一種用于汽車排氣系統金屬波紋管的三自由度熱疲勞試驗裝置的制造方法
【專利說明】 一種用于汽車排氣系統金屬波紋管的三自由度熱疲勞試驗
裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種應用于汽車波紋管熱疲勞試驗的裝置，更具體地說，它涉及一種可實現汽車金屬波紋管三個方向獨立及組合運動的熱疲勞試驗裝置。
【背景技術】
[0002]金屬波紋管連接汽車排氣系統的冷熱兩端，可以有效減小排氣系統受到來自發動機、車身和地面等引起或傳遞的振動與沖擊，降低發動機與排氣系統相對位移引發的排氣系統乃至整車的振動，在汽車排氣系統減振、降噪中起到重要作用。汽車是一個惡劣的、多變環境和載荷下運動的物體，汽車排氣系統更是處在一個高溫、高濕、強振動、有腐蝕、受強氣流沖擊的極端惡劣的環境中，金屬波紋管在此使用時，其使用壽命也顯得尤為重要。
[0003]汽車行駛過程中，波紋管受到路面狀況、發動機振動、汽車加減速等的影響，其振動方向存在橫向、縱向、豎向三個方向的獨立及組合運動。現有的波紋管熱疲勞試驗裝置多采用凸輪或偏心輪機構實現，只能實現兩個方向的組合運動，不能真實反映汽車運行過程中波紋管的運動情況。此外，若改變波紋管運動幅值需要對凸輪或偏心輪機構進行重新設計，增加了設計成本和試驗周期。因此，為了模擬波紋管的實車運動情況，需要設計一種能夠實現波紋管三個方向獨立及組合運動的熱疲勞試驗裝置。在2010年歐陽繼有在專利CN201819787中設計了一種模擬運輸振動試驗臺，申請號201020530602.5;在2011年賀冰在專利CN202177496U設計了一種模擬運輸振動臺，申請號201120344862.8。但都不適用于波紋管熱疲勞試驗。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種幅值、頻率可調，能夠實現汽車金屬波紋管三自由度熱疲勞測試的試驗裝置，真實模擬波紋管實車振動情況。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下結構方案予以實現:該裝置主要包含三個部分:驅動電機、傳動機構和夾緊機構。該裝置在實現金屬波紋管某一方向運動的同時，還可以實現兩個或三個方向的組合運動。整體結構連接:波紋管(15)的一端放在第一V型塊(13)上，用第二V型塊(14)夾緊固定，另一端固定在第三V型塊(21)上。第一V型塊(13)固定在第一工作臺(12)上，第三V型塊(21)固定在第二工作臺(20)上，調整緊固螺栓可以改變第一V型塊(13)與V型塊(21)的間距，實現對不同長度的波紋管進行熱疲勞試驗。橫向驅動電機(2)通過聯軸器與第二曲柄輪(27)連接，驅動第二滑槽連桿(25)與第一光桿(8)、第三光桿(23)沿第一支架(4)和第一支架(9)運動，實現波紋管運動端的橫向運動，縱向驅動電機(3)通過曲柄輪驅動第一滑槽連桿(10)沿第二光桿(11)和第四光桿(24)運動，實現波紋管的軸向運動，豎向驅動電機(32)通過一個曲柄搖桿機構推動第二工作臺(20)沿第一豎向光桿(16)、第二豎向光桿(19)和第三豎向光桿(22)運動，實現波紋管運動端的豎向運動。
[0006]本實用新型的有益效果是:
[0007]設計的汽車波紋管三自由度熱疲勞試驗裝置，能夠實現波紋管橫向、縱向、豎向三個方向獨立及組合運動，真實模擬波紋管實車振動情況。本試驗裝置可以通過調節夾緊機構的位置，對各種尺寸的波紋管進行熱疲勞試驗。本裝置驅動部分由三個驅動電機實現，通過控制驅動電機的轉速，實現對波紋管三個方向振動頻率的改變。通過調節曲柄輪上圓柱銷與曲柄輪中心距離，還可以改變波紋管三個方向的振動幅值。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的實驗裝置正二測視圖。
[0009]圖2是本實用新型的實驗裝置主視圖。
[0010]圖3是本實用新型的實驗裝置左視圖。
[0011]圖4是本實用新型的實驗裝置俯視圖。
【具體實施方式】
[0012]本實用新型的裝置中主要包括三個部分:驅動電機、傳動機構和夾緊機構。該裝置在實現金屬波紋管某一方向運動的同時，還可以實現兩個或三個方向的組合運動。
[0013]下面結合附圖對本實用新型作詳細的描述:
[0014]參閱圖1，本實用新型的振動機構主要包括驅動部分、傳動機構和夾緊機構。整體結構連接:波紋管(15)的一端放在第一V型塊(13)上，用第二V型塊(14)夾緊固定，另一端固定在第三V型塊(21)上，第一 V型塊(13)固定在第一工作臺(12)上，第三V型塊(21)固定在第二工作臺(20)上，調整緊固螺栓可以改變第一 V型塊(13)與V型塊(21)的間距，實現對不同長度的波紋管進行熱疲勞試驗。橫向驅動電機(2)通過聯軸器與第二曲柄輪(27)連接，驅動第二滑槽連桿(25)與第一光桿(8)、第三光桿(23)沿第一支架(4)和第一支架(9)運動，實現波紋管運動端的橫向運動，縱向驅動電機(3)通過曲柄輪驅動第一滑槽連桿(10)沿第二光桿(11)和第四光桿(24)運動，實現波紋管的軸向運動，豎向驅動電機(32)通過一個曲柄搖桿機構推動第二工作臺(20)沿第一豎向光桿(16)、第二豎向光桿(19)和第三豎向光桿
(22)運動，實現波紋管運動端的豎向運動。
[0015]所述夾緊機構是采用V型塊夾具，安裝波紋管時能夠自動進行中心定位，使波紋管安裝更加穩定可靠。
[0016]所述驅動部分由三個驅動電機來實現，通過控制驅動電機的轉速，實現對波紋管運動端振動頻率的改變。
[0017]所述曲柄輪結構通過聯軸器與電機相連，第一曲柄輪(6)、第二曲柄輪(27)上加工有T型槽，第一圓柱銷(8)和第二圓柱銷(26)是用法蘭螺母固定在曲柄輪的T型槽上的，通過調節第一圓柱銷(8)、第二圓柱銷(26)與第一曲柄輪(6)、第二曲柄輪(27)的中心距，實現對波紋管運動端橫向和縱向運動幅值的改變。
[0018]參閱圖2、圖3和圖4，裝置中驅動電機(32)通過曲柄連桿機構控制波紋管豎直方向的運動，調節第三圓柱銷(29)與第三曲柄輪(30)的中心距，實現對波紋管豎直方向運動幅值的改變。
[0019]本裝置通過控制橫向驅動電機(2)、縱向驅動電機(3)和豎向驅動電機(32)的工作與否，實現波紋管的橫向、縱向和豎向振動的獨立控制。當三個驅動電機相互配合工作時，可以實現任意兩個或三個方向的組合振動。
【主權項】
1.一種用于汽車排氣系統金屬波紋管的三自由度熱疲勞試驗裝置，該裝置主要包含三個部分:驅動電機、傳動機構和夾緊機構，其特征在于:波紋管(15)的一端放在第一V型塊(13)上，用第二 V型塊(14)夾緊固定，另一端固定在第三V型塊(21)上，第一 V型塊(13)固定在第一工作臺(12)上，第三V型塊(21)固定在第二工作臺(20)上，調整緊固螺栓可以改變第一 V型塊(13)與V型塊(21)的間距，實現對不同長度的波紋管進行熱疲勞試驗，橫向驅動電機(2)通過聯軸器與第二曲柄輪(27)連接，驅動第二滑槽連桿(25)與第一光桿(8)、第三光桿(23)沿第一支架(4)和第一支架(9)運動，實現波紋管運動端的橫向運動，縱向驅動電機(3)通過曲柄輪驅動第一滑槽連桿(10)沿第二光桿(11)和第四光桿(24)運動，實現波紋管的軸向運動，豎向驅動電機(32)通過一個曲柄搖桿機構推動第二工作臺(20)沿第一豎向光桿(16 )、第二豎向光桿(19)和第三豎向光桿(22)運動，實現波紋管運動端的豎向運動，該裝置能夠在實現金屬波紋管橫向、縱向或豎直方向運動的同時，還可以實現兩個或三個方向的組合運動。2.根據權利要求1所述的三自由度熱疲勞試驗裝置，其特征在于:調整緊固螺栓可以改變第一 V型塊(13)與第三V型塊(21)的間距，實現對不同長度的波紋管進行熱疲勞試驗。3.根據權利要求1所述的三自由度熱疲勞試驗裝置，其特征在于:夾緊機構采用V型塊可以適應不同直徑的波紋管的熱疲勞試驗。4.根據權利要求1所述的三自由度熱疲勞試驗裝置，其特征在于:驅動部分由三個驅動電機實現，通過控制驅動電機的轉速，實現對波紋管三個方向振動頻率的改變。5.根據權利要求1所述的三自由度熱疲勞試驗裝置，其特征在于:通過調節第一曲柄輪(6)、第二曲柄輪(27)和第三曲柄輪(31)上圓柱銷與曲柄輪中心距離，實現波紋管三個方向振動幅值的改變。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于汽車排氣系統金屬波紋管的三自由度熱疲勞試驗裝置，屬于汽車零部件性能檢測領域。該裝置由驅動電機、傳動機構和夾緊機構三部分組成。該裝置在實現金屬波紋管某一方向運動的同時，還可以實現兩個或三個方向的組合運動。整體結構連接：波紋管的兩端用V型塊固定在振動機構上。調整緊固螺栓可以改變V塊的間距，實現對不同尺寸波紋管的熱疲勞試驗。三個方向的驅動電機固定在試驗臺下面，其中橫向與縱向驅動電機通過聯軸器與曲柄輪連接，驅動滑槽連桿與光桿沿支架運動，實現波紋管振動端的橫向和軸向運動，豎直方向驅動電機通過一個曲柄搖桿機構推動夾緊機構沿豎向光桿上下運動，實現波紋管振動端的豎向運動。
【IPC分類】G01M7/06
【公開號】CN205262706
【申請號】CN201520974709
【發明人】李紹松, 牛加飛, 譚佳偉, 王浩任, 張增帥, 鄭順航, 盛任, 李斌
【申請人】長春工業大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月1日