專利名稱：一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車試驗(yàn)設(shè)備，特指一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，用于機(jī)械式、液壓助力式和電動(dòng)助力式汽車轉(zhuǎn)向器總成的試驗(yàn)加載，可以實(shí)際模擬汽車轉(zhuǎn)向時(shí)受到的載荷，并能夠?qū)崿F(xiàn)不同特性的變負(fù)荷加載。
背景技術(shù)：
當(dāng)轉(zhuǎn)向器安裝到汽車上以后，轉(zhuǎn)向器輸出端承受的力分為兩種一種是回正力，它的作用是使得轉(zhuǎn)向器回到中位；另一種是轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及轉(zhuǎn)向車輪輪胎與地面的摩擦，它的作用是阻礙轉(zhuǎn)向器的運(yùn)動(dòng)，這種摩擦力在汽車靜止或者車速低時(shí)的作用很大。對于不同的車型，或者是同一車型在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向力和摩擦力的大小是不一樣的。實(shí)用新型專利92 223 334.9采用線性彈簧對轉(zhuǎn)向器輸出端進(jìn)行加載，實(shí)現(xiàn)了變負(fù)荷加載。但彈簧預(yù)緊力的存在與轉(zhuǎn)向器的實(shí)際使用情況有差異，因?yàn)檗D(zhuǎn)向器在轉(zhuǎn)向時(shí)必須克服摩擦力，摩擦力的方向是與轉(zhuǎn)向器的運(yùn)動(dòng)方向相反，使得轉(zhuǎn)向器回正變得困難，而彈簧預(yù)緊力則是沿著一個(gè)方向，它的存在則有利與轉(zhuǎn)向器的回正；另外該專利的加載彈簧剛度是不變的，這與汽車轉(zhuǎn)向器受到的載荷特性是有差異的；實(shí)用新型專利02 220 571.3采用的是液壓機(jī)構(gòu)和機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加載的，其液壓機(jī)構(gòu)模擬回正力，機(jī)械機(jī)構(gòu)模擬阻尼力，所加載荷與實(shí)際比較接近。比較實(shí)用新型專利92 223 334.9和實(shí)用新型專利02 220571.3，知道專利92 223 334.9結(jié)構(gòu)較簡單，但功能稍差；又因?yàn)閷＠?2 223 334.9沒有采用液壓裝置，不消耗額外的能源，也沒有液壓油污染環(huán)境的問題，所以其環(huán)保性能較好。在專利92 223 334.9中，采用了兩個(gè)加載箱進(jìn)行加載，結(jié)構(gòu)仍然復(fù)雜；而且由于其結(jié)構(gòu)限制，對于中間輸出的轉(zhuǎn)向器，加載有困難。另外，轉(zhuǎn)向器在使用過程中，由于磨損會(huì)造成間隙，對其性能造成影響，所以在進(jìn)行試驗(yàn)研究中應(yīng)該模擬這種間隙，現(xiàn)有技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)這種間隙的模擬，也無法進(jìn)行等負(fù)荷加載的試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的提供一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，它的加載特性能夠與汽車的實(shí)際轉(zhuǎn)向載荷比較接近，而且其結(jié)構(gòu)簡單，特性可調(diào)，能夠適應(yīng)不同的車型和同一車型的不同工作情況。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是其設(shè)有加載部件與調(diào)節(jié)裝置，加載部件包括支架總成(5)、及安裝在支架總成(5)上的前彈簧座(4)與后彈簧座(13)之間的加載彈簧(6)，其特征在于加載部件和調(diào)節(jié)裝置組合在一起，調(diào)節(jié)裝置由安裝在加載彈簧(6)上的彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)與彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)組成。
并且加載部件中設(shè)有經(jīng)彈性墊(16)和摩擦墊(17)固定在傳感器導(dǎo)向桿(11)上的摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)。
加載部件的較佳結(jié)構(gòu)為裝在支架總成(5)上的彈簧座導(dǎo)向桿(7)由螺母(3)和螺母(9)固定其位置，其左右兩端分別穿過前彈簧座(4)和后彈簧座(13)；后彈簧座(13)由螺母(8)限制其單向位置；前彈簧座(4)安裝在支架總成(5)上，并限制其單向位置；轉(zhuǎn)向器(2)通過拉壓力傳感器(1)、傳感器導(dǎo)向桿(11)和加載裝置的前彈簧座(4)、后彈簧座(13)相連接。
工作時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向右移動(dòng)時(shí)，則推動(dòng)拉壓力傳感器(1)、前彈簧座(4)壓縮加載彈簧(6)來實(shí)現(xiàn)加載；當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向左移動(dòng)時(shí)，則拉動(dòng)拉壓力傳感器(1)、傳感器導(dǎo)向桿(11)、螺母(10)、后彈簧座(13)壓縮加載彈簧(6)來實(shí)現(xiàn)加載；轉(zhuǎn)向器(2)輸出端的任一種移動(dòng)的同時(shí)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)、摩擦墊(17)施加的摩擦力通過傳感器導(dǎo)向桿(11)加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端上。
加載力的大小一方面可以通過調(diào)節(jié)彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)來調(diào)節(jié)彈簧的剛度來實(shí)現(xiàn)；另一方面可以通過調(diào)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)來實(shí)現(xiàn)不同的摩擦力；兩個(gè)方面的合理組合就可以實(shí)現(xiàn)不同特性的加載。
如果旋松螺母(8)和螺母(10)，使其不抵靠后彈簧座(13)，這樣在轉(zhuǎn)向器(2)的運(yùn)動(dòng)過程中就加載彈簧(6)就不起作用，施加的載荷就只有摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)施加的摩擦力，這樣可以實(shí)現(xiàn)等負(fù)荷加載。
雖然本實(shí)用新型是針對轉(zhuǎn)向器試驗(yàn)加載裝置，但是這種技術(shù)同樣可以應(yīng)用到其它的相關(guān)領(lǐng)域。
本實(shí)用新型專利的有益效果是加載裝置和調(diào)節(jié)裝置組合在一起，加載力的大小一方面可以通過調(diào)節(jié)彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)來調(diào)節(jié)彈簧的剛度來實(shí)現(xiàn)；另一方面可以通過調(diào)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)來實(shí)現(xiàn)不同的摩擦力；前彈簧座(4)和后彈簧座(13)的中部有通孔，傳感器導(dǎo)向桿(11)從兩者的孔中穿過；當(dāng)旋松螺母(8)和螺母(10)后，使其不抵靠后彈簧座(13)，施加的載荷就只有摩擦力，這樣可以實(shí)現(xiàn)等負(fù)荷加載。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型變負(fù)荷加載裝置加載的一個(gè)實(shí)施例。
圖2是圖1實(shí)施例中變負(fù)荷加載裝置的C-C剖視圖。
圖3調(diào)節(jié)彈簧的有效圈數(shù)值小于1的實(shí)施例。
圖4是調(diào)節(jié)彈簧的有效圈數(shù)值大于1的非整數(shù)實(shí)施例。
圖5是調(diào)節(jié)彈簧的有效圈數(shù)值大于1的整數(shù)實(shí)施例。
圖6是實(shí)現(xiàn)等負(fù)荷加載的實(shí)施例。
附圖中標(biāo)注說明1-拉壓力傳感器 2-轉(zhuǎn)向器 3-螺母 4-前彈簧座5-支架總成 6-加載彈簧 7-彈簧座導(dǎo)向桿 8-螺母 9-螺母 10-螺母11-傳感器導(dǎo)向桿 12-摩擦力調(diào)節(jié)螺栓 13-后彈簧座 14-彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A 15-彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B 16-彈性墊 17-摩擦墊具體實(shí)施方式
變負(fù)荷加載的實(shí)現(xiàn)。在圖1和圖2中，支架總成(5)是固定的，四根彈簧座導(dǎo)向桿(7)通過支架總成上的孔由螺母(3)和螺母(9)固定其位置，后彈簧座(13)有孔，由螺母(8)安裝在彈簧座導(dǎo)向桿(7)上；前彈簧座(4)的結(jié)構(gòu)與后彈簧座(13)相同，由支架總成(5)限制其在彈簧座導(dǎo)向桿(7)上位置；加載彈簧(6)裝在后彈簧座(13)和前彈簧座(4)之間，并且使得前彈簧座(4)抵靠支架總成(5)。轉(zhuǎn)向器(2)通過拉壓力傳感器(1)抵靠加載裝置的前彈簧座(4)。前彈簧座(4)和后彈簧座(13)中間以及支架總成(5)的右部開有孔，傳感器導(dǎo)向桿(11)一端連接拉壓力傳感器(1)，另一端穿過前簧座(4)和后彈簧座(13)中間的孔，并通過螺母(10)抵靠后彈簧座(13)，并穿過支架總成(5)的右部。轉(zhuǎn)向器(2)輸出端和拉壓力傳感器(1)、傳感器導(dǎo)向桿(11)是連接在一起的，它們一起運(yùn)動(dòng)。摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)壓在傳感器導(dǎo)向桿(11)上；會(huì)在傳感器導(dǎo)向桿(11)上產(chǎn)生摩擦。
工作時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向右移動(dòng)時(shí)，則推動(dòng)拉壓力傳感器(1)、前彈簧座(4)壓縮加載彈簧(6)來實(shí)現(xiàn)加載；同時(shí)傳感器導(dǎo)向桿(11)向右移動(dòng)，摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)施加的摩擦力通過傳感器導(dǎo)向桿(11)也加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端上。當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向左移動(dòng)時(shí)，則拉動(dòng)拉壓力傳感器(1)、傳感器導(dǎo)向桿(11)、螺母(10)、后彈簧座(13)壓縮加載彈簧(6)來實(shí)現(xiàn)加載；同時(shí)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)施加的摩擦力通過傳感器導(dǎo)向桿(11)也加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端上。
加載力的大小一方面可以通過調(diào)節(jié)彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)來調(diào)節(jié)彈簧的剛度來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榧虞d彈簧(6)施加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端的載荷取決于輸出端的位移和加載彈簧(6)剛度的乘積，在一定位移的情況下，改變加載彈簧(6)的剛度就能夠改變施加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端施加的載荷；另一方面可以通過調(diào)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)來實(shí)現(xiàn)不同的摩擦力，因?yàn)槟Σ亮﹄S著摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)施加的壓力增大而增大。兩個(gè)方面的不同組合就可以實(shí)現(xiàn)不同特性的加載。
彈簧剛度的調(diào)節(jié)原理如下。對于圓柱螺旋壓縮彈簧，其剛度與有效圈數(shù)成反比，改變有效圈數(shù)就可以改變剛度。調(diào)節(jié)原理見圖2，把彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)放在彈簧中間的節(jié)距中間，使1圈彈簧不起作用，彈簧的有效圈數(shù)就減小1。
圖3為調(diào)節(jié)彈簧的有效圈數(shù)小于1的實(shí)施例，因?yàn)楸緦?shí)用新型的加載彈簧(6)是受壓縮的，兩端各1圈是并緊并磨平的，所以第一有效圈和最后一有效圈與兩端的支撐圈的節(jié)距是逐漸變化的，這樣把彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)放在適當(dāng)位置就會(huì)把彈簧的有效圈數(shù)適當(dāng)減小，比如放在離支撐圈的1/4有效圈時(shí)，總的有效圈數(shù)就減小1/4；放在離支撐圈的1/2有效圈時(shí)，總的有效圈數(shù)就減小1/2，依次類推。
當(dāng)需要加載彈簧(6)的有效圈數(shù)減小值為大于1的非整數(shù)時(shí)，可以同時(shí)采用以上兩種方法，也可以采用圖4的實(shí)施例方法，其中采用兩個(gè)彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)。圖4所示位置可以使得加載彈簧(6)有效圈數(shù)減小1.5；通過把兩個(gè)彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)放置在不同位置，能夠使得加載彈簧(6)有效圈數(shù)減小數(shù)值為1到2之間。
當(dāng)需要加載彈簧(6)的有效圈數(shù)減小值為大于1的整數(shù)時(shí)，需要把相應(yīng)個(gè)數(shù)的彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)沿著彈簧的軸線方向放置。圖5的實(shí)施例可以把加載彈簧(6)的有效圈數(shù)減小2。
加載彈簧(6)也可以采用圓錐螺旋壓縮彈簧，這樣當(dāng)采用以上方法時(shí)，不僅可以調(diào)節(jié)彈簧的有效圈數(shù)，而且也可以改變彈簧的平均直徑，這時(shí)調(diào)節(jié)彈簧剛度的效果更明顯。
圖2、圖3、圖4、圖5也是加載摩擦力的實(shí)施例。摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)、摩擦墊(17)壓緊傳感器導(dǎo)向桿(11)。調(diào)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)的預(yù)緊力就可以得到所需要的摩擦力。彈性墊(16)是為了增加摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)的壓緊彈性，從而保持摩擦力的穩(wěn)定。
在圖6中，旋松螺母(8)和螺母(10)后，使其不抵靠后彈簧座(13)。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向右移動(dòng)時(shí)，則推動(dòng)拉壓力傳感器(1)、前彈簧座(4)和后彈簧座(13)一起向右運(yùn)動(dòng)，加載彈簧(6)不施加載荷，施加的載荷只有摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)施加的摩擦力，這種摩擦力通過傳感器導(dǎo)向桿(11)加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端上。當(dāng)轉(zhuǎn)向器(2)輸出端從中間位置向左移動(dòng)時(shí)，則推動(dòng)拉壓力傳感器(1)和傳感器導(dǎo)向桿(11)一起向左移動(dòng)；由于螺母(10)不抵靠后彈簧座(13)，所以加載彈簧(6)不被壓縮，不施加載荷，施加的載荷只有摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)通過彈性墊(16)和摩擦墊(17)施加的摩擦力，這種摩擦力通過傳感器導(dǎo)向桿(11)同樣加在轉(zhuǎn)向器(2)輸出端上。當(dāng)把摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)的預(yù)緊力調(diào)好后，摩擦力也確定了，所以就可以實(shí)現(xiàn)等負(fù)荷加載。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，設(shè)有加載部件與調(diào)節(jié)裝置，加載部件包括支架總成(5)、及安裝在支架總成(5)上的前彈簧座(4)與后彈簧座(13)之間的加載彈簧(6)，其特征在于加載部件和調(diào)節(jié)裝置組合在一起，調(diào)節(jié)裝置由安裝在加載彈簧(6)上的彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A(14)與彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B(15)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，其特征是加載部件中設(shè)有經(jīng)彈性墊(16)和摩擦墊(17)固定在傳感器導(dǎo)向桿(11)上的摩擦力調(diào)節(jié)螺栓(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)加載剛度和阻尼的汽車轉(zhuǎn)向器總成試驗(yàn)臺(tái)加載裝置，其特征是加載部件中裝在支架總成(5)上的彈簧座導(dǎo)向桿(7)由螺母(3)和螺母(9)固定其位置，其左右兩端分別穿過前彈簧座(4)和后彈簧座(13)；后彈簧座(13)由螺母(8)限制其單向位置；前彈簧座(4)安裝在支架總成(5)上，并限制其單向位置；轉(zhuǎn)向器(2)通過拉壓力傳感器(1)、傳感器導(dǎo)向桿(11)和加載裝置的前彈簧座(4)、后彈簧座(13)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型用于各類汽車轉(zhuǎn)向器總成的試驗(yàn)加載，可以實(shí)際模擬汽車轉(zhuǎn)向時(shí)受到的載荷，并能夠?qū)崿F(xiàn)不同特性的變負(fù)荷加載。其由裝在支架總成上的彈簧座導(dǎo)向桿以及裝在后彈簧座和前彈簧座之間的加載彈簧、傳感器導(dǎo)向桿、摩擦力調(diào)節(jié)螺栓、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B組成。加載力的大小既可通過彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置A、彈簧剛度調(diào)節(jié)裝置B調(diào)節(jié)彈簧的剛度來實(shí)現(xiàn)；也可通過調(diào)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)螺栓來實(shí)現(xiàn)不同的摩擦力；兩方面的組合就可實(shí)現(xiàn)不同特性的加載。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，能實(shí)現(xiàn)不同特性的變負(fù)荷加載，適應(yīng)性廣，適宜在試驗(yàn)室內(nèi)對汽車轉(zhuǎn)向器總成進(jìn)行試驗(yàn)。
文檔編號G01M17/007GK2684177SQ20042002568
公開日2005年3月9日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者苗立東, 何仁 申請人:江蘇大學(xué)