汽车转向器的模拟测试设备的制作方法

1.本发明涉及汽车转向器技术领域，尤其是涉及一种汽车转向器的模拟测试设备。


背景技术：

2.目前各转向器生产厂商使用的对汽车转向器测试的试验设备，多数为3轴试验台，其可以对汽车转向器作模拟测试。
3.但是此种试验设备有局限性，因为只是单独测试了转向器总成或分总成，因此测试结果只能代表被测试部件的加工质量，不能真实测试和分析转向系统实际工作性能及问题的缺点。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出汽车转向器的模拟测试设备，在对转向器进行测试时，模拟转向器实际工作中的环境，更能测试出转向器在真实环境中的性能及问题。
5.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述汽车转向器安装于两个轮胎之间，其特征在于，所述模拟测试设备，包括：设备框架；支撑架，所述支撑架用于支撑调节所述汽车转向器；两个抬升机构，所述抬升机构安装于所述设备框架，所述抬升机构设有支撑托板，两个所述抬升机构的支撑托板分别支撑两个所述轮胎，且所述支撑托板相对于所述设备框架可升降以带动所述轮胎和所述汽车转向器升降；两个压力机构，所述压力机构安装于所述设备框架，所述压力机构位于所述抬升机构的上方，所述压力机构和与所述轮胎相连的汽车减震弹簧相连，且所述压力机构用于向所述汽车减震弹簧施加压力。
6.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，通过两个抬升机构上的支撑托板来支撑车轮轮胎，支撑架位于两个轮胎之间，并且用于支撑汽车转向器，通过两个抬升机构来调整高度，从而模拟路面的高低不平，通过两个压力机构来施加给两个轮胎的压力，模拟车身自身的重量对于轮胎的压力，由此，通过该模拟测试设备对汽车转向器进行测试时，使得汽车转向器处于一个模拟真实环境的状况下去测试，能真实测试和分析汽车转向系统实际工作性能及问题的缺点。
7.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述抬升机构还包括抬升安装板，所述抬升安装板固定安装于所述设备框架，所述抬升安装板上设有第一升降驱动结构，所述第一升降驱动结构与所述支撑托板相连，且所述第一升降驱动结构用于驱动所述支撑托板相对于所述抬升安装板升降。
8.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述第一升降驱动结构包括动力输入轴、传动轴和动力输出轴，所述传动轴动力连接于所述动力输入轴和所述动力输出轴之间，所述动力输入轴与驱动部相连，所述动力输出轴通过丝杆机构与所述支撑托板相连。
9.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述动力输入轴和所述动力输
出轴均与所述传动轴垂直分布，且所述动力输入轴与所述传动轴之间和所述动力输出轴与所述传动轴之间均通过锥齿轮组动力连接。
10.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述动力输出轴为两个，两个所述动力输出轴分别位于所述传动轴的两端，且每个所述动力输出轴通过至少一组所述丝杆机构与所述支撑托板相连。
11.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述丝杆机构包括螺母套和螺纹杆，所述螺母套可转动地安装于所述抬升安装板，所述螺纹杆穿设于所述螺母套内且与所述螺母套螺纹连接，所述螺纹杆的一端与所述支撑托板相连，所述动力输出轴外固定套设有输出蜗杆，所述输出蜗杆与所述螺母套的外周壁通过斜螺纹配合。
12.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述驱动部包括板夹和手轮，所述动力输入轴背离所述传动轴的一端形成为动力传递段，所述手轮套设于所述动力传递段外，且所述板夹套设于所述动力传递段外且位于所述手轮背离所述传动轴的一侧，所述板夹上连接有驱动所述板夹夹紧或松开所述动力传递段的操作手柄。
13.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述支撑托板还连接有多个导向轴，多个所述导向轴贯穿所述抬升安装板且与所述抬升安装板导向配合。
14.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述压力机构包括安装底板、压力驱动轴、第二升降驱动结构，所述安装底板固定安装于所述设备框架，所述压力驱动轴滑动安装于所述安装底板，且所述第二升降驱动结构用于驱动所述压力驱动轴相对于所述安装底板升降以对所述汽车减震弹簧选择性地施加压力。
15.根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，所述支撑架的上表面形成有多个t形槽，所述支撑架通过固定组件连接转向器支撑板，所述转向器支撑板连接并支撑车轴及车轴上连接的汽车转向器。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备的结构示意图；
19.图2是本发明实施例的抬升机构的结构示意图；
20.图3是本发明实施例的一种锥齿轮组的结构示意图；
21.图4是本发明实施例的另一种锥齿轮组的结构示意图；
22.图5是本发明实施例的抬升机构的驱动部的结构示意图；
23.图6是本发明实施例的抬升机构的驱动部锁紧手柄运动锁紧板夹的示意图；
24.图7是本发明实施例抬升机构或者压力机构的驱动部的剖面图；
25.图8是本发明实施例压力机构的结构示意图；
26.图9是本发明实施例的汽车车轴安装在支撑架上的结构示意图。
27.附图标记：
28.设备框架1，
29.抬升机构2，支撑托板21，导向轴22，丝杆机构23，螺纹杆231，螺母套232，
30.输出蜗杆24，锥齿轮组25，齿轮组壳体251，驱动轴252，驱动齿轮253，
31.抬升安装板26，联轴器27，驱动部28，
32.手轮281，动力传递段282，操作手柄283，板夹284，锁紧螺母285，活动件286，螺丝287，带座轴承288，直线轴承29，
33.压力机构3，安装底板31，导轨32，第一滑动板33，子板331，第二滑动板34，丝杠升降机35，压力传感器36，带孔固定板37，连接块38，压力驱动轴39，连接翻边391，
34.汽车减震弹簧4，支撑架5，支撑板51，t形槽511，
35.压力驱动手轮6，压力显示表7，车轴8，转向器安装部81，转向器支撑板9。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，本发明实施例将汽车转向器安装在模拟测试设备中，使得汽车转向器处于一个模拟真实环境的状况下去测试，能真实测试和分析汽车转向系统实际工作性能及问题的缺点。
38.参照图1-图9所示，根据本发明实施例的汽车转向器的模拟测试设备，汽车转向器安装于两个轮胎之间，模拟测试设备，包括：设备框架1、支撑架5、两个抬升机构2和两个压力机构3。
39.支撑架5用于支撑调节汽车转向器；抬升机构2安装于设备框架1，抬升机构2设有支撑托板21，两个抬升机构2的支撑托板21分别支撑两个轮胎，且支撑托板21相对于设备框架1可升降以带动轮胎和汽车转向器升降，即支撑架5和抬升机构2可模拟真实的路面与轮胎接触，如可直接将安装有汽车转向器的轮胎支撑于支撑托板21上，并通过调整支撑托板21相对于设备框架1实现不同路况的模拟。
40.压力机构3安装于设备框架1，压力机构3位于抬升机构2的上方，压力机构3和与轮胎相连的汽车减震弹簧4相连，且压力机构3用于向汽车减震弹簧4施加压力，即可通过压力机构3朝向汽车减震弹簧4施加压力可模拟车身的载重，以通过调节压力机构3的压力实现不同车身重量的工况模拟。
41.在实际测试时，将汽车转向器与两个轮胎进行安装，且通过轮胎支撑于支撑托板21，将待测试的部件安装于抬升机构2上，抬升机构2主要用于模拟路面的高度，如支撑托板21相对于设备框架1升降时，与支撑托板21对应的轮胎的高度随之变化，同样地，与轮胎相对固定的汽车转向器的高度也随之变化，从而使得汽车转向器所在的环境中的高度可逐渐地变化，模拟更多的工况。其中，两边的抬升机构2可以同高或者一边高一边低，具体高度可根据需求去模拟，从而模拟车辆在行驶过程中两侧同时遇障或单侧遇障时对于整车的高度变化，以及，两个抬升机构2上的支撑托板21可实时变化，以使得汽车转向器在进行测试时始终处于动态变化的过程，汽车转向器的数据信息也更加全面、真实。
42.在通过抬升机构2对轮胎以及汽车转向器进行抬升、降落模拟的同时，可通过上方的压力机构3通过汽车减震弹簧4给抬升机构2压力，就可以模拟汽车在正常情况下的车身
重量给轮胎的压力，使得汽车转向器所在的外界环境可以真实模拟汽车在路面上的情况。由此，将汽车转向器安装于该模拟测试设备时，使得汽车转向器处于一个相对真实的环境状况下进行测试，能更加真实测试和分析汽车转向系统实际工作性能及问题的缺点，具体测试方式根据各个测试需求去测试。
43.其中，可以在支撑托板2上放置任何模拟实际路面的摩擦片以与轮胎的外周壁接触，比如水泥路面和沥青路面，模拟了轮胎在真实路面的状况，使得测试结果更加准确。
44.在一些实施例中，抬升机构2还包括抬升安装板26，抬升安装板26固定安装于设备框架1，抬升安装板26上设有第一升降驱动结构，第一升降驱动结构与支撑托板21相连，且第一升降驱动结构用于驱动支撑托板21相对于抬升安装板26升降。
45.在实际中，第一升降驱动结构可以是多个方向共同作用于支撑托板21，目的是为了保证支撑托板21平稳的升降，抬升安装板26用于连接第一升降驱动结构。
46.在一些实施例中，第一升降驱动结构包括动力输入轴、传动轴和动力输出轴，传动轴动力连接于动力输入轴和动力输出轴之间，动力输入轴与驱动部28相连，动力输出轴通过丝杆机构23与支撑托板21相连。
47.首先，通过驱动部28给动力输入轴一个转动力，使得动力输入轴带动传动轴转动，然后传动轴带动动力输出轴转动，而动力输出轴的转动带动支撑托板21上下运动，从而带动支撑托板21上的轮胎上下运动。
48.在一些实施例中，动力输入轴和动力输出轴均与传动轴垂直分布，且动力输入轴与传动轴之间和动力输出轴与传动轴之间均通过锥齿轮组25动力连接。
49.具体的，图2中的驱动部28和中间的锥齿轮组25之间为动力输入轴，图2中两端部的锥齿轮组25之间的轴为动力传递轴，另外直接驱动支撑托板21上下活动的轴为动力输出轴，图中多个阴影部分为联轴器27。通过锥齿轮组25是为了改变力的传递方向，参照图3和图4所示，锥齿轮组25包括齿轮组壳体251、驱动轴252和驱动齿轮253，位于两端的锥齿轮组25采用图3所示的内部结构，需要锥齿轮组25的驱动轴252有两个连接端即可，位于中间的锥齿轮组25从图2中可以看出需要三个连接端，即中间的锥齿轮组25采用的是图4所示的内部结构，目的均是改变力的传递方向，动力输入轴和动力输出轴均与传动轴垂直分布，再结合锥齿轮组25的内部结构，共同保证力传递方向的准确性。
50.在一些实施例中，动力输出轴为两个，两个动力输出轴分别位于传动轴的两端，且每个动力输出轴通过至少一组丝杆机构23与支撑托板21相连。
51.在实际中，两个动力输出轴位于传动轴的两端，可以将支撑托板21两端通过丝杆机构23连接，保证丝杆机构23带动支撑托板21时的稳定性，防止支撑托板21出现偏移。
52.在一些实施例中，继续参照图2所示，丝杆机构23包括螺母套232和螺纹杆231，螺母套232可转动地安装于抬升安装板26，螺纹杆231穿设于螺母套232内且与螺母套232螺纹连接，螺纹杆231的一端与支撑托板21相连，动力输出轴外固定套设有输出蜗杆24，输出蜗杆24与螺母套232的外周壁通过斜螺纹配合。
53.上述方案中，动力输出轴的输出蜗杆24转动，带动螺母套232转动，使得螺母套232在转动的过程中带动螺纹杆231上下活动，螺纹杆231主要是作为带动支撑托板21上下活动并且给支撑托板21一定支撑力的重要结构，支撑托板21为方形，螺纹杆231位于支撑托板21底部的靠近四个角落的位置，使得螺纹杆231在驱动支撑托板21运动时更加平稳。
54.在一些实施例中，继续参照图5-图7所示，驱动部28连接动力输入轴，驱动部28包括板夹284和手轮281，动力输入轴背离传动轴的一端形成为动力传递段282，手轮281套设于动力传递段282外，且板夹284套设于动力传递段282外且位于手轮281背离传动轴的一侧，板夹284上连接有驱动板夹284夹紧或松开动力传递段282的操作手柄283。
55.在实际中，动力传递段282的外围为六边形结构，手轮281与动力传递段282连接处的内围也是六边形结构，手轮281的六边形结构卡设在动力传递段282的外围，通过六边形结构的连接能增强手轮281与动力传递段282连接的可靠性，防止二者产生相互转动。另外，将板夹284套设在动力传递段282背离传动轴的一端，其中，板夹284内部也设有六边形结构，且板夹284从板夹284的六边形结构的一个角朝外延伸设有可松开或者夹紧的开合口，板夹284通过螺丝287连接，参照图6所示，螺丝287上套设在板夹284上，板夹284的一端通过锁紧螺母285连接，板夹284的另外一端设有活动件286，操作手柄283包括转动根部，螺丝287的一端延伸至操作手柄283的转动根部内，转动根部在转动的过程中是偏心运动的，操作手柄283的转动根部从图6中的虚线运动至实线位置时，会带动活动件286朝向图6的右边运动，活动件286在向右边移动的过程中会带动板夹284的开合口夹紧，从而使得板夹284形成的六边形结构锁紧动力传递段282外围的六边形结构，可以防止手轮281带动动力传递段282转动时，手轮281可能存在轴向移动的情况。需要说明的是，活动件286与操作手柄283的转动根部之间具有较大的摩擦力，在操作手柄283转下去后，可以防止操作手柄283自动复位，要人为操作操作手柄283才可复位。
56.另外，当人为动力不足以满足时，需要电动拧紧枪连接动力传递段282，此时将板夹284和手轮281拆卸掉，防止电动转动过快时手轮281打到人，然后将电动拧紧枪直接连接动力传递段282，通过电动带动动力传递段282的旋转。
57.另外，参照图7所示，图7中是驱动部28与锥齿轮组25通过联轴器27连接的剖面图，在动力传递段282靠近联轴器27的位置设有两个带座轴承288，可以对于动力传递段282有较好的支撑并且使得动力传递段282更好的转动。
58.在一些实施例中，支撑托板21还连接有多个导向轴22，多个导向轴22贯穿抬升安装板26且与抬升安装板26导向配合。
59.在实际中，导向轴22在相邻的螺纹杆231之间，既能增强对于支撑托板21的支撑效果，又能在螺纹杆231向上带动支撑托板21运动时有了更好的导向作用。具体的，每个导向轴22在与抬升安装板26的连接处通过直线轴承29连接，保证导向轴22在随着支撑托板21向上运动时的顺畅性。
60.在一些实施例中，参照图8所示，压力机构3包括安装底板31、压力驱动轴39、第二升降驱动结构，安装底板31固定安装于设备框架1，压力驱动轴39滑动安装于安装底板31，且第二升降驱动结构用于驱动压力驱动轴39相对于安装底板31升降以对汽车减震弹簧4选择性地施加压力。
61.其中，第二升降驱动结构包括丝杠升降机35和驱动部，其中驱动部的结构可与上述的抬升机构2的驱动部28的结构相同，图8中未画出，即丝杠升降机35通过压力驱动手轮6驱动，压力驱动手轮6的结构和手轮281的结构相同，丝杠升降机35与压力驱动轴39连接，丝杠升降机35的内部结构和上述抬升结构的丝杆机构23结构相同，在此不作阐述。丝杠升降机35用于驱动压力驱动轴39沿着安装底板31上滑动。
62.具体的，安装底板31上设有导轨32，而压力驱动轴39通过套设在其上的连接块38固定连接在第一滑动板33上，连接块38与压力驱动轴39之间是固定连接，第一滑动板33与安装底板31之间平行，并且第一滑动板33底部设有与导轨32匹配的滑动部以使第一滑动板33在安装底板31上滑动。另外，第一滑动板33上还设有与第一滑动板33垂直并且固定连接的子板331，子板331固定套设在压力驱动轴39的外围并与压力驱动轴39通过带孔固定板37及固定件固定连接，另外，压力驱动轴39的外围还套设第二滑动板34并与第二滑动板34固定连接，第二滑动板34也通过带孔固定板37及固定件固定连接在压力驱动轴39的外围，第二滑动板34与第一滑动板33垂直并且与子板331平行，第二滑动板34与子板331之间连接有压力传感器36，压力传感器36与图1中的压力显示表7电连接，第二滑动板34也能在安装底板31的导轨32处滑动。压力驱动轴39靠近汽车减震弹簧4的一端设有连接翻边391，连接翻边391上设有多个安装孔，通过连接翻边391及多个安装孔、固定件将压力驱动轴39与汽车减震弹簧4固定。
63.通过上述方案，第一滑动板33保证压力驱动轴39顺利滑动，通过两个连接块38间隔开将压力驱动轴39固定在第一滑动板33上，保证压力驱动轴39与第一滑动板33连接的稳定性；通过第二滑动板34及子板331连接压力传感器36的同时也能更好的固定压力驱动轴39，在不使用时，可以拆卸。本发明实施例通过压力机构3给汽车减震弹簧4压力，能够更好的实现模拟车身自身在的重量，也能通过压力传感器36测试中压力的大小，便于更好的监控压力机构3给汽车减震弹簧4的压力的大小。
64.在一些实施例中，支撑架5的上表面设有支撑板51，支撑板51上形成有多个相互平行的t形槽511，转向器支撑板9连接在支撑架5上并且用于支撑车轴8及转向器安装部81，汽车转向器安装在转向器安装部81处；转向器支撑板9上设有螺栓安装孔，在支撑板51的多个t形槽511内设置多个螺栓，t形槽511为螺纹槽，多个螺栓穿过转向器支撑板9上对应的螺栓安装孔，再通过螺母进行紧固，使得支撑板51与转向器支撑板9连接。通过这种方式将转向器支撑板9与支撑板51连接便于定位且连接的可靠性高，而车轴8连接在转向器支撑板9上，并能相对转向器支撑板9活动；比如转向器支撑板9上可以设有多个垂直于转向器支撑板9的连接杆，车轴8通过连接结构转动连接于连接杆处，车轴8就能相对转向器支撑板9活动，进而满足在汽车转向器转向时，车轴8能相对转向器支撑板9有位置变化，保证汽车转向器及车轴8能驱动轮胎转向。
65.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
66.在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
67.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
68.在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
69.在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征
在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。