CN109297696A - 一种换挡杆总成扭转性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，包括：扭转装置、被测件固定装置、位移读取装置；所述扭转装置包括：支撑点、摆臂以及配重，所述支撑点支撑在所述摆臂的下面，所述摆臂以所述支撑点为支撑上下摆动；所述配重安装在所述摆臂的一端；所述位移读取装置悬置于所述摆臂的上方，并与所述配重设置在同一端或不同端；所述被测件固定装置包括：定位座和紧固座；所述定位座安装在所述摆臂的中间；所述紧固座和所述定位座分别用于固定被测件的两端。本发明在使用时可以通过读取摆臂竖直方向上的位移得到换挡杆总成的扭转角度，实现快速测试换挡杆总成的扭转性能。

Description

一种换挡杆总成扭转性能测试装置

技术领域

本发明涉及汽车零件测试技术领域，特别涉及一种换挡杆总成扭转性能测试装置。

背景技术

换挡杆总成是用于实现汽车换挡，调节汽车运行速度的主要零部件。换挡杆总成在使用过程中会发生扭转，随着使用时间的增加换挡杆总成的灵活性和韧性下降，导致其耐久性降低。为了测试换挡杆总成的抗扭转性能，一般的汽车主机厂及换挡杆总成机构的制造商都会测试换挡杆总成的最大扭转角度，测试时需要给换挡杆总成施加一个扭转外力，通过测量其旋转的角度来判断换挡杆总成扭转的角度是否达到预计的角度值。现有技术中，用于测量换挡杆总成扭转性能的装置无法直接实现对角度的直接读取，且测试过程较为繁琐。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的主要目的是提供一种能够快速读取被测换挡杆总成扭转角度的换挡杆总成扭转性能测试装置。为此，本发明公开了一种换挡杆总成扭转性能测试装置。所述技术方案如下：

一种换挡杆总成扭转性能测试装置，包括：扭转装置、被测件固定装置、位移读取装置；所述扭转装置包括：支撑点、摆臂以及配重，所述支撑点支撑在所述摆臂的下面，所述摆臂以所述支撑点为支撑上下摆动；所述配重安装在所述摆臂的一端；所述位移读取装置悬置于所述摆臂的上方,与所述配重设置在同一端或不同端；所述被测件固定装置包括：定位座和紧固座；所述定位座安装在所述摆臂的中间；所述紧固座和所述定位座分别用于固定被测件的两端。

进一步地，所述定位座底部设有卡槽，侧面设有被测件安装套，所述定位座通过所述卡槽及其上的螺钉固定在所述摆臂上。

进一步地，所述紧固座包括基座和紧固夹；所述基座顶面设有用于容置被测件端部的容置空间；所述紧固夹设置在所述基座的一侧，所述紧固夹与所述容置空间共同配合将被测件的一端夹紧。

进一步地，所述紧固夹包括紧固夹座和位于所述紧固夹座上的夹体，所述紧固夹座上设置夹体安装件，所述夹体安装件通过销杆与所述夹体连接，所述夹体以所述销杆为支撑上下摆动；所述夹体包括夹紧条以及分别设置在所述夹紧条两端的手柄和压紧块，所述压紧块与所述容置空间共同配合将被测件的端部压紧。

进一步地，所述位移读取装置通过位移读取装置固定座悬置于所述摆臂的上方,并与所述配重设置在同一端或不同端，所述位移读取装置固定座包括支腿和条形承载台，所述支腿设置在所述条形承载台的一端，所述条形承载台的另一端悬置于所述摆臂上方，所述条形承载台上设有安装定位孔，所述位移读取装置为百分表或千分表。

进一步地，所述位移读取装置固定座设有两个，分别位于所述支撑点的两侧。

进一步地，所述位移读取装置的中心点与所述支撑点的中心点之间的水平距离为57mm。

进一步地，所述摆臂的两端下方可拆卸地设置了支撑块。

进一步地，所述被测件固定装置还包括支撑座,所述支撑座设置在所述定位座和紧固座之间，所述支撑座顶面设有凹槽。

进一步地，所述扭转装置、被测件固定装置、位移读取装置均设置在底板上。

本发明的工作原理：将被测件固定在定位座和紧固座上，将位移读取装置通过位移读取装置固定座悬置在摆臂的一端，将砝码安装在摆臂上靠近所述位移读取装置的一端或另一端。摆臂由于砝码施加的外力，以支撑点为中心向砝码方向倾斜，摆臂无砝码的一端升高，导致悬置在摆臂上的位移读取装置上的探针的长度发生变化，通过位移读取装置可以直接读出摆臂在被测点处竖直方向上变化的位移L。最后测量位移读取装置与支撑点两者中心点的水平方向上距离X，则被测件的扭转角度α为进一步地，由于被测件所需测量的扭转角度不大，因此可将扭转角度α限定在为1°～20°，X为57mm时，在一定的精度下，L的值近似等于扭转角度α。因此使用本发明提供的装置可以通过读取位移读取装置的读数即可获得被测件的扭转角度α。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明结合平衡结构，利用被测件固定装置固定换挡杆总成，通过配重施加扭转外力，利用位移读取装置读取摆臂竖直方向上的位移，使得本装置在使用时可以通过读取摆臂竖直方向上的位移来计算得到换挡杆总成的扭转角度，实现快速测试换挡杆总成的抗扭转性能；

2、本发明将位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离固定为57mm，在测试扭转角度范围为1°～10°时，摆臂竖直方向上的位移可近似等于扭转角度，因此本装置可以通过读取位移读取装置的数值直接获取扭转角度，使整个测量过程更加简化，数据读取更加直观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种换挡杆总成扭转性能测试装置结构示意图；

图2是本发明实施例提供的定位座结构示意图；

图3是发明实施例提供的基座结构示意图；

图4是发明实施例提供的紧固夹结构示意图。

图中：1、扭转装置；2、被测件固定装置；3、位移读取装置；4、底板；11、支撑点；12、摆臂；13、配重；14、支撑块、21、定位座；22、紧固座；23、支撑座；211、卡槽；212、安装套；221、基座；222、紧固夹；223、容置空间；224、紧固夹座；225、夹体；226、夹体安装件；227、夹紧条；228、手柄；229、压紧块；31、位移读取装置固定座；311、支腿；312、条形承载台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“X轴”“Y轴”“Z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种换挡杆总成扭转性能测试装置，包括：扭转装置1、被测件固定装置2、位移读取装置3，三者位于底板4上。

所述扭转装置1包括：支撑点11、摆臂12和配重13，其中支撑点11支撑在摆臂12的下面的中间位置。支撑点11可以是顶部为尖点的支撑体或顶部为圆弧面的支撑体等可用于支撑摆臂使摆臂可以以支撑点为支撑上下摆动，本实施例不作限定，本实施例优选为顶部为尖点的支撑体。配重13安装在摆臂12的一端，本实施例优选配重为砝码，位移读取装置3悬置在摆臂的上方,与配重13设置在同一端或不同端，本实施例以配重13与位移读取装置3分别设置在摆臂12的不同端为例。摆臂的两端下方设置支撑块14，可以在测试未开始时稳定摆臂的位置。

被测件固定装置2包括：定位座21、紧固座22和支撑座23，定位座21安装在摆臂12的中间和支撑点11对应的位置，定位座21用于固定被测件的一端，紧固座22用于固定被测件的另一端。作为优选地，本实施例中的定位座21底部设有卡槽211，用于固定在摆臂上，侧面设有安装套212，用于与被测件固定。紧固座22包括基座221和紧固夹222；基座221顶面设有用于容置被测件端部的容置空间223，容置空间223的两个内侧面为弧形面，用于与被测件端部的球头相配合。紧固夹222设置在所述基座221的一侧，紧固夹222与容置空间223共同配合将被测件的端部夹紧。紧固夹222包括紧固夹座224和位于紧固夹座上的夹体225，紧固夹座224上设置夹体安装件226，夹体安装件226和夹体225配合使夹体225能够实现上下摆动，夹体安装件226通过销杆与夹体225连接。夹体225包括夹紧条227以及位于夹紧条两端的手柄228和压紧块229，压紧块229随着夹体225的上下摆动而升高或降低，通过自身重力和基座顶面的容置空间223一起配合将被测件的端部夹紧。需要说明的是，除了上述公开的紧固座结构外，紧固座还可以采用螺栓、铆接、焊接等方式与被测件固定。作为优选地，在定位座和紧固座之间设有支撑座，支撑座顶面设有凹槽，用于承载被测件的杆部，保证被测件平稳地扭转。

位移读取装置3通过位移读取装置固定座31悬置于所述摆臂的上方。位移读取装置固定座31包括支腿311和条形承载台312，支腿311支撑在条形承载台312的一端，二者呈悬臂的结构，位移读取装置固定在条形承载台上远离支腿的另一端。条形承载台312悬空的一端位于摆臂上端，作为优选地，本实施例中，条形承载台312位于远离配重13的另一端。条形承载台312上设有安装定位孔，位移读取装置3为百分表或千分表或其他能够直接测量位移的的装置，例如红外测距仪,本实施例选用百分表。在测试前百分表的探针与摆臂接触并清零。作为一种优选情况，位移读取固定装置固定座31有两个，分别位于支撑点11的两侧。设置两个位移读取固定装置固定座使本发明可以随测试技术人员习惯移动位移读取装置的位置。

本实施例在使用时，先将摆臂12两端使用支撑块14垫平，在摆臂12的一端放置配重13。将被测换挡杆总成的两端分别固定在定位座21和紧固座22上，并使用支撑座23支撑，被测换挡杆总成带有球头的一端固定在紧固座22上。具体的做法是，将球头放置在基座顶面的容置空间223中，夹开紧固夹222利用夹体225上的压紧块229将球头压紧。最后撤下摆臂下的支撑块14，摆臂以支撑点为支撑发生摆动，被测件在定位座的带动下发生扭转，安装有配重的一端向下倾斜，没有安装配重的一端上升，百分表下面的触杆产生缩短，百分表产生读数。测试人员根据读数，利用三角函数计算即可得到被测件扭转的角度，摆臂在被测点处竖直方向上变化的位移L，位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离X，则被测件的扭转角度α为为了方便测试人员测试位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离X，摆臂上可标识刻度尺，方便测试人员直接读数。

作为优选的情况，当被测件扭转的角度范围在1°～10°时，可固定位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离X为57mm。则有：

当扭转角度为1°，位移L＝57*tan(1°)＝57*0.0175＝0.9975，一定精度下数值为1；

当扭转角度3°，位移L＝57*tan(3°)＝57*0.0524＝2.9868，一定精度下数值为3，

当扭转角度10°，位移L＝57*tan(10°)＝57*0.1763＝10.049，一定精度下数值还是和角度相等。

由上可见，当位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离为57mm时，摆臂在被测点处竖直方向上变化的位移L可近似等于被测件的扭转角度。因此当测试人员测试范围在在1°～10°时，测试人员可直接读取位移读取装置的读数。

需要说明的是，作为另一种选择，当本发明的位移读取装置3与配重13位于摆臂12的同一端时，位移读取装置的探针固定在摆臂上并清零，当摆臂向配重方向倾斜时，探针伸长，位移读取装置产生读数，同样可以利用三角函数和摆臂在竖直方向上的位移计算出被测件扭转的角度。

本发明提供的一种换挡杆总成扭转性能测试装置具有以下有益效果：

本发明结合平衡结构，利用被测件固定装置固定换挡杆总成，通过配重施加扭转外力，利用位移读取装置读取摆臂在竖直方向上的位移，使得本装置在使用时可以通过读取摆臂在竖直方向上的位移计算得到换挡杆总成的扭转角度，实现快速测试换挡杆总成的抗扭转性能；本发明将位移读取装置与支撑点两者中心点的水平距离固定为57mm，在测试扭转角度范围为1°～10°时，摆臂的位移可近似等于扭转角度，因此本装置可以通过读取位移读取装置的数值直接获取扭转角度，使整个测量过程更加简化，数据读取更加直观。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，包括：扭转装置、被测件固定装置、位移读取装置；所述扭转装置包括：支撑点、摆臂以及配重，所述支撑点支撑在所述摆臂的下面，所述摆臂以所述支撑点为支撑上下摆动；所述配重安装在所述摆臂的一端；所述位移读取装置悬置于所述摆臂的上方,与所述配重设置在同一端或不同端；所述被测件固定装置包括：定位座和紧固座；所述定位座安装在所述摆臂的中间；所述紧固座和所述定位座分别用于固定被测件的两端。

2.如权利要求1所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述定位座底部设有卡槽，侧面设有被测件安装套，所述定位座通过所述卡槽及其上的螺钉固定在所述摆臂上。

3.如权利要求1所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述紧固座包括基座和紧固夹；所述基座顶面设有用于容置被测件端部的容置空间；所述紧固夹设置在所述基座的一侧，所述紧固夹与所述容置空间共同配合将被测件的一端夹紧。

4.如权利要求3所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述紧固夹包括紧固夹座和位于所述紧固夹座上的夹体，所述紧固夹座上设置夹体安装件，所述夹体安装件通过销杆与所述夹体连接，所述夹体以所述销杆为支撑上下摆动；所述夹体包括夹紧条以及分别设置在所述夹紧条两端的手柄和压紧块，所述压紧块与所述容置空间共同配合将被测件的端部压紧。

5.如权利要求1所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述位移读取装置通过位移读取装置固定座悬置于所述摆臂的上方,并与所述配重设置在同一端或不同端，所述位移读取装置固定座包括支腿和条形承载台，所述支腿设置在所述条形承载台的一端，所述条形承载台的另一端悬置于所述摆臂上方，所述条形承载台上设有安装定位孔；所述位移读取装置为百分表或千分表。

6.如权利要求5所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述位移读取装置固定座设有两个，分别位于所述支撑点的两侧。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述位移读取装置的中心点与所述支撑点的中心点之间的水平距离为57mm。

8.如权利要求1～6中任意一项所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述摆臂的两端下方可拆卸地设置支撑块。

9.如权利要求1～6中任意一项所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述被测件固定装置还包括支撑座，所述支撑座设置在所述定位座和紧固座之间，所述支撑座顶面设有凹槽。

10.如权利要求1～6中任意一项所述的一种换挡杆总成扭转性能测试装置，其特征在于，所述扭转装置、被测件固定装置、位移读取装置均设置在底板上。