[發明專利]六自由度加載試驗臺架

有效

• 申請號: 201610159038.2
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN107202682B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 李濤;高峰;李開標;盧海波;羅文;梁天開
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 孫燕娟

一種六自由度加載試驗臺架，包括加載環、固定支架及作動器，所述作動器包括X、Y、Z向作動器和X、Y、Z向扭轉作動器，試驗樣件固定于所述加載環內，且以可轉動的方式架設于所述固定支架上，所述Y向扭轉作動器通過Y向扭轉加載桿與所述試驗樣件相連，所述X向作動器通過X向加載桿與所述加載環相連，所述Y、Z向作動器通過所述X向加載桿與所述加載環相連，所述X、Z向扭轉作動器通過X、Z向扭轉加載桿與所述加載環相連。本發明可利用一個試驗臺架對試驗樣件進行多軸疲勞試驗。

技術領域

本發明涉及汽車測試裝置領域，特別是涉及一種汽車懸架擺臂襯套的六自由度加載試驗臺架。

背景技術

懸架擺臂的連接處一般都裝有襯套，起減振作用。如圖1和圖2所示，擺臂的襯套10通常包括內桿11、外管12、以及填充于內桿11和外管12之間的橡膠13。襯套10通過其外管12與擺臂上的孔之間的過盈配合固定至懸架擺臂上。

在車輛的行駛過程中，由于路面不平引起的沖擊、加速制動等操作，襯套在各個方向上均受到載荷，其所受載荷包括X、Y、Z三個方向的載荷Fx、Fy、Fz以及X、Y、Z三個方向的扭矩Mx、My、Mz。由于襯套長期受到復合載荷的作用，勢必會產生疲勞失效，主要表現形式為橡膠開裂。

為了模擬襯套在整車中的受力狀態，現階段采用的一種用于襯套疲勞試驗的試驗臺通過襯套外管與夾具的過盈配合，將襯套固定于試驗臺面上，然后將襯套內桿與作動器連接，使作動器的加載方向平行于襯套軸線，利用作動器對襯套進行拉壓循環加載。

由于此種試驗臺僅能對襯套進行單一方向加載，不能模擬復合工況進行試驗。另外，利用此種試驗臺對襯套進行多方向試驗時需要各個方向輪流進行試驗，試驗周期較長。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種六自由度加載試驗臺架，該試驗臺架可以模擬復合工況，對襯套類零件進行多軸疲勞試驗。

本發明提供的六自由度加載試驗臺架，包括加載環、固定支架及作動器，所述作動器包括X、Y、Z向作動器和X、Y、Z向扭轉作動器，試驗樣件固定于所述加載環內，且以可轉動的方式架設于所述固定支架上，所述Y向扭轉作動器與所述試驗樣件相連，所述X、Y、Z向作動器和所述X、Z向扭轉作動器與所述加載環相連。

根據本發明的一個實施例，所述試驗樣件包括內桿、外管、以及填充于內桿和外管之間的橡膠，所述試驗樣件的外管固定于所述加載環內，所述試驗樣件的內桿兩端分別與一Y向扭轉加載桿和一Y向扭轉平衡桿相連，所述固定支架包括分別與所述Y向扭轉加載桿及所述Y向扭轉平衡桿相連的兩個軸承支架，所述Y向扭轉作動器與所述Y向扭轉加載桿相連。

根據本發明的一個實施例，所述Y向扭轉加載桿及所述Y向扭轉平衡桿的一部分為圓柱體，另一部分為半圓柱體，所述Y向扭轉加載桿及所述Y向扭轉平衡桿的圓柱體部分分別固定至對應軸承支架的軸承內，半圓柱體部分分別通過固定元件與試驗樣件的內桿兩端固連。

根據本發明的一個實施例，所述X、Z向扭轉作動器和所述X向作動器分別通過X、Z向扭轉加載桿和X向加載桿與所述加載環相連，所述Y向作動器和所述Z向作動器通過所述X向加載桿與所述加載環相連。

根據本發明的一個實施例，所述加載環的外表面均布有四個安裝面，所述安裝面上各設有一安裝通孔，所述X、Z向扭轉加載桿與所述X向加載桿通過穿入所述安裝通孔的固定元件與所述加載環相連。

根據本發明的一個實施例，所述X向扭轉加載桿的加載端為U形叉，中部為三銷軸萬向節，所述U形叉的端部為桿端軸承，所述X向扭轉加載桿通過穿入所述加載端桿端軸承內的固定元件與所述加載環的兩個相對的安裝面相連。