[實(shí)用新型]機(jī)械式橡膠球鉸疲勞試驗(yàn)機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620051362.4
• 申請日: 2006-06-16
• 公開（公告）號: CN200965490Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林達(dá)文;趙熙雍;王進(jìn);李心;崔澤龍;李仕林
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G01M17/04
• 分類號: G01M17/04;G01M19/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種機(jī)械式橡膠球鉸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)裝置，它應(yīng)用于汽車和火車用橡膠球鉸或類似產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)疲勞壽命的測試。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)在高速公路和城市公共交通迅速發(fā)展，對汽車或其它公共交通運(yùn)載工具的舒適度提出了更高的要求，橡膠球鉸是國內(nèi)外目前應(yīng)用最為廣泛的減振降噪裝置，在汽車、?火車等交通工具中主要起懸掛、傳力、隔振、緩沖和定位的作用。與傳統(tǒng)金屬彈簧相比，具有結(jié)構(gòu)易于調(diào)整、減振降噪功效顯著、體積小、重量輕、電阻大、無磨耗、免維護(hù)和安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，這類產(chǎn)品在國內(nèi)外的應(yīng)用非常廣泛，可以說橡膠球鉸是減震裝置中的一個(gè)關(guān)鍵零件。橡膠球鉸在使用中主要承受交變載荷，在企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制、用戶交驗(yàn)、新產(chǎn)品定型鑒定、認(rèn)證、行業(yè)抽檢和工藝調(diào)整環(huán)節(jié)中，必須進(jìn)行疲勞性能抽查檢測。目前疲勞試驗(yàn)機(jī)的方式有機(jī)械式、電液伺服式和電磁諧振式。電磁諧振式疲勞試驗(yàn)機(jī)適用于試驗(yàn)頻率高、載荷和位移振幅小的試驗(yàn)；電液伺服式試驗(yàn)機(jī)價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本較高；機(jī)械式疲勞試驗(yàn)機(jī)價(jià)格適宜，運(yùn)行成本較低，但由于多采用常規(guī)的連桿往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要只適用于大位移的疲勞試驗(yàn)(大于5mm位移)，因此，鑒于我國目前這種情況，市場上的確需要有一種適用于小位移又運(yùn)行成本低廉，適合于長時(shí)間實(shí)驗(yàn)需要的疲勞試驗(yàn)的疲勞試驗(yàn)方法和裝置。

通過查找“疲勞試驗(yàn)”“球鉸疲勞試驗(yàn)機(jī)”關(guān)鍵詞方面的專利情況及有關(guān)文章，未發(fā)現(xiàn)球鉸試驗(yàn)機(jī)方面的專利申請記錄和相關(guān)論文。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)較為簡單，體積小傳動(dòng)效率高、試驗(yàn)可靠性高，穩(wěn)定強(qiáng)，主要參數(shù)可調(diào)(頻率、振幅)，單個(gè)方向(徑向)振動(dòng)的機(jī)械式橡膠球鉸疲勞試驗(yàn)機(jī)。????

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：包括機(jī)架，異步電動(dòng)機(jī)，一級齒輪變速箱，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)，連軸器，工作臺，電動(dòng)機(jī)支座，載荷傳感器，試驗(yàn)機(jī)底座，其特征在于：異步電動(dòng)機(jī)采用工業(yè)供電系統(tǒng)和變頻調(diào)速裝置可切換供電的異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪變速箱為一級齒輪減速變速箱，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曲柄連桿裝置驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)偏心距的偏心加載組件機(jī)構(gòu)，試驗(yàn)載荷是通過偏心加載組件機(jī)構(gòu)帶動(dòng)繞固定支點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的零位調(diào)整加載連桿，驅(qū)動(dòng)橡膠球鉸外套作上下方向的直線往復(fù)振動(dòng)完成的直線往復(fù)振動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)橡膠球鉸在徑向做往返振動(dòng)完成的。橡膠球鉸徑向振動(dòng)的振幅是用偏心套和偏心軸裝置調(diào)整偏心調(diào)整的，橡膠球鉸的徑向初始預(yù)壓力是用雙向螺紋調(diào)整連桿長度調(diào)整的。一級齒輪變速箱為具有換檔裝置形成2檔頻率。也可以采用變頻調(diào)速裝置更細(xì)致地調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率。被測橡膠球鉸位于試驗(yàn)機(jī)工作臺的頂部，由工作臺的夾緊裝置固定；被測橡膠球鉸的下方與產(chǎn)生振動(dòng)的往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)由偏心加載組件和零位調(diào)整連桿組件組成，上部分為零位調(diào)整連桿組件，下部分為偏心加載組件；零位調(diào)整連桿組件用于固定和調(diào)整被測橡膠球鉸零位預(yù)壓載荷，在零位調(diào)整連桿組件內(nèi)設(shè)有載荷傳感器；偏心加載組件直接與零位調(diào)整連桿組件相連，并通過調(diào)整偏心軸和偏心套的相對位置來調(diào)整振動(dòng)的振幅，偏心加載組件通過一級齒輪變速箱與異步電動(dòng)機(jī)相連，并由變頻調(diào)速裝置可切換供電的異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。本試驗(yàn)機(jī)可以同時(shí)做兩個(gè)橡膠球鉸的疲勞試驗(yàn)，當(dāng)然也可以做單個(gè)橡膠球鉸的疲勞試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用機(jī)械式球鉸疲勞試驗(yàn)機(jī)可以低成本、高可靠性地檢測橡膠球鉸在振動(dòng)狀態(tài)下的疲勞壽命，振動(dòng)條件是等效模擬橡膠球鉸的實(shí)際應(yīng)用工況，可真實(shí)反映橡膠球鉸使用壽命。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意主視圖

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意左側(cè)視圖

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意俯視圖

圖中：

1、被測橡膠球鉸????2、零位調(diào)整連桿組件????3、載荷傳感器

4、偏心加載組件????5、工作臺??????????????6、機(jī)架

7、級齒輪變速箱????8、連軸器??????????????9、異步電動(dòng)機(jī)

10、電動(dòng)機(jī)支座?????11、試驗(yàn)機(jī)底座?????????12、往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)

具體實(shí)施方案

附圖給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，從附圖中可以看出，本機(jī)械式橡膠球鉸疲勞試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架6，異步電動(dòng)機(jī)9，一級齒輪變速箱7，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)12，連軸器8，工作臺5，電動(dòng)機(jī)支座10，載荷傳感器3，試驗(yàn)機(jī)底座11，其特征在于：異步電動(dòng)機(jī)9采用工業(yè)供電系統(tǒng)和變頻調(diào)速裝置可切換供電的異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪變速箱7為一級齒輪減速變速箱，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)12采用曲柄連桿裝置驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)偏心距的偏心加載組件機(jī)構(gòu)，試驗(yàn)載荷是通過偏心加載組件4機(jī)構(gòu)帶動(dòng)繞固定支點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的零位調(diào)整加載連桿，驅(qū)動(dòng)橡膠球鉸外套作上下方向的直線往復(fù)振動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)橡膠球鉸在徑向做往返振動(dòng)完成的。橡膠球鉸徑向振動(dòng)的振幅是用偏心套和偏心軸裝置調(diào)整偏心調(diào)整的，橡膠球鉸的徑向初始預(yù)壓力是用雙向螺紋調(diào)整連桿長度調(diào)整的。一級齒輪變速箱為具有換檔裝置形成2檔頻率。也可以采用變頻調(diào)速裝置更細(xì)致地調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率。被測橡膠球鉸1位于試驗(yàn)機(jī)工作臺5的頂部，由工作臺的夾緊裝置固定；被測橡膠球鉸1的下方與產(chǎn)生振動(dòng)的往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)12相連，往返振動(dòng)機(jī)構(gòu)12由偏心加載組件4和零位調(diào)整連桿組件2組成，上部分為零位調(diào)整連桿組件2，下部分為偏心加載組件4；零位調(diào)整連桿組件2用于固定和調(diào)整被測橡膠球鉸零位預(yù)壓載荷，在零位調(diào)整連桿組件2內(nèi)設(shè)有載荷傳感器3；偏心加載組件4直接與零位調(diào)整連桿組件2相連成一體，并通過調(diào)整偏心軸和偏心套的相對位置來調(diào)整振動(dòng)的振幅，偏心加載組件4通過一級齒輪變速箱7與異步電動(dòng)機(jī)9相連，并由變頻調(diào)速裝置可切換供電的異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)9根據(jù)球鉸的最大徑向載荷和最大徑向變形選擇了高效率的三相異步電動(dòng)機(jī)YX132M-4型7.5kW電動(dòng)機(jī)。試驗(yàn)時(shí)，將橡膠球鉸1用工裝支承在零位調(diào)整組件2和工作臺5之間，調(diào)整零位調(diào)整組件2左右旋螺栓螺母付的長度來施加零位預(yù)壓載荷；根據(jù)試驗(yàn)大綱確定的試驗(yàn)振動(dòng)振幅，用偏心加載組件4調(diào)整偏心軸和偏心套的相對位置來調(diào)整振動(dòng)的振幅；根據(jù)試驗(yàn)大綱確定的試驗(yàn)振動(dòng)頻率，如果要求為5Hz或10Hz只需通過變速箱7的撥爪進(jìn)行換檔，用工業(yè)供電系統(tǒng)通過電氣控制柜12直接給異步電動(dòng)機(jī)9供380V?50Hz交流電。如果是大于或者小于5Hz和10Hz，則通過電氣控制柜12中專門配置的變頻調(diào)速裝置給異步電動(dòng)機(jī)9供電。根據(jù)要求的振動(dòng)頻率，預(yù)先在控制面板上的觸摸屏上調(diào)節(jié)好異步電動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速和被試橡膠球鉸1的振動(dòng)頻率是一定的對應(yīng)關(guān)系。其動(dòng)作步驟是：給異步動(dòng)動(dòng)機(jī)9供電，電動(dòng)機(jī)9產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)功率，經(jīng)過聯(lián)軸器，驅(qū)動(dòng)一級齒輪減速箱7，主動(dòng)齒輪同時(shí)對稱驅(qū)動(dòng)兩個(gè)從動(dòng)輪，一個(gè)正轉(zhuǎn)，另一個(gè)反轉(zhuǎn)，再經(jīng)過聯(lián)軸器、偏心加載組件4帶動(dòng)零位調(diào)整連桿組件2繞支座的支點(diǎn)擺動(dòng)，驅(qū)動(dòng)被試橡膠球鉸1做上下振動(dòng)，電器控制柜12中的計(jì)數(shù)器同時(shí)記錄振動(dòng)次數(shù)。本試驗(yàn)機(jī)可以同時(shí)做兩個(gè)橡膠球鉸的疲勞試驗(yàn)，當(dāng)然也可以做單個(gè)橡膠球鉸的疲勞試驗(yàn)。