專利名稱：一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及汽車零件測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車懸架是汽車底盤系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間一切傳力連接裝置的總稱，主要由懸架支柱總成和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成。其中汽車懸架支柱總成外聯(lián)接套是減振器與車架(或承載式車身)之間的彈性連接裝置。在使用過程中，懸架支柱總成的外聯(lián)接套會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的磨損，影響其使用壽命。因此在研發(fā)和生產(chǎn)過程中，為了提高該零部件的質(zhì)量，需要對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命測試。目前各主機(jī)廠及零部件廠主要根據(jù)懸架支柱總成的測試要求，通過道路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行整體的疲勞測試，從而實(shí)現(xiàn)懸架支柱總成的疲勞測試。這種道路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，搭建時(shí)間比較長，影響汽車開發(fā)周期，并且實(shí)驗(yàn)成本高，通用性差。但是，目前并沒有一種單獨(dú)針對(duì)懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題是提供一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)， 主要針對(duì)外聯(lián)接套進(jìn)行測試，能夠更加準(zhǔn)確、方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試。為了解決上述問題，本申請(qǐng)公開了一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)， 包括懸架支柱總成(I)的活塞桿的上端與外聯(lián)接套(2)連接，外聯(lián)接套(2)安裝在車身等效結(jié)構(gòu)體(3)內(nèi)；懸架支柱總成⑴的下端安裝在套筒總成(7)內(nèi)，套筒總成(7)與結(jié)構(gòu)體一(9) 連接；結(jié)構(gòu)體一(9)與擺臂桿(10)的第一分桿連接；擺臂桿(10)的第二分桿與結(jié)構(gòu)體二 (13)連接；結(jié)構(gòu)體二(13)安裝在球頭(14)上，球頭(14)位于激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)上；激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)施加激勵(lì)在球頭(14)上，球頭(14)將激勵(lì)由結(jié)構(gòu)體二(13)傳遞至擺臂桿(10)，帶動(dòng)擺臂桿(10)旋轉(zhuǎn)，擺臂桿(10)的豎向桿依次經(jīng)過結(jié)構(gòu)體一(9)、套筒總成
(7)和懸架支柱總成(I)帶動(dòng)活塞桿擺動(dòng)。優(yōu)選的，所述擺臂桿(10)的第一分桿與第二分桿的夾角為直角，所述第一分桿為豎向桿，第二分桿為橫向桿。優(yōu)選的，所述擺臂桿(10)的直角處有一個(gè)孔，所述孔通過螺栓安裝在凹槽形支撐桿(11)上端的凹槽中。優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)體一(9)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，擺臂桿(10)的豎向桿的上端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體一(9)下端的凹槽內(nèi)。優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)體二(13)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，擺臂桿(10)的橫向桿的右端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體二(13)上端的凹槽內(nèi)，所述橫向桿的下端面與凹槽的底面接觸。優(yōu)選的，所述激勵(lì)為垂向正弦激勵(lì)。優(yōu)選的，所述支撐桿(11)通過螺栓(12)擰緊在底座上。優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)體二(13)的下端包括螺紋孔，通過螺栓與球頭(14)連接。優(yōu)選的，所述車身等效結(jié)構(gòu)體(3)為塔形結(jié)構(gòu)體，通過螺栓總成(4)和螺母(6)垂向安裝在龍門架(5)上。優(yōu)選的，所述懸架支柱總成(I)的活塞桿通過軸承與彈簧上托連接，彈簧上托與彈簧下托之間連接彈簧。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn)本申請(qǐng)所提出的懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)，通過激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)為系統(tǒng)提供垂向正弦激勵(lì)，帶動(dòng)直角形擺臂桿圍繞其直角處的孔旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)懸架支柱總成上的活塞桿擺動(dòng)，活塞桿的擺動(dòng)可以等效為外聯(lián)接套繞活塞桿軸向做擺動(dòng)，同時(shí)保證其擺動(dòng)角度為±8°，使測試更加準(zhǔn)確。利用本系統(tǒng)可以更加方便地對(duì)懸架支柱總成外聯(lián)接套進(jìn)行疲勞測試，通過測試選出與懸架支柱總成相匹配的外聯(lián)接套，可以避免由于外聯(lián)接套選擇不當(dāng)而使其在使用中產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，而影響其使用壽命。


圖I是本申請(qǐng)一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本申請(qǐng)一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參照?qǐng)D1，示出了本申請(qǐng)一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括懸架支柱總成(I)、外聯(lián)接套(2)、車身等效結(jié)構(gòu)體(3)、龍門架(5)、套筒總成(7)、凹槽形結(jié)構(gòu)體一(9)、直角形擺臂桿(10)、凹槽形細(xì)長支撐桿(11)、凹槽形結(jié)構(gòu)體二(13)、球頭(14)以及激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)組成。其中，還包括用于連接車身等效結(jié)構(gòu)體(3)和龍門架(5)的螺栓總成⑷和螺母
(6);用于連接套筒總成(7)和凹槽形結(jié)構(gòu)體一(9)的螺栓和鎖緊螺母(8);用于將凹槽形細(xì)長支撐桿(11)固定在底座上的螺栓(12)，以及用于連接球頭(14)和激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)的雙頭螺栓(15)。下面，具體介紹該系統(tǒng)及其工作過程，本申請(qǐng)?zhí)岢龅膽壹苤е偝赏饴?lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)包括懸架支柱總成⑴的活塞桿的上端與外聯(lián)接套(2)連接，外聯(lián)接套(2)安裝在車身等效結(jié)構(gòu)體(3)內(nèi)；其中，所述車身等效結(jié)構(gòu)體(3)為塔形結(jié)構(gòu)體，通過螺栓總成⑷和螺母(6)垂向安裝在龍門架(5)上，龍門架(5)對(duì)懸架支柱總成⑴的外聯(lián)接套(2)施加軸向力，可以準(zhǔn)確模擬外連接套(2)在正常使用中的受力。另一方面，懸架支柱總成(I)的活塞桿還通過軸承與彈簧上托壓緊接觸，使彈簧和阻尼器同時(shí)承受懸架支柱總成外聯(lián)接套所受的軸向力。彈簧上托安裝于外聯(lián)接套(2)的下端，在彈簧上托的下端減震器貯液缸的外表面套有彈簧，彈簧上托通過該彈簧與彈簧下托連接，彈簧下托焊接在貯液缸的外表面上。懸架支柱總成(I)的下端部分安裝在套筒總成(7)內(nèi)，通過沉頭螺栓夾緊在套筒總成(7)中。套筒總成(7)通過螺栓和鎖緊螺母(8)，擰緊在結(jié)構(gòu)體一(9)上；結(jié)構(gòu)體一(9)與擺臂桿(10)的第一分桿連接；擺臂桿(10)的第二分桿與結(jié)構(gòu)體二(13)連接；其中，所述擺臂桿(10)的第一分桿與第二分桿的夾角為直角，所述第一分桿為豎向桿，第二分桿為橫向桿。結(jié)構(gòu)體一(9)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，在結(jié)構(gòu)體一(9)的下端帶有凹槽，擺臂桿(10)的豎向桿的上端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體一(9)下端的凹槽內(nèi)。在擺臂桿(10)的直角處有一個(gè)孔，在該孔處通過螺栓安裝在凹槽形細(xì)長支撐桿
(11)上端的凹槽中，凹槽形細(xì)長支撐桿(11)通過螺栓(12)擰緊在底座上。擺臂桿(10)的橫向桿與結(jié)構(gòu)體二(13)連接，所述結(jié)構(gòu)體二(13)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，擺臂桿(10)的橫向桿的右端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體二(13)上端的凹槽內(nèi)，所述橫向桿的下端面與凹槽的底面接觸，以保證直角形擺臂桿(10)與凹槽形結(jié)構(gòu)體二(13)為直角連接。在結(jié)構(gòu)體二(13)的下端包括螺紋孔，結(jié)構(gòu)體二(13)通過螺栓與球頭(14)連接， 螺栓與結(jié)構(gòu)體二(13)下端的螺紋孔相互齒合。球頭(14)通過雙頭螺栓(15)安裝在激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)上。參照?qǐng)D2，示出了本申請(qǐng)一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)的工作原理圖。首先，由激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)生垂向正弦激勵(lì)，將該激勵(lì)傳遞給球頭(14)，帶動(dòng)球頭
(14)在平面內(nèi)上下震動(dòng)，球頭(14)將激勵(lì)由結(jié)構(gòu)體二(13)傳遞至擺臂桿(10)，帶動(dòng)擺臂桿(10)旋轉(zhuǎn)。由于結(jié)構(gòu)體二(13)的震動(dòng)方向?yàn)檠仄矫嫔舷抡饎?dòng)，因此直角形擺臂桿(10)的橫向桿也會(huì)沿平面上下擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擺臂桿(10)的豎向桿沿平面左右擺動(dòng)。其中，直角形擺臂桿(10)在擺動(dòng)時(shí)是圍繞其直角處的孔旋轉(zhuǎn)的。由于擺臂桿(10)的豎向桿會(huì)在平面內(nèi)左右擺動(dòng)，因此其會(huì)帶動(dòng)其上端的裝置擺動(dòng)，即擺臂桿(10)的豎向桿將依次經(jīng)過結(jié)構(gòu)體一(9)、套筒總成(7)和懸架支柱總成(I)帶動(dòng)活塞桿擺動(dòng)。由于外聯(lián)接套(2)裝夾在塔形車身等效結(jié)構(gòu)體(3)內(nèi)，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因此，活塞桿擺動(dòng)時(shí)就等效為外聯(lián)接套(2)繞活塞桿軸向做擺動(dòng)。本申請(qǐng)對(duì)于疲勞測試的要求為在70°C的溫度下老化7天，然后在室溫下放置8 小時(shí)，再對(duì)樣件施加3000N的軸向靜態(tài)力，使其繞活塞桿軸向做±8°的翻轉(zhuǎn)疲勞測試，測試頻率為O. 5Hz，測試周期為2. 5X IO6次。要求測試完成后，樣件無破損，無顆粒剝落。繼續(xù)進(jìn)行3. 25 X IO6次循環(huán)測試，要求試驗(yàn)完成后，樣件無破損。在圖2中大圓上部的圖形是從直角形擺臂桿(10)的豎向桿與凹槽形結(jié)構(gòu)體一(9) 的連接部位以上至懸架支柱總成(I)的活塞桿上端部位的運(yùn)動(dòng)軌跡，其等效為外聯(lián)接套
5(2)繞活塞桿軸的運(yùn)動(dòng)軌跡。因此，要保證外聯(lián)接套(2)的擺動(dòng)角度為±8°。圖中小圓表示直角形擺臂桿(10)的橫向桿右端的運(yùn)動(dòng)軌跡，大圓表示直角形擺臂桿(10)的豎向桿上端的運(yùn)動(dòng)軌跡，由于橫向桿在正弦激勵(lì)下只能在小圓的一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，所以豎向桿也只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)。同時(shí)，擺臂桿(10)的直角是固定不變的，所以擺臂桿(10)的橫向桿和豎向桿的擺動(dòng)角度是相同的。在測試時(shí)，當(dāng)選擇了一種規(guī)格的懸架支柱總成(I)后，從直角形擺臂桿(10)的豎向桿與凹槽形結(jié)構(gòu)體一(9)的連接部位以上至懸架支柱總成(I)的活塞桿上端部位的長度 a即可確定，并且擺臂桿(10)的豎向桿的長度b也是確定的，此時(shí)根據(jù)外聯(lián)接套(2)的擺動(dòng)角度為±8°，即可確定出擺臂桿(10)的豎向桿的擺動(dòng)角度α為tana =aXtan8° /b豎向桿的擺動(dòng)角度α確定之后，橫向桿的擺動(dòng)角度β即可確定，為β = αβ確定之后，即可根據(jù)橫向桿的長度c計(jì)算出橫向桿的振幅P，為P = c X sin β最后，根據(jù)橫向桿的振幅ρ即可確定出需要施加的垂向正弦激勵(lì)。根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)岢龅膽壹苤е偝赏饴?lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)對(duì)外聯(lián)接套(2)進(jìn)行疲勞測試，選出與懸架支柱總成⑴相匹配的外聯(lián)接套，可以避免由于外聯(lián)接套⑵選擇不當(dāng)而使其在使用中產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，而影響其使用壽命。以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
權(quán)利要求
1.一種懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)，其特征在于，包括懸架支柱總成(I)的活塞桿的上端與外聯(lián)接套(2)連接，外聯(lián)接套(2)安裝在車身等效結(jié)構(gòu)體⑶內(nèi)；懸架支柱總成(I)的下端安裝在套筒總成(7)內(nèi)，套筒總成(7)與結(jié)構(gòu)體一(9)連接；結(jié)構(gòu)體一(9)與擺臂桿(10)的第一分桿連接；擺臂桿(10)的第二分桿與結(jié)構(gòu)體二 (13)連接；結(jié)構(gòu)體二(13)安裝在球頭(14)上，球頭(14)位于激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)上；激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)施加激勵(lì)在球頭(14)上，球頭(14)將激勵(lì)由結(jié)構(gòu)體二(13)傳遞至擺臂桿 (10)，帶動(dòng)擺臂桿(10)旋轉(zhuǎn)，擺臂桿(10)的豎向桿依次經(jīng)過結(jié)構(gòu)體一(9)、套筒總成(7)和懸架支柱總成(I)帶動(dòng)活塞桿擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述擺臂桿(10)的第一分桿與第二分桿的夾角為直角，所述第一分桿為豎向桿，第二分桿為橫向桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述擺臂桿(10)的直角處有一個(gè)孔，所述孔通過螺栓安裝在凹槽形支撐桿(11)上端的凹槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體一(9)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，擺臂桿(10)的豎向桿的上端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體一(9)下端的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體二(13)為凹槽形結(jié)構(gòu)體，擺臂桿(10)的橫向桿的右端通過螺栓安裝在結(jié)構(gòu)體二(13)上端的凹槽內(nèi)，所述橫向桿的下端面與凹槽的底面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述激勵(lì)為垂向正弦激勵(lì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐桿(11)通過螺栓(12)擰緊在底座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體二(13)的下端包括螺紋孔，通過螺栓與球頭(14)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車身等效結(jié)構(gòu)體(3)為塔形結(jié)構(gòu)體， 通過螺栓總成(4)和螺母(6)垂向安裝在龍門架(5)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述懸架支柱總成(I)的活塞桿通過軸承與彈簧上托連接，彈簧上托與彈簧下托之間連接彈簧。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N懸架支柱總成外聯(lián)接套的疲勞測試系統(tǒng)，包括懸架支柱總成(1)的活塞桿上端與外聯(lián)接套(2)連接，外聯(lián)接套(2)安裝在車身等效結(jié)構(gòu)體(3)內(nèi)；懸架支柱總成(1)的下端安裝在套筒總成(7)內(nèi)，套筒總成(7)與結(jié)構(gòu)體一(9)連接；結(jié)構(gòu)體一(9)與擺臂桿(10)的第一分桿連接；擺臂桿(10)的第二分桿與結(jié)構(gòu)體二(13)連接；結(jié)構(gòu)體二(13)安裝在球頭(14)上，球頭(14)位于激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)上；激勵(lì)試驗(yàn)臺(tái)施加激勵(lì)在球頭(14)上，球頭(14)將激勵(lì)由結(jié)構(gòu)體二(13)傳遞至擺臂桿(10)，擺臂桿(10)的豎向桿依次經(jīng)過結(jié)構(gòu)體一(9)、套筒總成(7)和懸架支柱總成(1)帶動(dòng)活塞桿擺動(dòng)。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102589859SQ20111041856
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉樹輝, 朱清樂, 李慶偉, 王麗君, 王國麗, 黃小海 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)