CN2549452Y - 多功能汽车转向器总成试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利涉及汽车试验设备，特指一种多功能汽车转向器总成试验台，能够模拟汽车的实际转向阻力和阻尼，实现变负荷加载。其设有带加载液压缸的加载装置、测试装置，加载装置设有摩擦片组件和由杠杆和摩擦板焊接而成的杠杆焊合件。杠杆焊合件经拉杆与转向器相连，杠杆焊合件和摩擦片组件通过垫圈和螺母装在销轴上，摩擦片组件由经铆钉铆接为一体的摩擦片和垫板和其上依次装配的压盘、碟形弹簧、盖板组成，拉杆经摇臂与输出端为角位移和转矩的转向器相连。该试验台结构简单，加载参数调节方便，能够适应多种转向器。
Description
所属技术领域
本实用新型专利涉及汽车试验设备，特指一种多功能汽车转向器总成试验台，它可以用于机械式、液压助力式和电动助力式汽车转向器总成的试验，能够模拟汽车的实际转向阻力和阻尼，实现变负荷加载，并且能够改变加载特性，还可以实现等负荷加载和等速度加载。
背景技术
对于转向器，我们国家有行业标准QC/T529-1999汽车液压转向加力装置及动力转向器总成台架试验方法和QC/T29096-1992汽车转向器总成台架试验方法，分别规定了对动力转向器和机械转向器进行试验的方法，我国的转向器主要根据这两项标准进行台架试验，其中有些试验项目是在加载条件下进行的。但根据这两项标准设计的试验台对转向器输出端所加的载荷均为等负荷，例如对于齿轮齿条式转向器，有的采用齿条推拉活塞式液压缸，对于循环球式转向器，有的采用摇臂轴来带动摆动式液压缸。总之，这些试验台所加的载荷与转向器输出端工作时承受的变负荷是不一致的。当转向器安装到汽车上以后，转向器输出端承受的力分为两种：一种是回正力，它的作用是使得转向器回到中位，另一种是转向传动机构以及转向车轮轮胎与地面的摩擦，它的作用是阻碍转向器的运动。实用新型专利92 223 334.9采用线性弹簧对转向器输出端进行加载，实现了变负荷加载。但弹簧预紧力的存在与转向器的实际使用情况有差异，因为转向器在转向时必须克服摩擦力，摩擦力的方向是与转向器的运动方向相反，使得转向器回正变得困难，而弹簧预紧力则是沿着一个方向，它的存在则有利于转向器的回正；另外该专利的加载弹簧刚度是不变的，若要改变弹簧的刚度，就必须更换弹簧；该专利难以同时实现等负荷加载，而等负荷加载也是需要的试验工况之一。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种多功能汽车转向器总成试验台，它既可以实现变负荷加载，用来模拟实际的转向阻力，还可以实现等负荷加载和等速度加载。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
其设有带加载液压缸的加载装置、测试装置，其特征在于加载装置设有摩擦片组件和由杠杆和摩擦板焊接而成的杠杆焊合件。
杠杆焊合件经拉杆与转向器相连，杠杆焊合件和摩擦片组件通过垫圈和螺母装在销轴上，摩擦片组件由经铆钉铆接为一体的摩擦片和垫板和其上依次装配的压盘、碟形弹簧、盖板组成，拉杆经摇臂与输出端为角位移和转矩的转向器相连。
施加于杠杆焊合件的摩擦力矩通过摩擦板与摩擦片之间的摩擦来产生，摩擦力矩的大小通过螺母来调节。
其工作时，通过杠杆机构和加载液压缸一起模拟回正力，并通过调节加载液压缸的输出拉力改变模拟回正力的大小；通过施加在连杆机构上的摩擦力矩模拟转向传动机构以及转向车轮轮胎与地面的摩擦，并通过调节作用在连杆机构上的摩擦力矩，改变转向器受到的摩擦大小。通过选择构件的尺寸，该机构不仅能够实现近似的线性加载，而且能够实现非线性加载。通过改变加载液压缸与转向器的连接位置，又可以实现等负荷加载。
本实用新型的优点是能够比较真实的模拟转向载荷和转向阻尼，能够在试验台上进行与实际转向载荷相应的试验；还可以进行与等负荷有关的试验。该试验台结构简单，加载参数调节方便，能够适应多种转向器。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型实现变负荷加载的第一个实施例示意图，试验样品为中间输出式的齿轮齿条式转向器。
图2的是图1原理图，这时的转向器是处于汽车直线行驶时的位置。
图3的是图1原理图，这时的转向器是处于汽车转向行驶时的位置。
图4是图1中E-E剖面图，是摩擦阻力矩实现的一个实施例。
图5是图4中构件(6)的H-H剖面。
图6是本实用新型实现变负荷加载的第二个实施例示意图，试验样品为循环球式转向器。
图7是图6的G向视图。
图8是本实用新型实现等负荷和等速度加载的实施例，试验样品为中间输出式的齿轮齿条式转向器。1加载液压缸 2铰链 3铰链 4杠杆焊合件 5摩擦片组件 6销轴7铰链 8拉杆 9铰链 10转向器齿条 11杠杆 12摩擦板 13垫板14铆钉 15摩擦片 16压盘 17盖板 18垫圈 19螺母 20碟形弹簧21摇臂
具体实施方式
图1～图7表示的是变负荷加载的实施例。在图1中，加载液压缸(1)铰支在铰链(2)上，可以绕铰链(2)摆动；加载液压缸(1)的活塞杆端部与杠杆焊合件(4)通过铰链(3)连接，杠杆焊合件(4)铰支在销轴(6)上，可以绕销轴(6)摆动；杠杆焊合件(4)的另一端与拉杆(8)通过铰链(7)连接；拉杆(8)的另一端则通过铰链(9)与转向器齿条(10)相连接。加载液压缸(1)的活塞杆始终输出一个拉力。
在图2中，安装转向器时，当转向器处于中位，即汽车处于直线行驶时，铰链(2)、铰链(3)、销轴(6)、铰链(7)的中心线处于同一平面内，转向器齿条(10)距销轴(6)的中心线为L，此时加载液压缸(1)的拉力对销轴(6)中心线的力臂为零，拉杆(8)施加于转向器齿条(10)的模拟回正力也为零。
在图3中，当转向器的输入轴转过一定角度，转向器齿条(10)相应有一位移，通过拉杆(8)来带动杠杆焊合件(4)转过一个角度，而杠杆焊合件(4)又带动液压缸(1)转过一个角度，此时加载液压缸(1)的拉力对销轴(6)中心线的力臂d不为零，拉杆(8)施加于转向器齿条(10)的模拟回正力不为零，且汽车的转弯半径越小，转向器齿条的位移也越大，杠杆焊合件(4)和加载液压缸(1)转过的角度也越大，加载液压缸(1)的拉力对销轴(6)中心线的力臂d也越大，施加的模拟回正力也越大。在杠杆焊合件(4)的转动过程中，始终受到摩擦片组件(5)施加的摩擦阻力矩，该摩擦阻力矩能够模拟转向器所受到的摩擦。
在设计时可以通过选择图1中各个构件的长度以及图2中的安装距离L，来实现不同的加载特性；也可以把各个构件的长度设计成可以调节的，使机构的加载具有最大的灵活性。
图4是杠杆焊合件(4)、摩擦片组件(5)、与销轴(6)的装配关系图。杠杆焊合件(4)由杠杆(11)和摩擦板(12)焊接而成，套在销轴(6)的下部可绕销轴(6)转动。摩擦片组件(5)由垫板(13)、铆钉(14)、摩擦片(15)、压盘(16)、盖板(17)碟形弹簧(20)组成。摩擦片(15)通过铆钉(14)与垫板(13)铆接在一起，垫板(13)上面依次装配压盘(16)、碟形弹簧(20)、盖板(17)，螺母(19)通过垫圈(18)将其拧紧。
图5为销轴(6)中部形状，垫板(13)和压盘(16)为了能够沿着销轴(6)轴向移动而不绕销轴(6)转动，也加工成同样形状并与销轴(6)形成间隙配合，从而限制了铆接在垫板(13)上的摩擦片(15)的转动。销轴(6)上部加工出螺纹，螺母(19)旋紧在销轴(6)上部，并通过垫圈(18)和摩擦片组件(5)压紧摩擦片(15)。这样，当杠杆(11)转动时，就带动摩擦板(12)一起转动，而摩擦片(15)受约束不能转动，这样就在摩擦板(12)和摩擦片(15)之间形成一个摩擦力矩。摩擦板(12)和摩擦片(15)之间形成的摩擦力矩随着螺母(19)的拧紧力矩增大而增大，所以只要调整螺母(19)的拧紧力矩，就可以方便地调节摩擦板(12)和摩擦片(15)之间形成的摩擦力矩的大小。
图6和图7中，在循环球式转向器的摇臂轴上安装了一根摇臂(21)，与拉杆(8)在铰链(9)铰接，在这种情况下，铰链(7)、铰链(9)处的铰链要用球铰链。或者采用齿轮齿条装置将转向器输出的角位移转化为线位移后，再采用上述的实施例方案。
在图8中，加载液压缸(1)活塞杆与转向器齿条(10)直接连接，使加载液压缸(1)的轴线与转向器齿条(10)的轴线同轴，实现等负荷加载和等速度加载。
本试验台在转向器的输入轴上安装了角位移传感器和扭矩传感器，用于测量转向器输入轴的角位移和驱动扭矩。对于齿轮齿条式转向器，可以在齿条的输出端安装拉压力传感器和位移传感器，测量齿条输出的拉压力和位移；对于循环球式转向器，可以在摇臂轴上安装角位移传感器和扭矩传感器，测量摇臂轴输出的角位移和扭矩。
Claims (5)
1.多功能汽车转向器总成试验台，设有带加载液压缸的加载装置、测试装置，其特征在于加载装置设有摩擦片组件(5)和由杠杆(11)和摩擦板(12)焊接而成的杠杆焊合件(4)。
2.根据权利要求1所述的多功能汽车转向器总成试验台，其特征在于杠杆焊合件(4)经拉杆(8)与转向器相连。
3.根据权利要求1所述的多功能汽车转向器总成试验台，其特征在于杠杆焊合件(4)和摩擦片组件(5)通过垫圈(18)和螺母(19)装在销轴(6)上。
4.根据权利要求1所述的多功能汽车转向器总成试验台，其特征在于摩擦片组件(5)由经铆钉(14)铆接为一体的摩擦片(15)和垫板(13)和其上依次装配的压盘(16)、碟形弹簧(20)、盖板(17)组成。
5.根据权利要求2所述的多功能汽车转向器总成试验台，其特征在于拉杆(8)经摇臂(21)与输出端为角位移和转矩的转向器相连。
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