2.根据权利要求1所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：所述的转盘（10）上设有弧形的圆心角刻度，当垂直调整基座（7）、转盘（10）中心、驱动***在一条直线上时，圆心角刻度过此直线的点为0°，且向两侧角度刻度递增。

3.根据权利要求1所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：所述的转盘（10）、水平基座（11）、轴距基座（12）上均设有用于固定的锁死装置。

4.根据权利要求2或3所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：所述转盘（10）设有弧形的旋转槽（17），所述的旋转槽（17）内插有转盘锁死装置（16），其一端设有外螺纹并穿过旋转槽（17）固定于水平基座（11）的螺孔内，另一端设有旋转把手，所述的把手端外径大于旋转槽（17）宽度。

5.根据权利要求1所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：所述的驱动设备包括电机（1），与电路连接的减速器（2）以及连接减速器（2）和第一花键连接端（4）的联轴器（3）。

6.根据权利要求1所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：所述的阻力***包括气缸（9）、第二花键连接端（6）和摩擦块（8），所述的气缸（9）活塞顶杆一端与摩擦块（8）连接，所述的摩擦块（8）夹持与第二花键连接端（6）连接的转轴并对该转轴施加压力。

7.根据权利要求5所述的汽车前驱动轴工况实验装置，其特征在于：该实验装置设置于试验台上，所述的试验台上设有控制面板，所述的控制面板的控制模块与电机（1）和气缸（9）连接。

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