一种汽车转向节8轴路谱迭代试验工装

技术领域

本发明涉及一种汽车转向节试验工装，具体说是一种汽车转向节8轴路谱迭代试验工装，属于试验工装技术领域。

背景技术

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷。

现有的转向节零件的验证方法主要是CAE软件分析和汽车路试试验。CAE软件分析的结果与实际结果存在一定的偏差，影响产品设计研发的准确性；汽车路试虽然结果可靠，但存在耗费大量的人力物力，项目周期长，成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的就在于解决铝合金前转向节疲劳试验目前现有软件分析结果存在偏差，路试成本大、实验周期长的不足，提供一种结构设计合理且结果准确、高效率的汽车转向节8轴路谱迭代试验工装。

为了实现上述目的，本发明的汽车转向节8轴路谱迭代试验工装是通过如下的技术方案来实现：

一种汽车转向节8轴路谱迭代试验工装，其特殊之处在于：包括平台1，所述平台1上固定安装有支撑块2，所述支撑块2上固定安装有待检测转向节，所述待检测转向节的后方安装有MY载荷块4，上方通过模拟销A5安装有XYZ载荷块6，所述XYZ载荷块6的下方通过模拟销B7安装有XY载荷块8，所述待检测转向节的转向臂通过模拟销C9安装有7Y荷载块10，所述待测转向节与XYZ载荷块6之间安装有转向臂模拟销11，所述MY载荷块4的上方、XYZ载荷块6的左侧、XY载荷块8的右侧安装有X轴试验模块，所述XY载荷块8的前方、7Y荷载块10的前方、转向臂模拟销11的前方、模拟销B7的前方安装有Y轴试验模块，所述XYZ载荷块6的上方安装有Z轴试验模块；

优选的，所述支撑块2上固定安装有竖板12，所述竖板12上安装有垂直于竖板12的轴承13，所述待测转向节安装在轴承13上；

优选的，所述X轴试验模块、Y轴试验模块、Z轴试验模块均包括加载机构，所述加载机构包括液压驱动器14，所述液压驱动器14的输出端安装有两个相隔一定距离的导轨连接板15，所述两个导轨连接板15之间安装有两个相互平行的光轴16，两个所述光轴16上分别安装有两个直线轴承17，所述远离液压驱动器14的导轨连接板15上安装有端关节轴承U型接头18，所述端关节轴承U型接头18的另一端安装有两个关节轴承19，两个所述关节轴承19之间安装有二力杆20，每个所述直线轴承17的一侧均安装有支架连接板A21，所述支架连接板A21的另一端均安装在支架连接板B22上；

优选的，所述液压驱动器14为50KN液压驱动器或25KN液压驱动器；

优选的，所述X轴试验模块还包括固定安装在平台1上且相隔一定距离的支撑架A23、支撑架B24，所述支撑架A23和支撑架B24之间固定安装有支撑架C25，所述支撑架A23与支撑架C25之间安装有加载机构，所述支撑架C25与支撑架B24之间平行安装有两个加载机构；

优选的，所述支撑架A23与支撑架C25之间加载机构的液压驱动器14固定安装在支撑架A23上，支架连接板B22固定安装在支撑架C25上，所述支撑架C25与支撑架B24之间平加载机构的液压驱动器14固定安装在支撑架B24上，支架连接板B22固定安装在支撑块2上；

优选的，所述支撑架C25包括固定安装在平台1上的底板25-1，所述底板1上方固定安装有竖板A25-2，靠近竖板A25-2一端固定安装有与竖板A25-2垂直的竖板B25-3，竖板A25-2的另一端固定安装有与竖板B25-3平行的竖板C25-4；

优选的，所述Y轴试验模块还包括固定安装在平台1上且与支撑架A23平行的支撑架D26，固定安装在平台1上且与支撑架A23垂直的作动器固定座A27、作动器固定座B28，与作动器固定座B28间隔一定距离的支撑架E29，所述支撑架D26与支撑架C25之间固定安装有加载机构，所述作动器固定座B28与支撑架E29之间固定安装有加载机构，上述两个加载机构的液压驱动器14分别固定安装在支撑架D26、作动器固定座B28上，支架连接板B22分别固定安装在支撑架C25、支撑架E29上，所述关节轴承19的另一端安装有三角等效力部件30，所述三角等效力部件30的第二个角固定安装在支撑架C25或支撑架E29的另一面上，所述三角等效力部件30的第三个角安装有关节轴承19，所述关节轴承19上安装有二力杆20，所述二力杆20与转向臂模拟销11或模拟销B7接触，所述作动器固定座A27与支撑架E29之间上下均固定安装有加载机构，两个加载机构的液压驱动器14分别固定安装在作动器固定座A27的上下两端，支架连接板B22分别固定安装在支撑架E29的上下两端；

优选的，所述所述支撑架A23与支撑架C25之间加载机构的支架连接板B22固定安装在竖板C25-4上，所述支撑架D26与支撑架C25之间加载机构的支架连接板B22固定安装在竖板B25-3上，所述三角等效力部件30的第二个角固定安装在竖板A25-2上；

优选的，所述Z轴试验模块包括固定安装在平台1上的龙门架31，所述龙门架31的横梁上固定安装有龙门架横梁连接支撑座32，所述龙门架横梁连接支撑座32与支撑块2之间固定安装有加载机构，该加载机构的液压驱动器14固定安装在龙门架横梁连接支撑座32上，支架连接板B22固定安装在支撑块2上。

本申请的实验工装将之前的偏于理论的设计验证方式即CAE 软件分析改进成实践化、立体化、模块化的试验工装进行设计验证；通过试验工装以及相关设备在固定地点如实验室进行试验，试验数据获取及时有效；通过试验工装的模块化，不同项目的前转向节试验根据实际情况只需更换关键部分位置的工装零件即可，大大节约试验成本；依托于MTS可靠地试验系统，试验工装拆装简便，可同时进行多个试验；改进后的工装非常全面，通过一个试验可以代替以往的所有疲劳试验。

附图说明

图1：本申请的结构示意图；

图2 ：图1中A部分的放大图；

图3：图1的另一角度结构示意图；

图4：驱动机构的结构示意图；

图5：X轴试验模块的结构示意图；

图6：图5另一角度结构示意图；

图7：图6中B部分的放大示意图；

图8：Y轴试验模块部分的结构示意图；

图9：图8中C部分的放大图；

图10：图8另一角度结构示意图；

图11：图8中7Y载荷块的安装示意图；

图中： 1、平台， 2、支撑块，3、待检测转向节， 4、MY载荷块， 5、模拟销A，6、XYZ载荷块， 7、模拟销B， 8、XY载荷块， 9、模拟销C， 10、7Y荷载块， 11、转向臂模拟销， 12、竖板， 13、轴承，14、液压驱动器， 15、导轨连接板， 16、光轴， 17、直线轴承， 18、端关节轴承U型接头， 19、关节轴承， 20、二力杆， 21、支架连接板A， 22、支架连接板B，23、支撑架A，24、支撑架B， 25、支撑架C，25-1、底板， 25-2、竖板A， 25-3、竖板B， 25-4、竖板C，26、支撑架D， 27、作动器固定座A， 28、作动器固定座B， 29、支撑架E， 30、三角等效力部件，31、龙门架， 32、龙门架横梁连接支撑座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1。如图1-3所示的一种汽车转向节8轴路谱迭代试验工装，包括平台1，所述平台1上固定安装有支撑块2，所述支撑块2上固定安装有待检测转向节，所述待检测转向节的后方安装有MY载荷块4，上方通过模拟销A5安装有XYZ载荷块6，所述XYZ载荷块6的下方通过模拟销B7安装有XY载荷块8，所述待检测转向节的转向臂通过模拟销C9安装有7Y荷载块10，所述待测转向节与XYZ载荷块6之间安装有转向臂模拟销11，所述MY载荷块4的上方、XYZ载荷块6的左侧、XY载荷块8的右侧安装有X轴试验模块，所述XY载荷块8的前方、7Y荷载块10的前方、转向臂模拟销11的前方、模拟销B7的前方安装有Y轴试验模块，所述XYZ载荷块6的上方安装有Z轴试验模块；

所述支撑块2上固定安装有竖板12，所述竖板12上安装有垂直于竖板12的轴承13，所述待测转向节安装在轴承13上；

所述X轴试验模块、Y轴试验模块、Z轴试验模块均包括加载机构，所述加载机构包括液压驱动器14，所述液压驱动器14的输出端安装有两个相隔一定距离的导轨连接板15，所述两个导轨连接板15之间安装有两个相互平行的光轴16，两个所述光轴16上分别安装有两个直线轴承17，所述远离液压驱动器14的导轨连接板15上安装有端关节轴承U型接头18，所述端关节轴承U型接头18的另一端安装有两个关节轴承19，两个所述关节轴承19之间安装有二力杆20，每个所述直线轴承17的一侧均安装有支架连接板A21，所述支架连接板A21的另一端均安装在支架连接板B22上；

所述液压驱动器14为50KN液压驱动器或25KN液压驱动器；

如图5-7所示的X轴试验模块还包括固定安装在平台1上且相隔一定距离的支撑架A23、支撑架B24，所述支撑架A23和支撑架B24之间固定安装有支撑架C25，所述支撑架A23与支撑架C25之间安装有加载机构，所述支撑架C25与支撑架B24之间平行安装有两个加载机构；

所述支撑架A23与支撑架C25之间加载机构的液压驱动器14为50KN液压驱动器固定安装在支撑架A23上，支架连接板B22固定安装在支撑架C25上，所述支撑架C25与支撑架B24之间加载机构的液压驱动器14为25KN液压驱动器固定安装在支撑架B24上，支架连接板B22固定安装在支撑块2上；

如图5、6中所示的支撑架C25包括固定安装在平台1上的底板25-1，所述底板1上方固定安装有竖板A25-2，靠近竖板A25-2一端固定安装有与竖板A25-2垂直的竖板B25-3，竖板A25-2的另一端固定安装有与竖板B25-3平行的竖板C25-4；

如图8-11所示的Y轴试验模块还包括固定安装在平台1上且与支撑架A23平行的支撑架D26，固定安装在平台1上且与支撑架A23垂直的作动器固定座A27、作动器固定座B28，与作动器固定座B28间隔一定距离的支撑架E29，所述支撑架D26与支撑架C25之间固定安装有加载机构，所述作动器固定座B28与支撑架E29之间固定安装有加载机构，上述两个加载机构的液压驱动器14均为50KN液压驱动器分别固定安装在支撑架D26、作动器固定座B28上，支架连接板B22分别固定安装在支撑架C25、支撑架E29上，所述关节轴承19的另一端安装有三角等效力部件30，所述三角等效力部件30的第二个角固定安装在支撑架C25或支撑架E29的另一面上，所述三角等效力部件30的第三个角安装有关节轴承19，所述关节轴承19上安装有二力杆20，所述二力杆20与转向臂模拟销11或模拟销B7接触，所述作动器固定座A27与支撑架E29之间上下均固定安装有加载机构，两个加载机构的液压驱动器14均为25KN液压驱动器分别固定安装在作动器固定座A27的上下两端，支架连接板B22分别固定安装在支撑架E29的上下两端；所述所述支撑架A23与支撑架C25之间加载机构的支架连接板B22固定安装在竖板C25-4上，所述支撑架D26与支撑架C25之间加载机构的支架连接板B22固定安装在竖板B25-3上，所述三角等效力部件30的第二个角固定安装在竖板A25-2上；

所述Z轴试验模块包括固定安装在平台1上的龙门架31，所述龙门架31的横梁上固定安装有龙门架横梁连接支撑座32，所述龙门架横梁连接支撑座32与支撑块2之间固定安装有加载机构，该加载机构的液压驱动器14为25KN液压驱动器固定安装在龙门架横梁连接支撑座32上，支架连接板B22固定安装在支撑块2上。

本申请通过一定的连接方式用所设计的试验工装将转向节零件固定约束，保证转向节零件在整个试验过程中各部位受力的大小和方向与转向节安装在车辆上路上行驶时受力的大小方向一致。

由于该实验非常复杂，需要同时连接8个油缸施加8个方向的载荷。在设计工装的时候除了确保各转向节硬点受力大小和方向的准确性外，特意将XYZ三个方向施加载荷的工装分别设计然后综合在一起形成总装图。工装设计制造完成后，将整个试验工装搭建在专用的试验平台上，使用美国MTS液压伺服疲劳试验系统对客户主机厂提供的模拟路谱载荷加以编辑后进行试验，使工装施加载荷并且实时通过传感器反馈到电脑显示器，试验人员可以随时随地了解试验信息和转向节受力情况。

本实施例的试验工装能够在固定的试验地点使用，节约时间，提高效率；结果可靠准确，并且能够实时观察转向节零件的受力情况；能够及时的为设计研发团队提供可靠地试验数据；一套工装能够进行多通道、多方向加载，最多可以同时加载8个通道载荷。

本实施例的试验工装用于356.2铝合金前转向节的疲劳试验。该试验工装用来固定约束前转向节零件，主机厂通过各种道路模拟实验采集到24条不同路况的转向节受力的载荷谱。采集到路谱后基于美国MTS强大的设备能力对这些路谱载荷进行编辑编程，然后在实验室批量模拟实际道路试验。用途领域：①主要应用于新项目产品的设计验证②其次还应用于内部产品质量监控和产品变更验证。确保转向节零件符合装车要求并且安全可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。