汽车横向稳定杆耐久试验台架的制作方法

本发明涉及汽车稳定杆试验台架技术领域，尤其是一种汽车横向稳定杆耐久试验台架。

背景技术：

为改善汽车行驶平顺性，通常把悬架刚度设计得比较低，其结果是影响了汽车行驶稳定性。为此，在悬架系统中采用了横向稳定杆结构，用来提高悬架侧倾角刚度，减少车身倾角。

横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，形状呈“u”形，横置在汽车的前端和后端。杆身的中部，用橡胶衬套与车身或车架铰接相连，两端通过侧壁端部的橡胶垫或球头销与悬架导向臂连接，其功用是防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾，尽量使车身保持平衡。目的是减少汽车横向侧倾程度和改善平顺性。横向稳定杆实际上是一个横置的扭杆弹簧，在功能上可以看成是一种特殊的弹性元件。当车身只作垂直运动时，两侧悬架变形相同，横向稳定杆不起作用。当汽车转弯时，车身侧倾，两侧悬架跳动不一致，外侧悬架会压向稳定杆，稳定杆就会发生扭曲，杆身的弹力会阻止车轮抬起，从而使车身尽量保持平衡，起到横向稳定的作用。

当前用于检测汽车稳定杆疲劳寿命的稳定杆疲劳寿命试验机，主要采用电液伺服技术，采用液压加载、计算机控制，通过电液伺服阀控制直线伺服作动器，从而实现对稳定杆疲劳寿命测试，同时试验软件可对相关参数和试验数据进行设定和存储，实时显示试验曲线，并能打印试验数据及相关曲线。然而，其局限性也较为明显，测试设备测试频率低(动态频率通常为1hz～6hz)，耗时长，每次只能验证1根稳定杆，测试数量偏少，且耐久检测设备的柔性比较差，通常只能用于稳定杆的耐久检测，客户新项目开发或者生产线年度耐久验证要求比较多时，需要购买数台疲劳寿命试验机，增加了企业投资负担。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种汽车横向稳定杆耐久试验台架，解决当前汽车稳定杆疲劳寿命试验机的测试频率低，测试数量偏少且测试台架通用性比较差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车横向稳定杆耐久试验台架，包括：

驱动系统，该驱动系统包括控制电机的控制柜和驱动轮；

传动系统，该传动系统包括从动轮、摆臂和传动轴，所述从动轮的一端与驱动轮连接，另一端连接振幅调节杆，所述摆臂连接传动叉，所述传动轴的一端固定在振幅调节杆上，另一端通过销轴与传动叉连接；

测试台架，该测试台架包括左支架台、右支架台和样件测试台，所述左、右支架台对称设置，所述左、右支架台上均设有支撑架、第一导向杆、第二导向杆、上支撑块、下支撑块，所述上支撑块上设有调节手柄，转动调节手柄调整上支撑块在第一导向杆和第二导向杆上的位置，所述下支撑块上设有下支撑块调节装置，该下支撑块调节装置用来调整下支撑块在右支架台上的相对位置，所述样件测试台包括横向调节杆和工字梁；

测控系统，该测控系统包括安装在工字梁上的第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器将采集到的数据传输至控制柜中。

进一步地，所述工字梁通过螺母固定在横向调节杆上，横向调节杆中间通过支撑臂相连。

进一步地，所述第一传感器连接被测第一稳定杆的一端，所述第二传感器上端通过外接球头与被测第一稳定杆的另一端连接，所述第二传感器的下端固定在工字梁上。

进一步地，所述振幅调节杆设有可移动的滑块，振幅调节杆调整滑块相对于从动轮的偏心距离。

进一步地，所述振幅调节杆上设有固定滑块的螺母。

本发明的有益效果如下：

本发明由电机带动，整体测试频率比较高且一次可以测试四根横向稳定杆，大大的缩短了整个测试时间，节约了稳定杆试验时间成本；同时其通用性强，更换不同的测试模块后，也可用于悬架弹簧等车用弹性部件的检测，实现了一机多用，减少了企业的设备投资。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的主视图；

图3至图6是本发明的传动系统运动示意图；

图7是本发明用于弹簧耐久试验的结构示意图。

图中：1、左支架台；2、控制柜；3、振幅调节杆；4、从动轮；5、驱动轮；6、电机；7、第一传感器；8、第一导向杆；9、支撑架；10、右支架台；11、下支撑块调节装置；12、调节手柄；13、第二导向杆；14、上支撑块；15、第二传感器；16、横向调节杆；17、支撑臂；18、工字梁；19、支撑杆；20、第一稳定杆；21、外接球头；22、连接杆；23、下支撑块；24、第二稳定杆；25、摆臂；26、传动叉；27、传动轴；28、滑块；29、悬架弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图2所示的一种汽车横向稳定杆耐久试验台架，包括：驱动系统，该驱动系统包括控制电机6的控制柜2和驱动轮5，电机6可以在主控电脑的指令下具有步进电机的功能，能够用于采集所设定振幅及最大振幅点的受力值，同时设定测试的动态频率；传动系统，该传动系统包括从动轮4、摆臂25和传动轴27，从动轮4的一端与驱动轮5连接，另一端连接振幅调节杆3，摆臂25连接传动叉26，传动轴27的一端固定在振幅调节杆3上，另一端通过销轴与传动叉26连接；测试台架，该测试台架包括左支架台1、右支架台10和样件测试台，所述左支架台1、右支架台10对称设置，左支架台1、右支架台10上均设有支撑架9、第一导向杆8、第二导向杆13、上支撑块14、下支撑块23，所述上支撑块14上设有调节手柄12，转动调节手柄12可以调整上支撑块14在第一导向杆8和第二导向杆13上的位置，所述下支撑块23上设有下支撑块调节装置11，该下支撑块调节装置11用来调整下支撑块23在右支架台10上的相对位置，所述样件测试台包括横向调节杆16和工字梁18，所述工字梁18通过螺母固定在横向调节杆16上，横向调节杆16中间通过支撑臂17相连；测控系统，该测控系统包括安装在工字梁18上的第一传感器7和第二传感器15，所述第一传感器7和第二传感器15将采集到的数据传输至控制柜2中，控制柜2中的主电脑中试验软件可对相关参数和试验数据进行设定和存储，实时显示试验曲线，并能在打印设备上输出试验数据及相关曲线。所述第一传感器7连接被测第一稳定杆20的一端，所述第二传感器15上端通过外接球头21与被测第一稳定杆20的另一端连接，所述第二传感器15的下端固定在工字梁19上。

如图3和图4所示，所述振幅调节杆3设有可移动的滑块28，振幅调节杆3调整滑块28相对于从动轮4的偏心距离，振幅调节杆3上设有固定滑块28的螺母。4根待测横向稳定杆安装到测试台架上之后，通过如下计算得到滑块28的偏心值a：

arcsineγ＝d/l；γ＝β＝α；a＝sinα。

l:样件测试台中心到待测稳定杆垂臂的距离；

a:滑块的偏心距离值；

c:摆臂中心到轴销中心的距离；

d:稳定杆振幅值；

α：摆臂中心运动到左端极点位置时与垂线形成的锐角；

β：样件测试台左端摆动到极限位置点与垂线形成的锐角；

γ：样件测试台左端摆动到极限位置点与平行线方向形成的锐角；

滑块28的偏心值a确定后，调整滑块28振幅调节杆3的相对位置到a，而后用螺母固定。

此外，还可通过最高测试力值的方式确定滑块的偏心值a：

根据横向稳定杆垂臂的最大测试力值，先将滑块28固定在振幅调节杆3上某个位置，而后通过控制柜2中主控电脑的程序控制电机运转至左端极限点位置，比较主控电脑上显示此时的力值与最大测试力值之间的差异，逐步调整滑块28固定在振幅调节杆3上相对位置，直至主控电脑上显示此时的力值与最大测试力值之间的差值为0，而后用螺母固定滑块28，从而完成了滑块28偏心位置a的调整工作。

如图3所示，完成了滑块28偏心位置a的调整后，通过控制柜2中主控电脑的程序控制电机运转至上端极限点位置，此时整个样件测试台及4根待测稳定杆均处于原始位置。

如图4所示，将耐久试验台架的运转模式放到自动运转循环档位后，电机6带动驱动轮5旋转，驱动轮5带动从动轮4运转，此时滑块28随着从动轮4做旋转运动至左端极限点位置，进而带动传动轴27向左移动至左端，传动轴27右端带动摆臂25向左端摆动，摆臂25再带动样件测试台整体向右倾斜，从而将4根待测稳定杆左端垂臂向上运动到测试振幅值或者最大测试力值位置，右端垂臂向下运动到测试振幅值或者最大测试力值位置。

如图5所示，电机6继续带动驱动轮5旋转，从动轮4带着滑块28运动至下端极限位置后，此时样件测试台整体回到初始位置，待测稳定杆垂臂都回到原点；

如图6所示，在驱动轮5的带动下，滑块28随着从动轮4做旋转运动至右端极限点位置，进而带动传动轴27向右移动至右端，传动轴27右端带动摆臂25向右端摆动，摆臂25再带动样件测试台整体向左倾斜，从而将4根待测稳定杆左端垂臂向下运动到测试振幅值或者最大测试力值位置，右端垂臂向上运动到测试振幅值或者最大测试力值位置。通过这样的方式，待测稳定杆完成了一个测试循环。

如图7所示，更换了上支撑块14，下支撑块23和相应的传感器后，可以用于悬架弹簧29的疲劳耐久寿命检测，实现了一机多用，增强了设备的柔性，节约了企业投资。

总而言之，本发明主要用于检测汽车横向稳定杆疲劳寿命的专用设备，应用电动伺服技术，动态高精度负荷测力传感器，线性宽，稳定性好；采用步进电机加载、计算机控制，实现了精密无隙传动、大空间、高刚性、高稳定性的负荷机架，荷载均匀、运行平稳以实现对稳定杆疲劳寿命测试，为防止试验过程中试样破断出现危险，本试验台架还可以设安全防护罩，以保证操作者的人身安全。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。