一种可适应不同转向系统的转向负载模拟试验台

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种可适应不同转向系统的转向负载模拟试验台。

背景技术

转向系统作为汽车上的重要部件，对其安全性的要求很高，新开发设计的转向系统在上车实验之前需要通过硬件在环仿真测试其稳定性和功能是否达到要求。可目前的转向系统台架功能比较单一，相关工作人员在测试一个转向系统时候才会针对这一转向系统搭建相应的台架，对这一转向系统的测试完成之后试验台架也基本不再具有利用价值，由于对转向系统尺寸的适应性和拆装方面的复杂性使得台架的重复利用率较低或重复利用起来改动较大。

发明内容

本发明提供了一种结构简单的可适应不同转向系统的转向负载模拟试验台，该试验台不仅通用性高，而且调节简便省力，搭建方便，便于移动，可快速对不同尺寸规格的转向系统进行硬件在环仿真实验，也可模拟车轮对转向系统的法向作用力，解决了现有转向系统台架存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种可适应不同转向系统的转向负载模拟试验台，包括转向负载总成、转向操纵总成和座椅总成；所述座椅总成设置在转向操纵总成的前方；所述转向操纵总成固定在转向负载总成上；所述转向负载总成左、右对称，包括转向负载总成台架1、横向滑轨2、步进电机3、联轴器4、转向丝杠6、转向系统支撑台架7、转向器执行机构8、转向横拉杆调节件9、转向横拉杆10、转向横拉杆连接件11、拉力传感器安装连接件12、拉力传感器13和拉力传感器固定件14；所述横向滑轨2固定在转向负载总成台架1的下端；所述步进电机3的一端的底座滑块与横向滑轨2滑动配合；所述步进电机3的另一端通过联轴器4和转向丝杠6固定；所述转向丝杠6的丝杠螺母通过轴承和横向拉杆连接件11连接；所述转向横拉杆10的一端固定在横向拉杆连接件11上，另一端通过转向横拉杆调节件9和转向器执行机构8连接；所述拉力传感器固定件14的一端固定在横向拉杆连接件11上，另一端固定在转向系统支撑台架7的滑轨内部；所述拉力传感器安装连接件12固定在拉力传感器固定件14上；所述拉力传感器13和拉力传感器安装连接件12连接；所述转向系统支撑台架7通过角钢固定在转向负载总成台架1的中部上方；所述拉力传感器固定件14设置在转向系统支撑台架7上。

所述转向操纵总成包括转向操纵台架20和固定在转向操纵台架20上的转向操纵机构后连接件15、转向操纵机构后支撑件16、转向操纵机构前支撑件17、转向操纵机构前连接件18、转向操纵机构19、转向操纵机构支撑滑轨21；所述转向操纵机构19的前端和转向操纵机构前连接件18固定，后端与转向操纵机构后连接件15固定；所述转向操纵机构前连接件18和转向操纵机构前支撑件17固定；所述转向操纵机构后连接件15和转向操纵机构后支撑件16固定；所述转向操纵机构前支撑件17和转向操纵机构后支撑件16分别和位于转向操纵台架上的前后部位转向操纵机构支撑滑轨21连接；所述转向操纵机构前支撑件17和转向操纵机构后支撑16分别和位于转向操纵台架20上的前、后部位的转向操纵机构支撑滑轨21连接。

所述座椅总成包括汽车主驾驶手动调节座椅22和座椅支撑件23；所述座椅支撑件23和汽车主驾驶手动调节座椅22底部的滑轨固定，螺栓穿过座椅支撑件23上的孔和方钢上的长孔后用螺母紧固。

所述转向负载总成台架1的下端设置有可伸缩滑轮5。

所述可伸缩滑轮5包括内、外两部分；内部是滑轮结构，外部是上方开有三个孔的支撑底座，通过两个螺栓将可伸缩滑轮5和转向负载总成台架1连接。

所述转向系统支撑台架7包括由横向导轨和竖直导轨。

所述转向横拉杆调节件9的一端为夹持式结构，通过将两个半圆形结构利用螺栓螺母进行拧紧或拧松从而和转向系统齿条两端连接起来；所述转向横拉杆调节件9的另一端为内螺纹结构，与转向横拉杆10连接。

所述步进电机3的滑块的中部设置有M8螺纹孔，并通过螺栓固定在横向滑轨2上。

所述横向滑轨2为凹字形结构，底部钻有一排用于滑块的M8的孔。

所述横向拉杆连接件11上有三个通孔，其中，中部位置通孔用来固定丝杠螺母，对于另外两个通孔，一个通孔连接转向横拉杆10球铰，另一个通孔连接拉力传感器固定件14，从而固定拉力传感器13的一端。

本发明的有益效果为：

1)本发明可通过调节转向负载模拟试验台的结构来安装固定不同型号尺寸的转向系统；

2)本发明通过调节转向负载总成上的滑轨可以改变转向系统竖直方向的安装位置；

3)本发明通过调节转向负载总成台架的底部横向滑轨或者旋拧横拉杆调节件可以改变转向系统左右横拉杆的安装位置；

4)本发明通过调节底部横向滑轨和转向负载总成台架的纵向安装位置可以纵向调节转向系统的安装位置；

5)本发明的转向操纵机构的角度位置也可以通过调节转向器的连接件和支撑件的安装位置进行调整；

6)本发明可以模拟实车在行驶过程中车轮给转向系统带来法向作用力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明整体结构立体示意图；

图2为本发明中转向负载总成的立体结构示意图；

图3为本发明中转向负载总成的俯视示意图；

图4为本发明中转向操纵总成的立体结构示意图；

图5为本发明中转向操纵总成的侧视示意图；

图6为本发明中座椅总成的侧视示意图；

图7为本发明中座椅总成的主视示意图；

图8为本发明中横向滑轨的俯视示意图；

图9为本发明中横向滑轨的侧视示意图；

图10为本发明中转向横拉杆调节件的立体结构示意图；

图11为本发明中转向横拉杆调节件的俯视示意图；

图12为本发明中转向横拉杆调节件的侧视示意图；

图13为本发明中转向横拉杆调节件的主视示意图；

图14为本发明中横向拉杆连接件的俯视示意图；

图15为图14中A—A处剖视示意图；

图16为本发明中可伸缩滑轮的立体结构示意图；

图17为本发明中可伸缩滑轮的剖视示意图；

图18为本发明中可伸缩滑轮的剖视示意图；

图19为本发明中座椅支撑件的正视图；

图20为本发明中座椅支撑件侧视剖面图。

图中：1、转向负载总成台架；2、横向滑轨；3、步进电机；4、联轴器；5、可伸缩滑轮；6、转向丝杠；7、转向系统支撑台架；8、转向器执行机构；9、转向横拉杆调节件；10、转向横拉杆；11、横向拉杆连接件；12、拉力传感器安装连接件；13、拉力传感器；14、拉力传感器固定件；15、转向操纵机构后连接件；16、转向操纵机构后支撑件；17、转向操纵机构前支撑件；18、转向操纵机构前连接件；19、转向操纵机构；20、转向操纵台架；21、转向操纵机构支撑滑轨；22、汽车主驾驶手动调节座椅；23、座椅支撑件。

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做出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。

本发明实施例提供了能够安装不同尺寸型号转向系统并对其进行测试的转向负载模拟试验台，通过滑轨结构和定制件能够对转向系统的横向，纵向，竖直方向进行调节。并提供了模拟车轮对转向系统的法向作用力。极大提高转向系统试验台架的通用性，同时具有易于安装和方便移动的优点。

参阅图1，一种可适应不同转向系统的转向负载模拟试验台，包括转向负载总成、转向操纵总成和座椅总成。所述座椅总成设置在转向操纵总成的前方；所述转向操纵总成固定在转向负载总成上。

转向负载模拟试验台的整体宽度和转向操纵总成的安装角度参照实际某型号A级车，由于转向系统是左右对称，转向负载总成也是左右结构对称，分别固定连接左右的转向横拉杆10和拉力传感器13。转向负载总成和转向操纵总成通过焊接固定，适应不同转向系统的多功能转向负载模拟试验台，由转向负载总成，转向操纵总成和座椅总成组成。

参阅图2、图3，所述转向负载总成左、右对称，包括转向负载总成台架1、横向滑轨2、步进电机3、联轴器4、转向丝杠6、转向系统支撑台架7、转向器执行机构8、转向横拉杆调节件9、转向横拉杆10、转向横拉杆连接件11、拉力传感器安装连接件12、拉力传感器13和拉力传感器固定件14。

所述步进电机3竖直放置，通过横向滑轨2固定在转向负载总成台架底部，步进电机3的另一端通过联轴器4和转向丝杠6固定。

所述横向滑轨2固定在转向负载总成台架1的下端；所述转向丝杠6的丝杠螺母通过轴承和横向拉杆连接件11连接；所述转向横拉杆10的一端固定在横向拉杆连接件11上，另一端通过转向横拉杆调节件9和转向器执行机构8连接；所述拉力传感器固定件14的一端固定在横向拉杆连接件11上，另一端固定在转向系统支撑台架7的滑轨内部；所述拉力传感器安装连接件12固定在拉力传感器固定件14上；所述拉力传感器13和拉力传感器安装连接件12连接；上述结构呈对称布置在转向负载总成台架1的两端从而连接转向系统两端的转向横拉杆10。所述转向系统支撑台架7通过角钢适配件固定在转向负载总成台架1的中部上方和转向系统固定。所述拉力传感器固定件14设置在转向系统支撑台架7上。所述转向系统支撑台架7的竖直结构为滑轨，横向结构为角钢。

参阅图10—图13，转向横拉杆调节件9的一端为夹持式结构，通过将两个半圆形结构利用螺栓螺母进行拧紧或拧松从而和转向系统齿条两端连接起来，转向横拉杆调节件9的另一端为内孔螺纹结构，将转向横拉杆10的螺栓一侧拧入并在外侧旋入螺母从而防止转向横拉杆10和转向横拉杆调节件9相对运动，转向横拉杠调节件的应用可以调节转向系统的横向尺寸，从而使转向负载总成适应一定尺寸内的转向系统。

参阅图16—图18，所述转向负载总成台架1的下端设置有可伸缩滑轮5。所述可伸缩滑轮5包括内、外两部分；内部是滑轮结构，外部是上方开有三个孔的支撑底座，通过两个螺栓将可伸缩滑轮5和转向负载总成台架1连接，旋拧螺栓即可使支撑底座相对于可伸缩滑轮5上下运动，需要移动试验台架时可使可伸缩滑轮5相对于转向负载总成台架1向下运动，方便推动转向负载总成台架1；确定安放位置后使可伸缩滑轮5相对于支撑底座向上运动，从而使转向负载总成台架1平稳安放，保证水平放置。

参阅图14和图15，所述转向横拉杆连接件11上有三个通孔，其中，中部位置通孔用来固定丝杠螺母，对于另外两个通孔，一个通孔连接转向横拉杆10球铰，另一个通孔连接拉力传感器固定件14，从而固定拉力传感器13的一端。

参阅图8和图9，所述步进电机3的滑块可以嵌入横向滑轨2内而不会脱落出来，滑块中部有M8螺纹孔，可通过螺栓固定在横向滑轨2上。滑轨结构为凹字型结构，底部钻有一排M8孔，用于固定滑块。上述中的滑轨和滑块都是此结构。

参阅图4和图5，所述转向操纵总成包括转向操纵台架20和固定在转向操纵台架20上的转向操纵机构后连接件15、转向操纵机构后支撑件16、转向操纵机构前支撑件17、转向操纵机构前连接件18、转向操纵机构19、转向操纵机构支撑滑轨21。

所述转向操纵机构19的前端和转向操纵机构前连接件18固定，后端与转向操纵机构后连接件15固定；所述转向操纵机构前连接件18和转向操纵机构前支撑件17固定；所述转向操纵机构后连接件15和转向操纵机构后支撑件16固定，通过改变转向操纵机构后连接件15、转向操纵机构前连接件18和转向操纵机构前支撑件17、转向操纵机构后支撑件16的相对固定位置可以调整转向操纵机构19的安装角度。向操纵试验台架中部安装有两个长度700mm滑轨，用于固定连接转向操纵机构前支撑件17和转向操纵机构后支撑件16，转向操纵机构前支撑件17和转向操纵机构后支撑件16通过滑块结构和转向操纵机构支撑滑轨21连接固定，进而方便调节转向操纵机构相对于操纵台和座椅的位置和角度。

参阅图6、图7、图19和图20，所述座椅总成包括汽车主驾驶手动调节座椅22和座椅支撑件23；座椅支撑23通过螺栓固定汽车主驾驶手动调节座椅22。螺栓穿过带有长孔的方钢后通过螺母固定。通过汽车主驾驶手动调节座椅22的前后调节把手可以做到如同在实车上调节座椅的相同效果。同时改变座椅滑轨和座椅支撑件23的相对连接位置也可以调整座椅相对方向盘的前后位置。

本发明利用滑轨滑块，包括转向横拉杆调节件11、转向操纵机构后连接件15、转向操纵机构前连接件18等自制调节件来实现快速调节适应不同尺寸规格转向系统的转向系统模拟试验台，同时还可模拟车轮对于转向系统施加的法向作用力。不仅通用性高，而且结构简单，调节简便省力，搭建方便，便于移动，可快速对不同尺寸规格的转向系统进行硬件在环仿真实验，也可模拟车轮对转向系统的法向作用力。