汽車橫向穩定桿耐久試驗臺架的制作方法

本發明涉及汽車穩定桿試驗臺架技術領域，尤其是一種汽車橫向穩定桿耐久試驗臺架。

背景技術：

為改善汽車行駛平順性，通常把懸架剛度設計得比較低，其結果是影響了汽車行駛穩定性。為此，在懸架系統中采用了橫向穩定桿結構，用來提高懸架側傾角剛度，減少車身傾角。

橫向穩定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，形狀呈“u”形，橫置在汽車的前端和后端。桿身的中部，用橡膠襯套與車身或車架鉸接相連，兩端通過側壁端部的橡膠墊或球頭銷與懸架導向臂連接，其功用是防止車身在轉彎時發生過大的橫向側傾，盡量使車身保持平衡。目的是減少汽車橫向側傾程度和改善平順性。橫向穩定桿實際上是一個橫置的扭桿彈簧，在功能上可以看成是一種特殊的彈性元件。當車身只作垂直運動時，兩側懸架變形相同，橫向穩定桿不起作用。當汽車轉彎時，車身側傾，兩側懸架跳動不一致，外側懸架會壓向穩定桿，穩定桿就會發生扭曲，桿身的彈力會阻止車輪抬起，從而使車身盡量保持平衡，起到橫向穩定的作用。

當前用于檢測汽車穩定桿疲勞壽命的穩定桿疲勞壽命試驗機，主要采用電液伺服技術，采用液壓加載、計算機控制，通過電液伺服閥控制直線伺服作動器，從而實現對穩定桿疲勞壽命測試，同時試驗軟件可對相關參數和試驗數據進行設定和存儲，實時顯示試驗曲線，并能打印試驗數據及相關曲線。然而，其局限性也較為明顯，測試設備測試頻率低(動態頻率通常為1hz～6hz)，耗時長，每次只能驗證1根穩定桿，測試數量偏少，且耐久檢測設備的柔性比較差，通常只能用于穩定桿的耐久檢測，客戶新項目開發或者生產線年度耐久驗證要求比較多時，需要購買數臺疲勞壽命試驗機，增加了企業投資負擔。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種汽車橫向穩定桿耐久試驗臺架，解決當前汽車穩定桿疲勞壽命試驗機的測試頻率低，測試數量偏少且測試臺架通用性比較差的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種汽車橫向穩定桿耐久試驗臺架，包括：

驅動系統，該驅動系統包括控制電機的控制柜和驅動輪；

傳動系統，該傳動系統包括從動輪、擺臂和傳動軸，所述從動輪的一端與驅動輪連接，另一端連接振幅調節桿，所述擺臂連接傳動叉，所述傳動軸的一端固定在振幅調節桿上，另一端通過銷軸與傳動叉連接；

測試臺架，該測試臺架包括左支架臺、右支架臺和樣件測試臺，所述左、右支架臺對稱設置，所述左、右支架臺上均設有支撐架、第一導向桿、第二導向桿、上支撐塊、下支撐塊，所述上支撐塊上設有調節手柄，轉動調節手柄調整上支撐塊在第一導向桿和第二導向桿上的位置，所述下支撐塊上設有下支撐塊調節裝置，該下支撐塊調節裝置用來調整下支撐塊在右支架臺上的相對位置，所述樣件測試臺包括橫向調節桿和工字梁；

測控系統，該測控系統包括安裝在工字梁上的第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器和第二傳感器將采集到的數據傳輸至控制柜中。

進一步地，所述工字梁通過螺母固定在橫向調節桿上，橫向調節桿中間通過支撐臂相連。

進一步地，所述第一傳感器連接被測第一穩定桿的一端，所述第二傳感器上端通過外接球頭與被測第一穩定桿的另一端連接，所述第二傳感器的下端固定在工字梁上。

進一步地，所述振幅調節桿設有可移動的滑塊，振幅調節桿調整滑塊相對于從動輪的偏心距離。

進一步地，所述振幅調節桿上設有固定滑塊的螺母。

本發明的有益效果如下：

本發明由電機帶動，整體測試頻率比較高且一次可以測試四根橫向穩定桿，大大的縮短了整個測試時間，節約了穩定桿試驗時間成本；同時其通用性強，更換不同的測試模塊后，也可用于懸架彈簧等車用彈性部件的檢測，實現了一機多用，減少了企業的設備投資。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的俯視圖；

圖2是本發明的主視圖；

圖3至圖6是本發明的傳動系統運動示意圖；

圖7是本發明用于彈簧耐久試驗的結構示意圖。

圖中：1、左支架臺；2、控制柜；3、振幅調節桿；4、從動輪；5、驅動輪；6、電機；7、第一傳感器；8、第一導向桿；9、支撐架；10、右支架臺；11、下支撐塊調節裝置；12、調節手柄；13、第二導向桿；14、上支撐塊；15、第二傳感器；16、橫向調節桿；17、支撐臂；18、工字梁；19、支撐桿；20、第一穩定桿；21、外接球頭；22、連接桿；23、下支撐塊；24、第二穩定桿；25、擺臂；26、傳動叉；27、傳動軸；28、滑塊；29、懸架彈簧。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1至圖2所示的一種汽車橫向穩定桿耐久試驗臺架，包括：驅動系統，該驅動系統包括控制電機6的控制柜2和驅動輪5，電機6可以在主控電腦的指令下具有步進電機的功能，能夠用于采集所設定振幅及最大振幅點的受力值，同時設定測試的動態頻率；傳動系統，該傳動系統包括從動輪4、擺臂25和傳動軸27，從動輪4的一端與驅動輪5連接，另一端連接振幅調節桿3，擺臂25連接傳動叉26，傳動軸27的一端固定在振幅調節桿3上，另一端通過銷軸與傳動叉26連接；測試臺架，該測試臺架包括左支架臺1、右支架臺10和樣件測試臺，所述左支架臺1、右支架臺10對稱設置，左支架臺1、右支架臺10上均設有支撐架9、第一導向桿8、第二導向桿13、上支撐塊14、下支撐塊23，所述上支撐塊14上設有調節手柄12，轉動調節手柄12可以調整上支撐塊14在第一導向桿8和第二導向桿13上的位置，所述下支撐塊23上設有下支撐塊調節裝置11，該下支撐塊調節裝置11用來調整下支撐塊23在右支架臺10上的相對位置，所述樣件測試臺包括橫向調節桿16和工字梁18，所述工字梁18通過螺母固定在橫向調節桿16上，橫向調節桿16中間通過支撐臂17相連；測控系統，該測控系統包括安裝在工字梁18上的第一傳感器7和第二傳感器15，所述第一傳感器7和第二傳感器15將采集到的數據傳輸至控制柜2中，控制柜2中的主電腦中試驗軟件可對相關參數和試驗數據進行設定和存儲，實時顯示試驗曲線，并能在打印設備上輸出試驗數據及相關曲線。所述第一傳感器7連接被測第一穩定桿20的一端，所述第二傳感器15上端通過外接球頭21與被測第一穩定桿20的另一端連接，所述第二傳感器15的下端固定在工字梁19上。

如圖3和圖4所示，所述振幅調節桿3設有可移動的滑塊28，振幅調節桿3調整滑塊28相對于從動輪4的偏心距離，振幅調節桿3上設有固定滑塊28的螺母。4根待測橫向穩定桿安裝到測試臺架上之后，通過如下計算得到滑塊28的偏心值a：

arcsineγ＝d/l；γ＝β＝α；a＝sinα。

l:樣件測試臺中心到待測穩定桿垂臂的距離；

a:滑塊的偏心距離值；

c:擺臂中心到軸銷中心的距離；

d:穩定桿振幅值；

α：擺臂中心運動到左端極點位置時與垂線形成的銳角；

β：樣件測試臺左端擺動到極限位置點與垂線形成的銳角；

γ：樣件測試臺左端擺動到極限位置點與平行線方向形成的銳角；

滑塊28的偏心值a確定后，調整滑塊28振幅調節桿3的相對位置到a，而后用螺母固定。

此外，還可通過最高測試力值的方式確定滑塊的偏心值a：

根據橫向穩定桿垂臂的最大測試力值，先將滑塊28固定在振幅調節桿3上某個位置，而后通過控制柜2中主控電腦的程序控制電機運轉至左端極限點位置，比較主控電腦上顯示此時的力值與最大測試力值之間的差異，逐步調整滑塊28固定在振幅調節桿3上相對位置，直至主控電腦上顯示此時的力值與最大測試力值之間的差值為0，而后用螺母固定滑塊28，從而完成了滑塊28偏心位置a的調整工作。

如圖3所示，完成了滑塊28偏心位置a的調整后，通過控制柜2中主控電腦的程序控制電機運轉至上端極限點位置，此時整個樣件測試臺及4根待測穩定桿均處于原始位置。

如圖4所示，將耐久試驗臺架的運轉模式放到自動運轉循環檔位后，電機6帶動驅動輪5旋轉，驅動輪5帶動從動輪4運轉，此時滑塊28隨著從動輪4做旋轉運動至左端極限點位置，進而帶動傳動軸27向左移動至左端，傳動軸27右端帶動擺臂25向左端擺動，擺臂25再帶動樣件測試臺整體向右傾斜，從而將4根待測穩定桿左端垂臂向上運動到測試振幅值或者最大測試力值位置，右端垂臂向下運動到測試振幅值或者最大測試力值位置。

如圖5所示，電機6繼續帶動驅動輪5旋轉，從動輪4帶著滑塊28運動至下端極限位置后，此時樣件測試臺整體回到初始位置，待測穩定桿垂臂都回到原點；

如圖6所示，在驅動輪5的帶動下，滑塊28隨著從動輪4做旋轉運動至右端極限點位置，進而帶動傳動軸27向右移動至右端，傳動軸27右端帶動擺臂25向右端擺動，擺臂25再帶動樣件測試臺整體向左傾斜，從而將4根待測穩定桿左端垂臂向下運動到測試振幅值或者最大測試力值位置，右端垂臂向上運動到測試振幅值或者最大測試力值位置。通過這樣的方式，待測穩定桿完成了一個測試循環。

如圖7所示，更換了上支撐塊14，下支撐塊23和相應的傳感器后，可以用于懸架彈簧29的疲勞耐久壽命檢測，實現了一機多用，增強了設備的柔性，節約了企業投資。

總而言之，本發明主要用于檢測汽車橫向穩定桿疲勞壽命的專用設備，應用電動伺服技術，動態高精度負荷測力傳感器，線性寬，穩定性好；采用步進電機加載、計算機控制，實現了精密無隙傳動、大空間、高剛性、高穩定性的負荷機架，荷載均勻、運行平穩以實現對穩定桿疲勞壽命測試，為防止試驗過程中試樣破斷出現危險，本試驗臺架還可以設安全防護罩，以保證操作者的人身安全。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。