CN110806312A - 一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法，所述夹具包括呈镜面设置的第一固定支架和第二固定支架。第一固定支架和第二固定支架均为L形；固定支架内侧上部和下部分别设置有上端固定孔和下端固定孔，在上端固定孔和下端固定孔位置分别安装有上端固定板和下端固定板。试验装置包括拉伸机基座，在拉伸机基座上依次安装工作台面和夹具，待测汽车转向管柱通过夹具固定；试验时，通过压头向所述待测汽车转向管柱施加压力。本发明的试验夹具、试验装置及方法可以满足大部分、不同尺寸和几何形状的汽车转向管柱的压溃性能试验需求。

Description

一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法

技术领域

本发明属于汽车安全及试验测试技术领域，具体是一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法。

背景技术

汽车转向管柱是汽车转向***的重要组成部分，其压溃性能是衡量汽车转向管柱质量的重要技术指标。随着汽车电子技术和汽车安全技术的不断发展，汽车转向管柱的功能也在不断增加。例如，为了驾驶员不那么费力就能完成转向，出现了电子助力转向***；此外，为了在碰撞过程中增大乘员的生存空间和吸能空间，出现了可溃缩吸能的转向管柱。这两个功能，都在不同领域提高了转向管柱的性能，使其功能更加强大。但是，由于电子转向***的出现，导致转向***底部尺寸增加，传统的转向管柱测试夹具，已经不能满足带电子转向***的转向管柱试验的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法，该试验夹具、试验装置及方法能够满足新型汽车转向管柱压溃性能试验的需要，提高汽车转向管柱压溃性能测试水平。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，包括呈镜面设置的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架均为L形；所述第一固定支架内侧上部和下部分别设置有第一上端固定孔和第一下端固定孔，在所述第一上端固定孔和第一下端固定孔位置分别安装有第一上端固定板和第一下端固定板；所述第二固定支架内侧上部和下部分别设置有第二上端固定孔和第二下端固定孔，在所述第二上端固定孔和第二下端固定孔位置分别安装有第二上端固定板和第二下端固定板。

进一步的，所述第一上端固定孔、第一下端固定孔、第二上端固定孔和第二下端固定孔均为长条孔。

更进一步，所述第一上端固定孔和第二上端固定孔均为纵向设置，所述第一下端固定和第二下端固定孔均为横向设置。这种设置，可以方便上端固定板在纵向上调整位置，下端固定板在横向上调整位置。

再进一步，所述第一上端固定孔、第一下端固定孔、第二上端固定孔和第二下端固定孔的数量均为一个或多个。在安装上端固定板和下端固定板时，根据试验需要，选择一个对应的上端固定孔和下端固定孔即可。

进一步的，所述第一固定支架和第二固定支架外侧均设置加强筋。

一种使用上述夹具的试验装置，包括拉伸机基座，在拉伸机基座上依次安装工作台面和夹具，待测汽车转向管柱通过夹具固定；试验时，通过压头向所述待测汽车转向管柱施加压力。

进一步的，所述待测汽车转向管柱通过固定螺栓、固定销与夹具连接；所述固定螺栓用于将待测汽车转向管柱分别与第一上端固定板和第二上端固定板连接，所述固定销用于将待测汽车转向管柱分别与第一下端固定板和第二下端固定板连接。

使用上述试验装置的试验方法，包括以下步骤：

1）将第一固定支架固定在拉伸试验机的工作台面上；将第二固定支架放置在拉伸试验机的工作台面上，但暂时不固定；

2）将第一下端固定板固定在第一固定支架上，将第二下端固定板固定在第二固定支架上；

3）将待测汽车转向管柱放置在试验装置上：首先用固定销分别把待测汽车转向管柱下端与第一下端固定板、第二下端固定板固定在一起；

4）将待测汽车转向管柱竖直摆放，根据待测汽车转向管柱第一树脂销的位置，把第一上端固定板固定在第一固定支架；根据需要，选择某个第一上端固定孔，并在长条孔中选择合适的位置进行固定；

5）根据待测汽车转向管柱第二树脂销的位置，把第二上端固定板固定在第二固定支架上，并根据需要，适当移动第二固定支架在拉伸试验机工作台面上的位置，然后将第二固定支架固定在拉伸机工作台面上；

6）将待测汽车转向管柱第一树脂销与第一上端固定板用固定螺栓连接，将待测汽车转向管柱第二树脂销与第二上端固定板用固定螺栓连接；

7）启动拉伸机试验机，移动拉伸机试验机的压头，使其靠近待测汽车转向管柱顶端；然后开始加载，在加载的过程中，记录待测汽车转向管柱试验中力-位移曲线，获得待测汽车转向管柱的压溃性能曲线。

本发明公开的用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法，由于夹具的第一固定支架和第二固定支架是分离的，因此，可以根据汽车转向管柱的尺寸，调整第一固定支架和第二固定支架的间距，这就解决了带电子转向助力***的汽车转向管柱底部尺寸较大的问题；但由于第一固定支架和第二固定支架是分离的，导致固定支架的刚度不够，因此在第一固定支架和第二固定支架上增加了加强筋。与现有的汽车转向管柱压溃试验装置及夹具相比，主要优点如下：

（1）可以适用于任何底部尺寸较大的汽车转向管柱，尤其适用于带电子转向助力***的转向管柱。

（2）在高度方向具有较大的调节范围

由于上端固定孔都是长条孔，因此第一上端固定板固定在第一固定支架上后，可以上下调节，方便固定不同尺寸的汽车转向管柱固定；此外，多个上端固定孔的高度不同，进一步增加了第一上端固定板的调节范围。第二上端固定板与第二固定支架的调节方式，与第一类似。

（3）在横向上具有较大的调节范围

由于下端固定孔都是长条孔，因此第一下端固定板固定在第一固定支架上后，可以横向（左右）调节，方便固定不同尺寸的汽车转向管柱。

（4）高度方向具有更广的调节范围

此外，多个下端固定孔的高度不同，通过与上端固定孔配合，进一步增加了试验夹具的高度调节范围，使夹具的使用范围更广。

（5）适用于不同尺寸和几何形状的转向管柱

通过上述2、3、4有点的组合，可以满足大部分、不同尺寸和几何形状的汽车转向管柱的压溃性能试验需求。

附图说明

图1是本发明一个实施例中的试验夹具结构示意图；

图2是本发明一个实施例中左侧固定支架主视图；

图3是图2所示的左侧固定支架左视图；

图4是本发明一个实施例的试验装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提出的一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具、装置及方法进行详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“底部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，包括左侧固定支架01、右侧固定支架02、左侧上端固定板03、右侧上端固定板04、左侧下端固定板05和右侧下端固定板06六个部分。

如图2和3所示，左侧固定支架01的主体部分是一个L形的钢板0101，钢板0101上还有一个加强筋0107。此外，钢板0101上有若干孔，包括上端固定孔0102和0103，下端固定孔0104，0105和0106。需要说明的是，上端固定孔和下端固定孔的数量可以根据实际需要设置，不受本实施例的限制。其中，上端固定孔0102和0103用来固定左侧上端固定板03，根据需要，选择其中一个固定孔（0102或者0103）即可；下端固定孔0104，0105和0106用来固定左侧下端固定板05，根据需要，选择其中一个固定孔（0104，0105或者0106）即可。

右侧固定支架02与左侧固定支架01对称，其主体部分也是一个L形的钢板，钢板上还有一个加强筋。此外，钢板上有若干孔，包括上端固定孔和下端固定孔。其中，上端固定孔用来固定右侧上端固定板04，根据需要，选择其中一个固定孔即可；下端固定孔用来固定右侧下端固定板06，根据需要，选择其中一个固定孔即可。

上端固定孔0102和0103都是长条孔，因此左侧上端固定板03固定在左侧固定支架01上后，可以上下调节；右侧上端固定板04与右侧固定支架02的调节方式，与左侧类似。

下端固定孔0104，0105和0106都是长条孔，因此左侧下端固定板05固定在左侧固定支架01上后，可以左右调节；此外，下端固定孔0104，0105和0106的高度不同，因此可以进行高度调节。

一种使用上述夹具的试验装置，包括拉伸机基座20，在拉伸机基座上依次安装工作台面10和夹具00，待测汽车转向管柱60通过夹具00固定；试验时，通过压头50向待测汽车转向管柱施加压力。

待测汽车转向管柱60通过固定螺栓40、固定销30与夹具00连接。固定螺栓40用于将待测汽车转向管柱60分别与左侧固定板和右侧上端固定板连接，固定销30将待测汽车转向管柱60与左侧定板和右侧下端固定板连接。

使用上述试验装置的汽车转向管柱压溃性能试验方法，包括以下步骤：

1）将左侧固定支架01固定在拉伸试验机的工作台面10上，右侧固定支架02放置在拉伸试验机的工作台面10上，但暂时不固定。

2）将左侧下端固定板05固定在左侧固定支架01上，可以暂时固定在0105这个长条孔上。将右侧下端固定板06固定在右侧固定支架02上，可以暂时固定在下端中间的那个长条孔上。

3）将待测汽车转向管柱的试验样件放置在试验装置上。首先把测汽车转向管柱下端用固定销30与左侧下端固定板05、右侧下端固定板06固定在一起。

4）将测汽车转向管柱竖直摆放，根据测汽车转向管柱左侧树脂销的位置，把左侧上端固定板03固定在左侧固定支架01上，可以根据需要，选择上端固定孔0102或者0103，并在长条孔中选择合适的位置进行固定；

5）类似地，根据测汽车转向管柱60右侧树脂销的位置，把右侧上端固定板04固定在右侧固定支架02上，并根据需要，适当移动右侧固定支架02在拉伸试验机工作台面10上的位置，然后将其固定在拉伸试验机工作台面10上。

6）将测汽车转向管柱60左侧树脂销与左侧上端固定板03用固定螺栓40连接，将测汽车转向管柱60右侧树脂销与右侧上端固定板04用固定螺栓40连接。

7）启动拉伸机试验机，移动拉伸机的压头50，使其靠近测汽车转向管柱60顶端。开始加载，在加载的过程中，记录测汽车转向管柱60试验中力-位移曲线，获得转向管柱的压溃性能曲线。

基于对本发明优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本发明并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本发明宗旨或范围的对本发明的许多显而易见的改变同样可能达到本发明的目的。

Claims (8)

1.一种用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，其特征在于，包括呈镜面设置的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架均为L形；所述第一固定支架内侧上部和下部分别设置有第一上端固定孔和第一下端固定孔，在所述第一上端固定孔和第一下端固定孔位置分别安装有第一上端固定板和第一下端固定板；所述第二固定支架内侧上部和下部分别设置有第二上端固定孔和第二下端固定孔，在所述第二上端固定孔和第二下端固定孔位置分别安装有第二上端固定板和第二下端固定板。

2.根据权利要求1所述的用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，其特征在于，所述第一上端固定孔、第一下端固定孔、第二上端固定孔和第二下端固定孔均为长条孔。

3.根据权利要求2所述的用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，其特征在于，所述第一上端固定孔和第二上端固定孔均为纵向设置，所述第一下端固定和第二下端固定孔均为横向设置。

4.根据权利要求3所述的用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，其特征在于，所述第一上端固定孔、第一下端固定孔、第二上端固定孔和第二下端固定孔的数量均为一个或多个。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于汽车转向管柱压溃性能试验的夹具，其特征在于，所述第一固定支架和第二固定支架外侧均设置加强筋。

6.一种使用权利要求5所述的夹具的试验装置，包括拉伸机基座，在拉伸机基座上依次安装工作台面和夹具，待测汽车转向管柱通过夹具固定；试验时，通过压头向所述待测汽车转向管柱施加压力。

7.根据权利要求6所述的试验装置，包括拉伸机基座，所述待测汽车转向管柱通过固定螺栓、固定销与夹具连接；所述固定螺栓用于将待测汽车转向管柱分别与第一上端固定板和第二上端固定板连接，所述固定销用于将待测汽车转向管柱分别与第一下端固定板和第二下端固定板连接。

8.一种使用根据权利要求6所述的试验装置的试验方法，包括以下步骤：

1）将第一固定支架固定在拉伸试验机的工作台面上；将第二固定支架放置在拉伸试验机的工作台面上，但暂时不固定；

2）将第一下端固定板固定在第一固定支架上，将第二下端固定板固定在第二固定支架上；

3）将待测汽车转向管柱放置在试验装置上：首先用固定销分别把待测汽车转向管柱下端与第一下端固定板、第二下端固定板固定在一起；

4）将待测汽车转向管柱竖直摆放，根据待测汽车转向管柱第一树脂销的位置，把第一上端固定板固定在第一固定支架；根据需要，选择某个第一上端固定孔，并在长条孔中选择合适的位置进行固定；

5）根据待测汽车转向管柱第二树脂销的位置，把第二上端固定板固定在第二固定支架上，并根据需要，适当移动第二固定支架在拉伸试验机工作台面上的位置，然后将第二固定支架固定在拉伸机工作台面上；

6）将待测汽车转向管柱第一树脂销与第一上端固定板用固定螺栓连接，将待测汽车转向管柱第二树脂销与第二上端固定板用固定螺栓连接；

7）启动拉伸机试验机，移动拉伸机试验机的压头，使其靠近待测汽车转向管柱顶端；然后开始加载，在加载的过程中，记录待测汽车转向管柱试验中力-位移曲线，获得待测汽车转向管柱的压溃性能曲线。

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