一种衬套试验装置的制作方法

1.本实用新型属于汽车零部件检测、试验装置，涉及一种衬套试验装置。


背景技术：

2.在悬架系统的导向装置(如：摆臂、后桥等)，与车身连接的铰链点越来越多的采用橡胶衬套的连接方式。橡胶衬套以其隔振性能好，具有弹性特征及衰减特性等优点，已成为汽车上不可或缺的重要元件。由于衬套受力形式复杂，单一通道的加载往往难以复现其真实受力形式，没有专用的工装夹具或试验装置无法完成橡胶衬套的正确耐久性能验证。
3.目前，针对此类橡胶衬套的试验机构主要有两种，一种是单独针对橡胶衬套进行径向或扭转或翘曲等幅试验，但加载形式单一，与实际受力状态不一致，无法还原正确的失效模式；二是采用扭转旋转轴，然后在中部用线性作动器对衬套进行径向加载的方式，但该方式依旧缺少翘曲载荷，且径向和扭转载荷同时施加时会产生干涉，导致试验控制困难，结果不精确。还有个别设备能同时加载两到三个方向的加载，但设备笨重，质量惯性大，难以达到较高的试验频率。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服现有技术存在的问题，提供了一种衬套试验装置。
5.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
6.一种衬套试验装置，包括一个水平设置的板状的固定座，固定座上对称设置有两个立板，其中一个立板的外侧固定设置有一个扭转作动器，扭转作动器的扭转轴线在水平面上沿左右方向设置，扭转作动器连接并驱动一个位于两个立板之间的矩形框沿扭转作动器的扭转轴线转动，矩形框中有一个圆环形的用于固定待试验的衬套的圆环形的固定环，固定环的上部与矩形框的上横板转动连接，固定环的下部与矩形框的下横板转动连接，固定环通过一个条形板状的翘曲加载板与一个球铰链的绞座连接，球铰链的球头与一个二号线性作动器的直线作动杆的前端固定连接，二号线性作动器的直线作动杆的轴线沿水平面左右方向设置，二号线性作动器的缸体固定设置，一个一号线性作动器的直线作动杆沿水平面前后方向设置，一号线性作动器的固定设置，一号线性作动器的直线作动杆的前端固定连接一个叉形的加载叉，加载叉的从固定环的两侧夹紧并固定待试验的衬套。
7.进一步的技术方案包括：
8.矩形框的左侧板和右侧板均有向外伸出的侧板连接轴，两个立板上均设置有圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的外圈固定在立板内，左侧板的侧板连接轴与左侧的立板上的圆锥滚子轴承的内圈固定连接，扭转作动器设置在右侧板的右侧，右侧板上的侧板连接轴与右侧的立板上的圆锥滚子轴承的内圈固定连接后伸出该圆锥滚子轴承的内圈并与扭转作动器的扭转输出部位固定连接。
9.左侧板的圆锥滚子轴承通过一号轴承盖封闭。
10.上横板和下横板均通过圆锥滚子轴承与固定环转动连接。
11.上横板上的圆锥滚子轴承通过一个二号轴承盖封闭，下横板上的圆锥滚子轴承通过一个三号轴承盖封闭。
12.上横板上的圆锥滚子轴承的外圈固定设置在上横板中，下横板上的圆锥滚子轴承的外圈固定设置在下横板中，固定环由半圆环形的上固定环和半圆形的下固定环通过螺栓连接构成，上固定环和下固定环上均固定有与圆锥滚子轴承的内圈固定连接的固定环连接轴，上固定环的固定环连接轴与上横板中的圆锥滚子轴承的内圈固定连接，下固定环的固定环连接轴与下横板中的圆锥滚子轴承的内圈固定连接。
13.上固定环和下固定环通过两侧的螺栓固定连接并夹紧衬套后，再与翘曲加载板的一端通过螺栓固定连接，翘曲加载板的另一端与球铰链的绞座固定连接
14.加载叉包括一个与一号线性作动器的直线作动杆端部固定连接的加载叉水平部，加载叉水平部两侧开有对称设置的条形通孔，加载叉的两侧用于夹持衬套的加载叉夹持部为截面是l字形的板状结构，加载叉夹持部的水平段上有通孔，两个加载叉夹持部通过螺栓与加载叉水平部连接并可通过加载叉水平部两侧的条形通孔调整两个加载叉夹持部之间的间距，加载叉夹持部从两侧夹紧衬套后通过螺栓与衬套固定连接。
15.与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型专利的目的是设计一种适合橡胶衬套的专用试验装置，以保证对橡胶衬套的精准试验验证。
17.本实用新型提供的一种衬套试验装置，安全可靠，装夹不变形，装夹快速，定位准确，精度高，操作简单，方便省力，稍加更改即可适配多种尺寸的橡胶衬套。一次装夹，无需拆卸试件或者更换装置部件，即可同时对样件进行径向、扭转、翘曲三个方向的加载。夹具轻便，结构紧凑，质量惯性小，适合较高频率的试验要求。
附图说明
18.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
19.图1为本实用新型提供的一种衬套试验装置的结构示意图之一。
20.图2为本实用新型提供的一种衬套试验装置的结构示意图之二。
21.图3为本实用新型提供的一种衬套试验装置的结构示意图之三。
22.图4为本实用新型提供的一种衬套试验装置的结构示意图之四。
23.图5为本实用新型中的矩形框与固定环连接的结构示意图。
24.图6为本实用新型的固定环与翘曲加载板连接的结构示意图。
25.图7为本实用新型中的加载叉的结构示意图。
26.图中：1.一号线性作动器，2.固定座，3.加载叉，4.下固定环，5.上固定环，6.左侧板，7.一号轴承盖，8.上横板，9.二号轴承盖，10.翘曲加载板，11.球铰链， 12.右侧板，13.二号线性作动器，14.扭转作动器，15.下横板，16.衬套，17.三号轴承盖，18.固定环连接轴，19.加载叉水平部，20.条形通孔，21.加载叉夹持部。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型作详细的描述：
28.本实用新型提供了一种衬套试验装置，如图1至图4所示，包括一个水平设置的板
状的固定座2，固定座2上对称设置有两个立板，其中一个立板的外侧固定设置有一个扭转作动器14，扭转作动器14的扭转轴线在水平面上沿左右方向设置，扭转作动器14连接并驱动一个位于两个立板之间的矩形框沿扭转作动器14的扭转轴线转动，矩形框中有一个圆环形的用于固定待试验的衬套16的圆环形的固定环，固定环的上部与矩形框的上横板8转动连接，固定环的下部与矩形框的下横板15转动连接，固定环通过一个条形板状的翘曲加载板10与一个球铰链11的绞座连接，球铰链11的球头与一个二号线性作动器13的直线作动杆的前端固定连接，二号线性作动器13的直线作动杆的轴线沿水平面左右方向设置，二号线性作动器13的缸体固定设置，一个一号线性作动器1的直线作动杆沿水平面前后方向设置，一号线性作动器1的固定设置，一号线性作动器1的直线作动杆的前端固定连接一个叉形的加载叉3，加载叉3的从固定环的两侧夹紧并固定待试验的衬套16。
29.在本实施例中，如图5所示，矩形框的左侧板6和右侧板12均有向外伸出的侧板连接轴，右侧板12的侧板连接轴略长，两个立板上均设置有圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的外圈固定在立板内，左侧板6的侧板连接轴与左侧的立板上的圆锥滚子轴承的内圈固定连接，扭转作动器14设置在右侧板12的右侧，右侧板12上的侧板连接轴与右侧的立板上的圆锥滚子轴承的内圈固定连接后伸出该圆锥滚子轴承的内圈并与扭转作动器14的扭转输出部位固定连接。其中，左侧板6的圆锥滚子轴承通过一号轴承盖7封闭。
30.在本实施例中，如图5所示，上横板8和下横板15均通过圆锥滚子轴承与固定环转动连接。上横板8上的圆锥滚子轴承的外圈固定设置在上横板8中，下横板15上的圆锥滚子轴承的外圈固定设置在下横板15中。
31.在本实施例中，如图5和图6所示，固定环由半圆环形的上固定环5和半圆形的下固定环4通过螺栓连接构成，上固定环5和下固定环4上均固定有与圆锥滚子轴承的内圈固定连接的固定环连接轴18，上固定环5的固定环连接轴 18与上横板8中的圆锥滚子轴承的内圈固定连接，下固定环4的固定环连接轴 18与下横板15中的圆锥滚子轴承的内圈固定连接。
32.在本实施例中，如图5所示，上横板8上的圆锥滚子轴承通过一个二号轴承盖9封闭，下横板15上的圆锥滚子轴承通过一个三号轴承盖17封闭。
33.在本实施例中，如图2、图3和图5所示，上固定环5和下固定环4通过两侧的螺栓固定连接并夹紧衬套16后，再与翘曲加载板10的一端通过螺栓固定连接，翘曲加载板10的另一端与球铰链11的绞座固定连接
34.在本实施例中，加载叉3包括一个与一号线性作动器1的直线作动杆端部固定连接的加载叉水平部19，加载叉水平部19两侧开有对称设置的条形通孔 20，加载叉3的两侧用于夹持衬套16的加载叉夹持部21为截面是l字形的板状结构，加载叉夹持部21的水平段上有通孔，两个加载叉夹持部21通过螺栓与加载叉水平部19连接并可通过加载叉水平部19两侧的条形通孔20调整两个加载叉夹持部21之间的间距，加载叉夹持部21从两侧夹紧衬套16后通过螺栓与衬套16固定连接。
35.本实用新型提供的一种衬套试验装置的工作原理和工作过程如下：
36.通过一号线性作动器1的直线作动杆的前后移动，可直接对衬套16施加径向载荷。通过扭转作动器14的转动，可以带动左侧板6、右侧板12、上横板8 和下横板15组成的矩形框绕扭转作动器14沿左右方向设置的轴线转动，由于上固定环5和下固定环4分别与上横板
8、下横板15相连且将衬套16夹紧在两者之间，使得衬套16绕扭转作动器14的轴线扭转，可对衬套16施加扭转载荷。通过二号线性作动器13的直线作动杆沿自身的前后方向移动(按照整个装置的整体方向则是沿整体的左右方向的移动)，通过球铰链11带动翘曲加载板10沿整体装置的左右方向摆动，带动上固定环5及下固定环4通过自身的固定环连接轴18绕上横板8和下横板15内的圆锥滚子轴承的轴线旋转，从而使得衬套 16沿整体装置的左右方向摆动，可对衬套16施加翘曲载荷。
37.三个作动器相互配合，可以较好地模拟复现衬套在实车中的工作状态，对其进行针对性的耐久试验，不需要更换试验设备，一次安装衬套16后不需要反复拆装即可实现三个维度的加载试验。本装置夹具轻便，结构紧凑，便于高频载荷的施加。