一种球头销耐久性台架试验设备的制作方法

1.本实用新型属于汽车零部件性能试验装置领域，具体涉及一种球头销耐久性台架试验设备。


背景技术：

2.球头销总成是汽车常用的关键零部件，主要功能是实现车轮上下跳动和转向，其可靠性的好坏直接影响整车性能。开发阶段，采用耐久性台架试验考核其可靠性，耐久设备多为专用试验设备，试验设备的结构复杂、采购与维修保养成本高。
3.专利文献1(cn201921930110.2)公开了一种汽车球头销耐磨试验装置，包括安装架、摆动机构、固定机构、安装块、轴承、转轴、安装板、固定板、限位杆、连接杆、转动机构和滑动机构。通过安装块于安装架进行固定，并且利用轴承和转轴使安装板转动连接于安装块，通过转动安装板，增加安装架和安装板之间的缝隙，方便球头销的安装，便于球头销的更换；同时固定块套接于安装板上固定的限位杆，通过固定块和限位杆方便转动机构带动安装座左右的转动，实现对球头销的转动测试；通过摆动机构、固定机构、转动机构和滑动机构的配合使用，对球头销同时进行摆动、转动和径向加载的试验，更为准确的模拟现实的情况，有利于试验的数据更为准确。
4.专利文献2(cn200720119986.x)公开了一种汽车球头销试验台，包括台架和固定在台架上的摆动，旋转测试机构，负荷测试机构和固定球头销的球头销夹具，其中摆动、旋转测试机构和负荷测试机构分别与控制单元电连接；所述摆动、旋转测试机构包括摆动驱动装置，与摆动驱动装置连接的减速器，与该减速器输出端连接的飞轮，与飞轮连接的连杆，两端分别连接该连杆另一端和球头销的摆动轴，固定在该摆动轴上的旋转驱动装置，该旋转驱动装置连接另一端固定球头销的旋转连杆；所述负荷测试机构包括与球头销连接的负荷加载装置，该负荷加载装置上设有传感器，尤其是：所述旋转驱动装置是气缸，所述负荷加载装置是双活塞杆气缸。可模拟实车环境并消除漏油污染试验环境。
5.上述两个专利文献公开的球头销试验装置，均能时限对需要检测球头销进行三个维度的力矩的加载功能，但结构过于庞大、复杂，占地面积大，成本高，操作复杂。


技术实现要素：

6.本实用新型为了克服现有技术存在的问题，提供了一种球头销耐久性台架试验设备。
7.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
8.一种球头销耐久性台架试验设备，包括一个直线作动器，直线作动器的作动杆的轴线沿水平方向设置，直线作动器的作动杆的前端与一个加载杆的后端连接，加载杆的前端与一个矩形的加载座固定连接以驱动加载座前后移动，一个叉形结构的摆动板的两个竖直部位于加载座的两侧，加载座上间隔均匀固定设置有至少三个待检测的球头销总成，每个球头销总成对应一个一号电动扭转缸，每个一号电动扭转缸的缸体固定设置在摆动板的
水平部上，每个一号电动扭转缸的扭转盘固定在摆动板的水平部的孔中，球头销总成的球头销杆的端部伸入对应的电动扭转缸的扭转盘中并与该电动扭转缸的扭转盘固定连接，摆动板的一个竖直部由一个竖直固定设置在试验台面上的二号电动扭转缸驱动沿水平轴线转动。
9.进一步的技术方案包括：
10.直线作动器的作动缸的末端与试验台架固定，直线作动器的作动杆的前端与加载杆的后端铰接，加载杆的中部穿过一个固定设置的直线导向座，由直线导向座导向。
11.摆动板的两个竖直部的外侧均有一个带有扭转轴的扭转座竖直向上设置在试验台面上，其中一个扭转座的扭转轴与摆动板的一个竖直部的外表面固定连接，另一个扭转座的扭转轴的一端与摆动板的另一个竖直部的外表面固定连接，该扭转座的扭转轴的另一端与二号电动扭转缸的扭转盘固定连接。
12.球头销总成的球座固定在加载座沿水平方向设置的固定孔中，直线作动器与加载座的连接点与所有球头销总成的球座的中心在同一水平面内。
13.二号电动扭转缸的扭转轴线、两侧的扭转座的扭转轴的轴线以及所有球头销总成的球座的中心在同一水平的直线上。
14.扭转座包括一个带有轴承的轴承座，轴承座固定在试验台面上，轴承的内圈与扭转轴固定连接。
15.加载杆包括一个水平架，水平架的中心处与直线作动器的作动杆的前端通过铰接轴和铰接耳铰接，水平架的两端对称设置有两个导向杆，两个导向杆由直线导向座导向后与加载座固定连接。
16.与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备，包括一个线性作动器、四个电动扭转缸、加载座、加载杆、摆动板、直线导向座、扭转座；三个球头销总成的球座均与加载座连接，球头销总成的球头销杆的前端均与电动扭转缸的扭转盘固定连接，实现球头销的转动加载；将三个电动扭转缸固定在摆动板上，摆动板的两端分别与两个带有轴承和扭转轴的扭转座的扭转轴固定连接，其中一个扭转板的扭转轴的一端与另一个电动扭转缸的扭转盘固定连接，实现该电动扭转缸通过扭转板对球头销总成的摆动加载；线性作动器通过直线导向座与加载座连接，实现球头销总成的径向加载。
18.通过以上机构可以对球头销总成施加三个方向载荷，三个方向载荷按规定的频率和幅值加载，其中三个施加扭转载荷的电动扭转缸采用同相位、同幅值、同频率加载，以保证三个球头销总成所受载荷一致。
19.本设备结构简单，一次装配可以同时对三个球头销进行三个方向的加载试验，试验过程不需要拆装和改变设备的结构，本设备结构简单、操作容易、占地面积小，成本低廉。
附图说明
20.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
21.图1为本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备的俯视图。
22.图2为本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备的主体结构的俯视图。
23.图3为本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备的右视图。
24.图4为本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备的主体结构沿直线导向座的中线的剖视图。
25.图中：1.直线作动器，2.加载杆，3.直线导向座，4.加载座，5.摆动板，6.一号电动扭转缸，7.二号电动扭转缸，8.扭转座，9.球头销总成，10.水平架，11. 导向杆。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型作详细的描述：
27.本实用新型提供了一种球头销耐久性台架试验设备，如图1和图2所示，包括一个直线作动器1，直线作动器1的作动杆的轴线沿水平方向设置，直线作动器1的作动杆的前端与一个加载杆2的后端连接，加载杆2的前端与一个矩形的加载座4固定连接以驱动加载座4前后移动，一个叉形结构的摆动板5的两个竖直部位于加载座4的两侧，加载座4上间隔均匀固定设置有至少三个待检测的球头销总成9，每个球头销总成9对应一个一号电动扭转缸6，每个一号电动扭转缸6的缸体固定设置在摆动板5的水平部上，每个一号电动扭转缸6 的扭转盘固定在摆动板5的水平部的孔中，球头销总成9的球头销杆的端部伸入对应的电动扭转缸6的扭转盘中并与该电动扭转缸6的扭转盘固定连接，摆动板5的一个竖直部由一个竖直固定设置在试验台面上的二号电动扭转缸7驱动沿水平轴线转动。
28.在本实施例中，如图1所示，直线作动器1的作动缸的末端与试验台架固定，如图1、图2和图4所示，直线作动器1的作动杆的前端与加载杆2的后端铰接，加载杆2的中部穿过一个固定设置的直线导向座3，由直线导向座3导向。更进一步地，如图2和图4所示，加载杆2包括一个水平架10，水平架10的中心处与直线作动器1的作动杆的前端通过铰接轴和铰接耳铰接，水平架10的两端对称设置有两个导向杆11，两个导向杆11由直线导向座3导向后与加载座4 固定连接，直线导向座3使加载杆2对加载座4施加的径向加载始终保持为直线方向。
29.在本实施例中，如图1至图3所示，摆动板5的两个竖直部的外侧均有一个带有扭转轴的扭转座8竖直向上设置在试验台面上，其中一个扭转座8的扭转轴与摆动板5的一个竖直部的外表面固定连接，另一个扭转座8的扭转轴的一端与摆动板5的另一个竖直部的外表面固定连接，该扭转座8的扭转轴的另一端与二号电动扭转缸7的扭转盘固定连接。进一步地，扭转座8包括一个带有轴承的轴承座，轴承座固定在试验台面上，轴承的内圈与扭转轴固定连接。
30.在本实施例中，如图3和图4所示，球头销总成9的球座固定在加载座4 沿水平方向设置的固定孔中，直线作动器1与加载座4的连接点与所有球头销总成9的球座的中心在同一水平面内。
31.二号电动扭转缸7的扭转轴线、两侧的扭转座8的扭转轴的轴线以及所有球头销总成9的球座的中心在同一水平的直线上。
32.本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备，使用时只需要一次安装即可实现径向加载、扭转加载和摆动加载。
33.施加径向加载的机构包括直线作动器1、加载杆2、直线导向座3和加载座 4，直线作动器1推动加载杆2在直线导向座3内沿水平方向对加载座4中心加载，三个球头销总成9在加载座4内间隔均匀安装，且要保证直线导向座3对加载座4的加载点与三个球头销总成9的球座的中心在同一平面内，以此机构来施加径向载荷。
34.施加扭转加载的机构包括三个一号电动扭转缸6、摆动板5，三个一号电动扭转缸6的缸体固定在摆动板5上，一号电动扭转缸6的扭转盘与球头销总成9 的球头杆端通过螺栓连接，连接状态与实车一致，由于球头销总成9的球座固定在加载座4上，因此可通过三个一号电动扭转缸6同时对三个球头销总成9 施加扭转载荷。
35.施加摆动加载的机构包括一个二号电动扭转缸7、摆动板5、扭转座8，两个扭转座8布置在摆动板5的两侧，并通过扭转座8的轴承内的扭转轴与摆动板5两侧的两个竖直部连接，连接时要保证两侧扭转座8的扭转轴的扭转中心线与三个球头销总成9的球座的中心在同一轴线上，二号电动扭转缸7与一侧的扭转座8内的扭转轴同轴连接，通过二号电动扭转缸7对摆动板5施加转动载荷，摆动板8会带动三个一号电动扭转缸6对球头销总成9施加摆动载荷。
36.本实用新型提供的一种球头销耐久性台架试验设备，通过以上机构可以对球头销总成施加三个方向载荷，三个方向载荷按规定的频率和幅值加载，其中三个施加扭转载荷的一号电动扭转缸6采用同相位、同幅值、同频率加载，以保证三个球头销总成所受载荷一致。
37.本设备结构简单，一次装配可以同时对三个球头销进行三个方向的加载试验，试验过程不需要拆装和改变设备的结构，本设备结构简单、操作容易、占地面积小，成本低廉。