專利名稱：減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對汽車減振器活塞桿進行疲勞試驗的裝置，特別涉及一種減
振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置。
背景技術：
汽車懸架系統中的減振器大多采用雙筒活塞式液力減振器。在汽車懸架系統中減 振器與彈性元件并聯安裝，其上端與車架或車身相連，下端與車橋相連。在汽車運行時減振 器活塞桿既承受隨機交變的軸向力作用，同時也承受隨機交變的側向力作用，交變側向力 容易造成活塞桿疲勞斷裂，因此活塞桿側向彎曲疲勞壽命關系到車輛行駛的平穩性和安全 性。然而目前還沒有專門對減振器活塞桿進行側向動態彎曲疲勞試驗的裝置，使汽車減振 器的產品質量難以得到保障。
實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，該裝 置可對各種規格的活塞桿施加一個雙向對稱的最大值相同的激振力，使活塞桿在一定的激 振頻率下完成設定次數的激振，從而可檢驗出減振器活塞桿側向動態彎曲的疲勞強度，確 保產品質量。 該減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置有一個通過驅動裝置驅動用來提供 簡諧激勵的簡諧運動機構，在簡諧運動機構中實現簡諧運動的輸出部件外面套有一個彈簧 架，在彈簧架內設有兩個上、下對稱布置的壓簧，所述簡諧運動機構的輸出部件夾在兩個壓 簧之間，在彈簧架的上端連接有與壓簧在同一軸心線上的力傳感器，在力傳感器上端通過 連接桿連接有萬向連接件；該裝置還設有一個固定活塞桿的固定夾具和用來監測活塞桿所 受激振力的數據采集處理系統，在固定夾具上設有一個套在連接桿上的導向套，所述的力 傳感器的信號輸出端與數據采集處理系統連接。 上述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，所述的簡諧運動機構為曲柄連 桿滑塊機構，簡諧運動機構的輸出部件為曲柄連桿滑塊機構中的滑塊。 上述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，所述的曲柄連桿滑塊機構是由
一個軸座、安裝在軸座上的轉盤、沿徑向安裝在轉盤上且相互連接的調整電機和調整絲杠、
設在調整絲杠上的絲母和鉸接在絲母上的連桿、鉸接在連桿上端的連接軸以及固定在連接
軸上端的滑塊構成，所述的數據采集處理系統的控制輸出端與調整電機連接，通過數據采
集處理系統控制調整電機和調整絲杠可實現曲柄長度可調，進而實現激振力的調整，確保
不同規格的活塞桿由于其直徑和試驗懸臂長度不同，激振力最大值不變。 上述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，所述的彈簧架是由上、下布置
的上連接板和下連接板，均布連接在上、下連接板之間的多根立柱構成。 上述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，所述的數據采集處理系統是由 設在簡諧運動機構的輸出部件上的計數器，輸入端分別連接力傳感器和計數器的數據采集卡，以及與數據采集卡連接的工控機和連接工控機的輸出設備構成。 本實用新型的優點是通過簡諧運動機構可實現簡諧激勵，為待測活塞桿的側向 動態彎曲疲勞試驗提供激振動力；利用結構尺寸相同的兩個壓簧在簡諧運動機構的輸出部 件的作用下能夠對待測活塞桿產生雙向對稱的側向激振力，并通過力傳感器測量激振力值 傳給數據采集處理系統，通過數據采集處理系統調控簡諧運動機構的運動幅度可實現活塞 桿受到的激振力達到實驗要求的預設值。因此該試驗裝置可實現對一端固定的懸臂活塞桿 的自由端施加一個雙向對稱且最大值相同的激振力，使活塞桿在一定激振頻率下進行預定 次數的激振，從而檢驗出待測活塞桿是否斷裂或表面有裂紋。同時該試驗裝置方便與各種 規格的活塞桿可靠連接，使用操作方便；而且通過萬向連接件可使待測活塞桿在試驗中僅 受到垂直方向的激振力，因此實驗結果準確，確保了最終的產品質量。
圖1是本實用新型的結構示意圖； 圖2是本實用新型的電路方框圖； 圖3是圖1中轉盤的剖視圖； 圖中固定夾具1，萬向連接件2，力傳感器3，上連接板4，壓簧5，滑塊6，立柱7， 連接軸8，下連接板9，連桿IO，調整電機11，轉盤12，調整絲杠13，連接桿14，活塞桿15，計 數器16，數據采集卡17，工控機18，輸出設備19，信號調理模塊20，驅動電機21 ，減速機22， 軸座23，驅動軸24，絲母25。
具體實施方式如圖所示，該減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置有一個通過驅動裝置驅動 用來提供簡諧激勵的簡諧運動機構，所述的驅動裝置是由驅動電機21和減速機22連接而 成，所述的簡諧運動機構為曲柄連桿滑塊機構，也可采用凸輪機構、槽輪機構或其它可實現 簡諧運動的機構，本實施例以曲柄連桿滑塊機構為例。所述的曲柄連桿滑塊機構包括一個 軸座23，在軸座23上安裝有可旋轉的驅動軸24，驅動軸24 —端與減速機22連接、另一端 固接有轉盤12，在轉盤12上沿其徑向通過兩套軸承安裝有一根調整絲杠13，在轉盤12的 外緣位于調整絲杠13的一端固定有調整電機ll，調整電機11輸出軸與調整絲杠13鍵連 接，在調整絲杠13上安裝有絲母25，在絲母25上通過銷軸鉸接有連桿IO，在連桿10上端 鉸接有垂直的連接軸8，在連接軸8上端固接有滑塊6。 在曲柄連桿滑塊機構的滑塊6外面套有一個彈簧架，所述的彈簧架是由上、下布 置的上連接板4和下連接板9以及均布連接在上、下連接板4和9之間的多根立柱7構成。 在彈簧架內設有兩個上、下對稱布置的壓簧5，兩個壓簧5結構尺寸完全相同，所述的連接 軸8由下連接板9穿過且滑塊6夾在兩個壓簧5之間。在上連接板4的上表面通過短軸連 接有力傳感器3，力傳感器3與壓簧5和滑塊6在同一軸心線上。在力傳感器3上端通過連 接桿14連接有萬向連接件2，萬向連接件2可采用關節軸承或萬向節等標準件，以保證待測 活塞桿在試驗中僅受到垂直方向的力。 該減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置還設一個固定夾具和用來監測活塞 桿所受激振力的數據采集處理系統，所述的連接桿14由固定夾具1穿過，在固定夾具1上對應連接桿14處安裝有導向套，以確保萬向連接件2與待測活塞桿15的相對位置固定。所 述的數據采集處理系統是由設在滑塊6上的計數器16，分別與力傳感器3和計數器16的 信號輸出端連接的數據采集卡17，以及與數據采集卡17連接的工控機18和連接工控機18 的輸出設備19構成。在力傳感器3與數據采集卡17之間設有信號調理模塊20，所述工控 機18的控制輸出端通過數據采集卡17與調整電機11連接，通過控制調整電機11使調整 絲杠13轉動，實現曲柄連桿滑塊機構的曲柄長度調整，進而實現激振力的調整。 試驗時，將待測活塞桿15穿過萬向連接件2的內孔并將待測活塞桿15 —端夾持 在固定夾具1上。啟動驅動電機21，通過減速機22帶動轉盤12勻速轉動，使曲柄連桿滑塊 機構實現簡諧激勵，再通過滑塊6帶動兩個壓簧5產生雙向對稱的激振力，該側向激振力通 過力傳感器3和萬向連接件2作用到待測活塞桿15的自由端，使待測活塞桿15受到一頻 率固定、最大值不變的橫向激振力，在激振力的作用下活塞桿的自由端做上下激振。激振力 的大小通過力傳感器3轉化為電壓信號，經信號調理模塊20的調理、放大后輸入到數據采 集卡17，再經數據采集卡17轉換后傳給工控機18，通過工控機18的軟件系統進行數據的 處理、分析和計算，并與預先設定的最大值比較，如果力傳感器3采集的激振力值與預先設 定值不同，則工控機18通過數據采集卡17發出指令，驅動調整電機11帶動調整絲杠13旋 轉，使絲母25相對于轉盤12中心的距離即曲柄連桿滑塊機構的曲柄長度發生改變，從而調 整激振力值，直至與預先設定值相同。因此，力傳感器3、數據采集卡17、工控機18、調整電 機11和曲柄連桿滑塊機構組成了對激振力的閉環控制，使其雙向對稱相等并且最大值始 終不變。同時，工控機18通過力傳感器3始終監控激振力最大值，如果其持續減小，則表明 活塞桿表面已經出現裂紋，試驗即可終止。由工控機18通過計數器16記錄活塞桿累計激 勵次數。
權利要求一種減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，其特征是它有一個通過驅動裝置驅動用來提供簡諧激勵的簡諧運動機構，在簡諧運動機構中實現簡諧運動的輸出部件外面套有一個彈簧架，在彈簧架內設有兩個上、下對稱布置的壓簧，所述簡諧運動機構的輸出部件夾在兩個壓簧之間，在彈簧架的上端連接有與壓簧在同一軸心線上的力傳感器，在力傳感器上端通過連接桿連接有萬向連接件；該裝置還設有一個固定活塞桿的固定夾具和用來監測活塞桿所受激振力的數據采集處理系統，在固定夾具上設有一個套在連接桿上的導向套，所述的力傳感器的信號輸出端與數據采集處理系統連接。
2. 根據權利要求1所述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，其特征是所述 的簡諧運動機構為曲柄連桿滑塊機構，簡諧運動機構的輸出部件為曲柄連桿滑塊機構中的 滑塊。
3. 根據權利要求2所述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，其特征是所述 的曲柄連桿滑塊機構是由一個軸座、安裝在軸座上的轉盤、沿徑向安裝在轉盤上且相互連 接的調整電機和調整絲杠、設在調整絲杠上的絲母和鉸接在絲母上的連桿、鉸接在連桿上 端的連接軸以及固定在連接軸上端的滑塊構成，所述的數據采集處理系統的控制輸出端與 調整電機連接。
4. 根據權利要求1所述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，其特征是所述 的彈簧架是由上、下布置的上連接板和下連接板，均布連接在上、下連接板之間的多根立柱 構成。
5. 根據權利要求1所述的減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，其特征是所述 的數據采集處理系統是由設在簡諧運動機構的輸出部件上的計數器，輸入端分別連接力傳 感器和計數器的數據采集卡，以及與數據采集卡連接的工控機和連接工控機的輸出設備構 成。
專利摘要一種減振器活塞桿側向動態彎曲疲勞試驗裝置，它有一個通過驅動裝置驅動用來提供簡諧激勵的簡諧運動機構，在簡諧運動機構的輸出部件外面套有一個彈簧架，在彈簧架內設有兩個上、下布置的壓簧，所述簡諧運動機構的輸出部件夾在兩個壓簧之間，在彈簧架的上端連接有力傳感器，在力傳感器上端連接有萬向連接件；該裝置還設有固定夾具和數據采集處理系統，所述的力傳感器的信號輸出端與數據采集處理系統連接。優點是可對各種規格的活塞桿施加一個雙向對稱的最大值相同的激振力，使活塞桿在一定的激振頻率下完成設定次數的激振，從而可檢驗出減振器活塞桿側向動態彎曲的疲勞強度，確保產品質量。
文檔編號G01N3/06GK201532341SQ20092026887
公開日2010年7月21日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者孫曉幫, 曾慶東, 梁海林, 王天利 申請人:錦州萬友機械部件有限公司;梁海林;王天利;孫曉幫