疲勞試驗(yàn)夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及試驗(yàn)夾具領(lǐng)域，具體涉及一種汽車動(dòng)力總成懸置支臂的疲勞試驗(yàn)夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)是汽車最重要的安全部件之一，其主要作用是通過(guò)懸置支臂(或支架)將包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的汽車動(dòng)力總成固聯(lián)到車身或車架。
[0003]如圖1所示為某發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖，懸置支臂I的基端A通過(guò)螺栓孔2與汽車動(dòng)力總成連接，相對(duì)于基端的臂端B與車身或車架連接，其中臂端B通過(guò)橡膠材料的懸置聯(lián)接至車身或車架。在實(shí)際受力情形中，懸置支臂I 一方面承受發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩產(chǎn)生的沿車輛前進(jìn)或后退方向的載荷，同時(shí)在另一方面承受道路載荷激勵(lì)所產(chǎn)生的沿垂直于路面方向的載荷。因此通常要求懸置支臂I在沿車輛前進(jìn)后退方向具有較高的抗彎強(qiáng)度、在沿垂直于路面方向具有較高的抗彎強(qiáng)度，而評(píng)價(jià)懸置支臂I強(qiáng)度的一個(gè)重要試驗(yàn)就是懸置支臂疲勞試驗(yàn)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，繼續(xù)參照?qǐng)D1并結(jié)合圖2，懸置支臂疲勞試驗(yàn)通常采用下述方式:將懸置支臂I的基端A通過(guò)螺栓孔2固定于固定基座4上，將懸置支臂I的臂端B由夾具3夾持固定并通過(guò)夾具3與施力設(shè)備(圖中未示出，通常為液壓伺服作動(dòng)缸)相連，由此，施力設(shè)備產(chǎn)生的作用力(相當(dāng)于載荷)通過(guò)夾具3施加于在懸置支臂I的臂端B。
[0005]其中，夾具3本身是剛性的，同時(shí)夾具3與施力設(shè)備之間、以及夾具3與懸置支臂I之間的連接均為螺栓連接或焊接連接，即剛性連接。
[0006]而當(dāng)懸置支臂I實(shí)際安裝到車身或車架上時(shí)，由于作為連接件的懸置本身是橡膠材料，其剛度較小并具有較好的彈性，受力時(shí)可以發(fā)生變形，因此懸置支臂I與車身或車架的連接并不是剛性連接。
[0007]由此可見(jiàn)，當(dāng)采用現(xiàn)有的夾具在對(duì)懸置支臂I進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)，懸置支臂I與夾具3之間存在過(guò)約束，這會(huì)造成懸置支臂I受力變形的情況與實(shí)際不一致，分析如下:
[0008]參照?qǐng)D2，試驗(yàn)前，夾具3與懸置支臂I之間的夾角為α ;試驗(yàn)中，在作用力F的作用下，懸置支臂I與夾具3運(yùn)動(dòng)到圖中虛線位置，此時(shí)夾具3與懸置支臂I之間的夾角為β。但是，夾具3本身是剛性的，并且懸置支臂I與夾具3之間的連接也是剛性連接，這兩個(gè)因素導(dǎo)致懸置支臂I與夾具3之間的自由度被約束，S卩α = β，施力設(shè)備施加的作用力F將會(huì)導(dǎo)致懸置支臂I受到彎矩Ml、夾具3受到彎矩M2。其中彎矩Ml會(huì)造成懸置支臂I的失效模式與實(shí)際情況不一致，由此導(dǎo)致不能通過(guò)疲勞試驗(yàn)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)懸置支臂I的疲勞壽命，彎矩M2則有可能損壞與夾具3連接的施力設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的問(wèn)題是利用現(xiàn)有夾具夾持懸置支臂進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)，夾具與懸置支臂之間存在過(guò)約束。
[0010]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種疲勞試驗(yàn)夾具，包括:
[0011]夾持部，具有沿第一方向延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁圍繞形成有卡槽，其中所述第一方向與試驗(yàn)時(shí)夾具的受力方向垂直；
[0012]聯(lián)接部，具有聯(lián)接面；
[0013]至少一個(gè)第一彈簧鋼片組，連接于所述卡槽的側(cè)壁和所述聯(lián)接部的聯(lián)接面之間，且平行于第二方向，所述第二方向與試驗(yàn)時(shí)夾具的受力方向平行；
[0014]其中，所述第一彈簧鋼片組包括至少一片第一彈簧鋼片。
[0015]可選的，還包括至少一個(gè)第二彈簧鋼片組；
[0016]所述第二彈簧鋼片組包括至少一片第二彈簧鋼片，所述第二彈簧鋼片垂直于所述第一彈簧鋼片；
[0017]所述第一彈簧鋼片組與所述第二彈簧鋼片組沿所述第二方向交錯(cuò)連接。
[0018]可選的，所述第一彈簧鋼片組包括至少兩片第一彈簧鋼片，所述至少兩片第一彈簧鋼片在同一平面內(nèi)沿所述第二方向相互連接。
[0019]可選的，所述第二彈簧鋼片組包括至少兩片第二彈簧鋼片，所述至少兩片第二彈簧鋼片在同一平面內(nèi)沿所述第二方向相互連接。
[0020]可選的，同一組中相鄰的所述第一彈簧鋼片之間通過(guò)第一連接板連接，所述第一連接板沿所述第二方向的兩端分別具有與所述第一彈簧鋼片平行的第一固定面，所述第一彈簧鋼片通過(guò)朝向所述第一連接板的一側(cè)連接于所述第一固定面。
[0021]可選的，還包括第一壓塊，所述第一壓塊壓設(shè)于第一彈簧鋼片相對(duì)于所述第一固定面的另一面。
[0022]可選的，同一組中相鄰的所述第二彈簧鋼片之間通過(guò)第二連接板連接，所述第二連接板沿所述第二方向的兩端分別具有與所述第二彈簧鋼片平行的第二固定面，所述第二彈簧鋼片通過(guò)朝向所述第二連接板的一側(cè)連接于所述第二固定面。
[0023]可選的，還包括第二壓塊，所述第二壓塊壓設(shè)于第二彈簧鋼片相對(duì)于所述第二固定面的另一面。
[0024]可選的，相鄰的所述第一彈簧鋼片組和第二彈簧鋼片組通過(guò)相鄰的第一彈簧鋼片和第二彈簧鋼片連接；
[0025]其中，所述相鄰的第一彈簧鋼片和第二彈簧鋼片之間通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭連接。
[0026]可選的，所述轉(zhuǎn)換接頭具有兩個(gè)沿所述第二方向排列并相互垂直的轉(zhuǎn)接面；其中，
[0027]朝向第一彈簧鋼片的轉(zhuǎn)接面與所述第一彈簧鋼片平行并連接所述第一彈簧鋼片朝向所述轉(zhuǎn)換接頭的一側(cè)；
[0028]朝向第二彈簧鋼片的轉(zhuǎn)接面與所述第二彈簧鋼片平行并連接所述第二彈簧鋼片朝向所述轉(zhuǎn)換接頭的一側(cè)。
[0029]可選的，還包括第三壓塊，所述第三壓塊壓設(shè)于第一彈簧鋼片和第二彈簧鋼片相對(duì)于對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)接面的另一面。
[0030]可選的，所述第一彈簧鋼片組通過(guò)第三連接板連接于所述夾持部的側(cè)壁。
[0031]可選的，所述夾持部包括兩片相對(duì)設(shè)置并相互連接的夾持件，所述夾持件相互連接的表面上分別形成有相互對(duì)應(yīng)的凹槽，所述相互對(duì)應(yīng)的凹槽組成所述卡槽。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0033]疲勞試驗(yàn)夾具的夾持部與聯(lián)接部之間通過(guò)彈簧鋼片連接，利用彈簧鋼片在沿其平面方向剛度較強(qiáng)、在垂直于其平面方向彎曲剛度較低的特性，使得夾具具有較好的柔性，避免了試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)夾具與零件之間由于過(guò)約束產(chǎn)生的彎矩，在一定程度上釋放了試驗(yàn)零件與試驗(yàn)夾具之間的自由度，對(duì)夾具與試驗(yàn)零件之間的過(guò)約束進(jìn)行適當(dāng)解耦，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0034]進(jìn)一步，夾持部與聯(lián)接部之間具有至少兩組相互垂直的彈簧鋼片，可以對(duì)上述過(guò)約束從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行解耦，使得試驗(yàn)零件在疲勞試驗(yàn)中的受力情況更趨近于其在整車中的實(shí)際受力情況。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中懸置支臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是利用現(xiàn)有技術(shù)的夾具夾持懸置支臂進(jìn)行疲勞試驗(yàn)的受力簡(jiǎn)圖；
[0037]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中疲勞試驗(yàn)夾具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中固定基座的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0039]圖5中本發(fā)明第二實(shí)施例中疲勞試驗(yàn)夾具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6是圖5中疲勞試驗(yàn)夾具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中轉(zhuǎn)換接頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0043]第一實(shí)施例
[0044]本實(shí)施例提供一種疲勞試驗(yàn)夾具,參照?qǐng)D3所示,包括:
[0045]夾持部300，形成有卡槽330，所述卡槽330具有沿第一方向X延伸的側(cè)壁340，其中所述第一方向X與試驗(yàn)時(shí)夾具的受力方向F垂直；夾持部300用于夾持試驗(yàn)零件A的受力端，具體地，試驗(yàn)零件A的受力端夾持在卡槽330中；
[0046]聯(lián)接部400，具有聯(lián)接面410 ;聯(lián)接部400用于連接施力設(shè)備(圖中未示出)，例如液壓伺服作動(dòng)缸等，施力設(shè)備施加的作用力傳遞到聯(lián)接部400的聯(lián)接面410，然后傳遞給夾持部300 ；
[0047]第一彈簧鋼片組100，連接于所述夾持部300的側(cè)壁311和所述聯(lián)接部400的聯(lián)接面410之間，且平行于第二方向Y，所述第二方向Y與試驗(yàn)時(shí)夾具的受力方向平行；其中，所述第一彈簧鋼片組100包括兩片第一彈簧鋼片110。
[0048]所述兩片第一彈簧鋼片110在同一平面內(nèi)沿所述第二方向Y通過(guò)第一連接板120連接相互連接；所述第一連接板120沿所述第二方向Y的兩端分別具有與所述第一彈簧鋼片110平行的第一固定面121，所述第一彈簧鋼片110通過(guò)朝向所述第一連接板120的一側(cè)連接于所述第一固定面121 ；
[0049]進(jìn)一步地，還包括第一壓塊130，所述第一壓塊130壓設(shè)于第一彈簧鋼片110相對(duì)于所述第一固定面121的另一面。第一壓塊130的作用是保證在進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)，第一彈簧鋼片110能夠均勻地傳遞所受的力，并且防止第二彈簧鋼片110受力時(shí)在連接處發(fā)生損壞
[0050]其中，第一彈簧鋼片110與第一固定面121以及第一壓塊130之間的連接方式可以為多種，本實(shí)施例中采用螺栓連接，即通過(guò)螺栓將每片第一彈簧鋼片110與相應(yīng)的第一壓塊130同時(shí)固定于對(duì)應(yīng)的第一固定面121上。
[0051]在其他實(shí)施例中，第一彈簧鋼片110的數(shù)量可以根據(jù)需要任意設(shè)置，可以是一片，也可以多于兩片，相鄰兩片第一彈簧110之間分別用第一連接板120連接，連接方式與本實(shí)施例相同。
[0052]另外，所述第一彈簧鋼片組100通過(guò)第三連接板320連接于所述夾持部300的側(cè)壁311，第一彈簧鋼片組100與第三連接板320之間的連接方式與上同，即通過(guò)壓塊螺栓連接。夾持部300可以連接多片第三連接板320，分別連接于卡槽310的側(cè)壁311的不同位置，當(dāng)需要轉(zhuǎn)換試驗(yàn)零件的施力方向時(shí)，只需要將第一彈簧鋼片組100連接于相應(yīng)方向的第三連接板320即可。
[0053]參照?qǐng)D3并結(jié)合圖4所示，所述夾持部300包括兩片相對(duì)設(shè)置并相互連接的夾持件310 (為了