[發明專利]一種懸架彈簧扭轉力矩試驗機及懸架彈簧扭轉力矩的測試方法

有效

• 申請號: 201510224348.3
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN105157994B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 馮慶芳
• 申請（專利權）人: 濟南凱鐳迪精密儀器有限公司
• 主分類號: G01M17/04
• 分類號: G01M17/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 閆曉燕

技術領域

本發明涉及試驗機領域，具體是一種懸架彈簧扭轉力矩試驗機及懸架彈簧扭轉力矩的測試方法。

背景技術

懸架是汽車的車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。懸架彈簧的扭轉力矩關系到方向盤的轉向是否靈活，以及方向盤在不受力的情況下是否有偏向趨勢。目前沒有用于測試懸架彈簧扭轉力矩的設備。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足，提供一種懸架彈簧扭轉力矩試驗機的技術方案，能夠模擬懸架彈簧的真實使用狀態，并對懸架彈簧的扭轉力矩進行測試。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種懸架彈簧扭轉力矩試驗機，包括工作臺，所述工作臺上安裝有Z向加載裝置和X向加載裝置，所述Z向加載裝置包括Z向驅動裝置、Z向傳動機構、Z向導軌、Z向移動部件和Z向位移測量裝置，所述Z向導軌沿豎直方向安裝在工作臺上，所述Z向移動部件滑動安裝在Z向導軌上，所述Z向驅動裝置通過Z向傳動機構與Z向移動部件連接，Z向移動部件上安裝有Z向負荷傳感器，Z向負荷傳感器上安裝有壓頭，所述壓頭上設有定位孔，所述Z向位移測量裝置用于測量Z向移動部件的位移；所述X向加載裝置包括X向驅動裝置、X向傳動機構、X向導軌、X向移動部件和X向位移測量裝置，所述X向導軌沿X向方向安裝在工作臺上，所述X向移動部件滑動安裝在X向導軌上，所述X向驅動裝置通過X向傳動機構與X向移動部件連接，X向移動部件上沿Y向方向設有Y向導軌，所述Y向導軌上滑動安裝有Y向移動部件，所述Y向移動部件上安裝有X向負荷傳感器，所述X向負荷傳感器上安裝有連接軸，所述X向位移測量裝置用于測量X向移動部件的位移；所述工作臺上設有定位軸，所述定位軸可轉動的豎直安裝在工作臺上。所述Z向負荷傳感器、Z向位移測量裝置、X向負荷傳感器和X向位移測量裝置分別與控制系統連接。Z向為豎直方向，X向、Y向和Z向為正交的三個方向。

本發明的技術方案還有：所述工作臺上設有定位彎板，所述定位彎板滑動安裝在工作臺上。定位彎板用于與轉向節的后平面配合，以定位進行推拉試驗時減震器的初始位置，使用時將定位彎板滑動至定位位置，定位完成后將定位彎板滑動移開，防止推拉試驗時對減震器產生干涉。

本發明的技術方案還有：所述Z向傳動機構為滾珠絲杠Ⅰ，所述Z向位移測量裝置為編碼器Ⅰ，所述編碼器Ⅰ的輸入軸通過帶傳動與滾珠絲杠Ⅰ連接，編碼器Ⅰ可以測量滾珠絲杠Ⅰ的旋轉角度，從而計算出Z向移動部件的位移；所述X向傳動機構為滾珠絲杠Ⅱ，所述X向位移測量裝置為編碼器Ⅱ，所述編碼器Ⅱ的輸入軸通過帶傳動與滾珠絲杠Ⅱ連接，編碼器Ⅱ可以測量滾珠絲杠Ⅱ的旋轉角度，從而計算出X向移動部件的位移。

本發明的技術方案還有：還包括定位軸套Ⅰ和定位軸套Ⅱ，所述定位軸通過軸承安裝在定位軸套Ⅰ中，所述定位軸套Ⅱ套設在定位軸套Ⅰ的外部并將定位軸套Ⅰ壓緊固定在工作臺上。

本發明的技術方案還有：所述定位軸套Ⅱ通過螺栓連接固定在工作臺上。

本發明還提供了利用上述懸架彈簧扭轉力矩試驗機測試懸架彈簧扭轉力矩的方法，包括以下步驟：

A、將減震器與轉向節安裝在一起，將轉向節的下端與定位軸固定連接，減震器的上端套入壓頭上的定位孔中；

B、控制Z向移動部件下移，Z向移動部件對懸架彈簧施加垂向力，當Z向位移測量裝置檢測到懸架彈簧的高度達到汽車空載高度并且Z向負荷傳感器檢測到垂向壓力達到汽車空載壓力時，控制系統使Z向移動部件停止運動；

C、將連接軸與轉向節的推拉桿連接，控制系統控制X向移動部件沿X向往返移動至少兩次，通過X向位移測量裝置得到最后一次X向移動部件的位移，通過X向負荷傳感器得到最后一次X向移動部件對X向負荷傳感器的推拉力。位移和推拉力可以通過與控制系統連接的計算機顯示出來。此過程中，Y向移動部件會沿Y向移動。

根據測得的數據，可以計算懸架彈簧的扭轉力矩T=F*R cosα，其中F為X向負荷傳感器測得的推拉力，R為推拉桿與轉向節的鉸接點與減震器軸線的距離，α為減震器的旋轉角度，α= arcsin(S/R)，S為X向位移測量裝置測得的X向移動部件的位移。

本發明的技術方案還有：所述步驟C中，控制系統控制X向移動部件沿X向往返移動五次，通過X向位移測量裝置得到第五次X向移動部件的位移，通過X向負荷傳感器得到第五次X向移動部件對X向負荷傳感器的推拉力。