CN104502049B - 一种车辆转向系统冲击试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆转向系统冲击试验装置及方法，试验装置包括：扭转惯性砝码、转向管柱本体、转向机本体、固定支架、安装底座、导向机构、摆锤系统、传感显示装置；试验方法包括：启动摆锤系统，使摆锤系统摆动并向导向机构施力，促使导向机构运动，并带动转向机本体位于导向机构内的一端一同运动；通过转向机本体上的传感显示装置记录并存储转向机本体所受冲击。本发明提供的试验装置结构简单，成本较低，实际生产优势明显；本发明提供的试验方法，操作简便灵活，效率较高。

Description

一种车辆转向系统冲击试验装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，特别涉及一种车辆转向系统冲击试验装置及方法。

背景技术

汽车转向系统是用来保持或改变汽车行驶方向的装置，所起的作用是使汽车在行驶的过程中能按照驾驶员的操作要求而适时的改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶，所以汽车转向系统的性能直接影响汽车的操纵性和安全性，在实际生产中，需要对汽车转向系统的性能进行测试。

现有技术中，一般采用传统的冲击试验台进行模拟测试，而传统的冲击试验台一般都是采用液压伺服缸，通过液压伺服缸进行加载试验，从而得到测试结果；但现有的液压伺服缸设计较为复杂，成本较高，不适应实际生产需要。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

采用液压伺服缸作为冲击试验台，设计较为复杂，成本较高，不适应实际生产需要。

发明内容

为了解决现有技术的冲击试验台设计复杂、成本较高的问题，本发明实施例提供了一种车辆转向系统冲击试验装置及方法。所述技术方案如下：

一方面，提供一种车辆转向系统冲击试验装置，所述车辆转向系统冲击试验装置，包括：扭转惯性砝码、转向管柱本体、转向机本体、固定支架、安装底座、导向机构、摆锤系统、传感显示装置，所述转向管柱本体安装在所述固定支架上，所述转向管柱本体上端连接所述扭转惯性砝码，下端与所述转向机本体连接，所述转向机本体与所述导向机构均设置在所述安装底座上，且所述转向机本体的一端设置在所述导向机构内，所述摆锤系统靠近所述导向机构设置，所述传感显示装置设置在所述转向机本体上；

工作时，所述摆锤系统摆动并向所述导向机构施力，促使所述导向机构运动，并带动所述转向机本体位于所述导向机构内的一端一同运动。

具体地，作为优选，所述扭转惯性砝码包括：两个砝码和连接杆，所述连接杆两端分别与两个所述砝码连接，所述连接杆中部与所述转向管柱本体上端连接。

具体地，作为优选，所述转向机本体包括油缸、活塞、转向机输入轴、转向机齿条、横拉杆、球头，所述油缸固定在所述安装底座上，所述油缸内部贯穿设置有所述转向机齿条，所述活塞设置在所述转向机齿条上，所述转向机齿条与所述转向机输入轴一端铰接，所述转向机输入轴另一端与所述转向管柱本体连接，所述转向机齿条两端均设置一根所述横拉杆，所述转向机齿条任意一端的横拉杆的端部设置有所述球头，所述球头设置在所述导向机构内，所述传感显示装置设置在所述横拉杆上。

具体地，作为优选，所述导向机构包括设置有卡槽的导向件、滑块，所述导向件固定在所述安装底座边缘，所述滑块设置在所述卡槽中，所述球头与所述滑块通过球销连接，工作时，所述摆锤系统摆动并向所述滑块施力，促使所述球头与所述滑块一同在所述卡槽内运动，且所述运动的方向与所述转向机齿条平行。

具体地，作为优选，所述摆锤系统包括安装支架、步进电机和摆动锤，所述安装支架靠近所述导向件设置，所述摆动锤设置在所述安装支架上，所述摆动锤与所述步进电机连接，所述步进电机驱动所述摆动锤在所述安装支架上往复摆动，所述摆动锤用于锤击所述滑块。

具体地，作为优选，所述固定支架包括固定的第一支架和可拆卸的第二支架，所述第一支架靠近所述安装底座边缘设置，所述第二支架安装在所述第一支架上端，所述转向管柱本体安装在所述第二支架上。

具体地，作为优选，所述传感显示装置采用应力传感器。

另一方面，提供一种车辆转向系统冲击试验方法，所述试验方法包括：

启动摆锤系统，使所述摆锤系统摆动并向导向机构施力，促使所述导向机构运动，并带动转向机本体位于所述导向机构内的一端一同运动；

通过转向机本体上的传感显示装置记录并存储所述转向机本体所受冲击。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明提供一种车辆转向系统冲击试验装置及方法，将转向管柱本体安装在固定支架上，转向管柱本体两端分别连接扭转惯性砝码、转向机本体连接，转向机本体与导向机构均设置在安装底座上，且转向机本体的一端设置在导向机构内，摆锤系统靠近导向机构设置，传感显示装置设置在转向机本体上；通过摆锤系统摆动并向导向机构施力，促使导向机构运动，并带动转向机本体位于导向机构内的一端一同运动，并通过传感显示装置记录转向机本体所受冲击，通过这些记录的数据，即可对车辆转向系统的性能进行分析测试；本发明提供的试验装置结构简单，成本较低，实际生产优势明显；本发明提供的试验方法，操作简便灵活，效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的车辆转向系统冲击试验装置结构示意图；

其中，1扭转惯性砝码，11砝码，12连接杆，

2转向管柱本体，

3固定支架，31第一支架，32第二支架，

4转向机本体，41油缸，42转向机输入轴，43横拉杆，44球头，

5导向机构，51导向件，52卡槽，53滑块，

6摆锤系统，61摆动锤，62安装支架，

7安装底座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种车辆转向系统冲击试验装置，所述车辆转向系统冲击试验装置，包括：扭转惯性砝码1、转向管柱本体2、转向机本体4、固定支架3、安装底座7、导向机构5、摆锤系统6、传感显示装置，所述转向管柱本体2安装在所述固定支架3上，所述转向管柱本体2上端连接所述扭转惯性砝码1，下端与所述转向机本体4连接，所述转向机本体4与所述导向机构5均设置在所述安装底座7上，且所述转向机本体4的一端设置在所述导向机构5内，所述摆锤系统6靠近所述导向机构5设置，所述传感显示装置设置在所述转向机本体4上；

其中，本发明的试验装置是为了模拟实际车辆受冲击过程，从而对其受到冲击后车辆的性能进行测试及分析，以便对实际生产进行指导及改进，本发明的装配要求完全按照实车来进行，受到的冲击力也是遵守实车工况开展；

安装底座7一般采用现有试验台即可，转向管柱本体2、转向机本体4均为现有技术，转向管柱本体2的上端实际中是连接方向盘的，而本发明中则采用扭转惯性砝码1代替，以便模拟实际中人操作方向盘时提供的惯性力，从而起到抑制冲击的作用；而转向机本体4的端部实际中是与轮胎连接的，在本发明中，与导向机构5连接，通过摆锤系统6的锤击，即模拟实际受到冲击，工作时，所述摆锤系统6摆动并向所述导向机构5施力，促使所述导向机构5运动，并带动所述转向机本体4位于所述导向机构5内的一端一同运动，通过设置在转向机本体4上的传感显示装置记录由摆锤系统6传来的冲击参数，如受力大小、持续及变化时间等等，通过人为进行数据分析即可。

本发明提供的车辆转向系统冲击试验装置，将转向管柱本体2安装在固定支架3上，转向管柱本体2两端分别连接扭转惯性砝码1、转向机本体4，转向机本体4与导向机构5均设置在安装底座7上，且转向机本体4的一端设置在导向机构5内，摆锤系统6靠近导向机构5设置，传感显示装置设置在转向机本体4上；通过摆锤系统6摆动并向导向机构5施力，促使导向机构5运动，并带动转向机本体4位于导向机构5内的一端一同运动，并通过传感显示装置记录转向机本体4所受冲击，通过这些记录的数据，即可对车辆转向系统的性能进行分析测试；本发明提供的试验装置结构简单且可灵活控制，成本较低，实际生产优势明显。

如图1所示，具体地，作为优选，所述扭转惯性砝码1包括：两个砝码11和连接杆12，所述连接杆12两端分别与两个所述砝码11连接，所述连接杆12中部与所述转向管柱本体2上端连接。如此设置，以便模拟实际中人操作方向盘时提供的惯性力，从而起到抑制冲击的作用。

如图1所示，具体地，作为优选，所述转向机本体4包括油缸41、活塞、转向机输入轴42、转向机齿条、横拉杆43、球头44，所述油缸41固定在所述安装底座7上，所述油缸41内部贯穿设置有所述转向机齿条，所述活塞设置在所述转向机齿条上，所述转向机齿条与所述转向机输入轴42一端铰接，所述转向机输入轴42另一端与所述转向管柱本体2连接，所述转向机齿条两端均设置一根所述横拉杆43，所述转向机齿条任意一端的横拉杆43的端部设置有所述球头44，所述球头44设置在所述导向机构5内，所述传感显示装置设置在所述横拉杆43上。转向机本体4为现有技术，本发明中，对其一端进行改动，在该端设置有球头44，球头44上一般设置有球销。

如图1所示，具体地，作为优选，所述导向机构5包括设置有卡槽52的导向件51、滑块53，所述导向件51固定在所述安装底座7边缘，所述滑块53设置在所述卡槽52中，所述球头44与所述滑块53通过球销连接，

其中，工作时，所述摆锤系统6摆动并向所述滑块53施力，促使所述球头44与所述滑块53一同在所述卡槽52内运动，且所述滑块53运动的方向与所述转向机齿条平行，此时，摆锤系统6施加的力即模拟实际轮胎处受到冲击，从而传递至转向机本体4上，即通过滑块53、球头44、横拉杆43，直至传递到横拉杆43上设置的传感显示装置，并记录由摆锤系统6传来的冲击参数，如受力大小、持续及变化时间等等，通过人为进行数据分析即可。

如图1所示，具体地，作为优选，所述摆锤系统6包括安装支架62、步进电机和摆动锤61，所述安装支架62靠近所述导向件51设置，所述摆动锤61设置在所述安装支架62上，所述摆动锤61与所述步进电机连接，所述步进电机驱动所述摆动锤61在所述安装支架62上往复摆动，所述摆动锤61用于锤击所述滑块53。其中，摆锤的摆动幅度及力度等参数均可通过步进电机，根据实际需要灵活控制，提供不同的冲击能量，以应对不同情况。

如图1所示，具体地，作为优选，所述固定支架3包括固定的第一支架31和可拆卸的第二支架32，所述第一支架31靠近所述安装底座7边缘设置，所述第二支架32安装在所述第一支架31上端，所述转向管柱本体2安装在所述第二支架32上。其中，第二支架32可灵活拆卸，以便可以固定多种不同型号的转向管柱本体2，实际应用极为方便。

如图1所示，具体地，作为优选，所述传感显示装置采用应力传感器。其中，传感显示装置也可采用应变片，能够对实验所需参数进行测试记录即可。

实施例二

本发明实施例提供一种车辆转向系统冲击试验方法，所述试验方法包括：

启动摆锤系统6，使所述摆锤系统6摆动并向导向机构5施力，促使所述导向机构5运动，并带动转向机本体4位于所述导向机构5内的一端一同运动；

通过转向机本体4上的传感显示装置记录并存储所述转向机本体4所受冲击。认为对这些记录下来的参数进行分析即可。

本发明提供的车辆转向系统冲击试验方法，将转向管柱本体2安装在固定支架3上，转向管柱本体2两端分别连接扭转惯性砝码1、转向机本体4连接，转向机本体4与导向机构5均设置在安装底座7上，且转向机本体4的一端设置在导向机构5内，摆锤系统6靠近导向机构5设置，传感显示装置设置在转向机本体4上；通过摆锤系统6摆动并向导向机构5施力，促使导向机构5运动，并带动转向机本体4位于导向机构5内的一端一同运动，并通过传感显示装置记录转向机本体4所受冲击，通过这些记录的数据，即可对车辆转向系统的性能进行分析测试；本发明提供的试验方法，操作简便灵活且可灵活控制，效率较高。

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。

Claims (8)

1.一种车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述车辆转向系统冲击试验装置，包括：扭转惯性砝码、转向管柱本体、转向机本体、固定支架、安装底座、导向机构、摆锤系统、传感显示装置，所述转向管柱本体安装在所述固定支架上，所述转向管柱本体上端连接所述扭转惯性砝码，下端与所述转向机本体连接，所述转向机本体与所述导向机构均设置在所述安装底座上，且所述转向机本体的一端设置在所述导向机构内，所述摆锤系统靠近所述导向机构设置，所述传感显示装置设置在所述转向机本体上；

工作时，所述摆锤系统摆动并向所述导向机构施力，促使所述导向机构运动，并带动所述转向机本体位于所述导向机构内的一端一同运动。

2.根据权利要求1所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述扭转惯性砝码包括：两个砝码和连接杆，所述连接杆两端分别与两个所述砝码连接，所述连接杆中部与所述转向管柱本体上端连接。

3.根据权利要求1所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述转向机本体包括油缸、活塞、转向机输入轴、转向机齿条、横拉杆、球头，所述油缸固定在所述安装底座上，所述油缸内部贯穿设置有所述转向机齿条，所述活塞设置在所述转向机齿条上，所述转向机齿条与所述转向机输入轴一端铰接，所述转向机输入轴另一端与所述转向管柱本体连接，所述转向机齿条两端均设置一根所述横拉杆，所述转向机齿条任意一端的横拉杆的端部设置有所述球头，所述球头设置在所述导向机构内，所述传感显示装置设置在所述横拉杆上。

4.根据权利要求3所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述导向机构包括设置有卡槽的导向件、滑块，所述导向件固定在所述安装底座边缘，所述滑块设置在所述卡槽中，所述球头与所述滑块通过球销连接，工作时，所述摆锤系统摆动并向所述滑块施力，促使所述球头与所述滑块一同在所述卡槽内运动，且所述运动的方向与所述转向机齿条平行。

5.根据权利要求4所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述摆锤系统包括安装支架、步进电机和摆动锤，所述安装支架靠近所述导向件设置，所述摆动锤设置在所述安装支架上，所述摆动锤与所述步进电机连接，所述步进电机驱动所述摆动锤在所述安装支架上往复摆动，所述摆动锤用于锤击所述滑块。

6.根据权利要求1所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述固定支架包括固定的第一支架和可拆卸的第二支架，所述第一支架靠近所述安装底座边缘设置，所述第二支架安装在所述第一支架上端，所述转向管柱本体安装在所述第二支架上。

7.根据权利要求1所述的车辆转向系统冲击试验装置，其特征在于，所述传感显示装置采用应力传感器。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的车辆转向系统冲击试验装置的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括：

启动摆锤系统，使所述摆锤系统摆动并向导向机构施力，促使所述导向机构运动，并带动转向机本体位于所述导向机构内的一端一同运动；

通过转向机本体上的传感显示装置记录并存储所述转向机本体所受冲击。