一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，屬于汽車試驗(yàn)夾具領(lǐng)域。該夾具裝置至少包括：夾具主體、控制臂球頭銷、二力桿、液壓缸；所述夾具主體由成直角的兩個(gè)剛性臂構(gòu)成，直角處安裝有控制臂球頭銷，所述兩個(gè)剛性臂的中部各安裝有兩個(gè)二力桿，端部各安裝有一個(gè)液壓缸。使兩個(gè)液壓缸同時(shí)作用在副車架結(jié)構(gòu)上，避免雙軸加載時(shí)兩個(gè)液壓缸互相影響，使兩個(gè)液壓缸加載互相獨(dú)立，可保證試驗(yàn)精度，降低試驗(yàn)誤差，得到可靠的試驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)雙軸加載夾具在室內(nèi)試驗(yàn)更合理的等效實(shí)際路試受力狀態(tài)，滿足副車架試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，提升整個(gè)副車架室內(nèi)試驗(yàn)的精度，試驗(yàn)結(jié)果較好，誤差較小，能夠?qū)⒁簤焊讉鬟f到副車架的力值損耗降到最低。
【專利說(shuō)明】一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車試驗(yàn)夾具領(lǐng)域，特別涉及一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸是一種加載力裝置，在航天、國(guó)防以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多行業(yè)都有應(yīng)用。在汽車領(lǐng)域中更是有著非常廣泛的應(yīng)用，主要包括結(jié)構(gòu)標(biāo)定、底盤及車身結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)證等等，可以提供常幅及隨機(jī)譜加載。普通的加載試驗(yàn)一般都是，液壓缸加載裝置獨(dú)立工作，不同液壓缸之間不存在相互影響，比如扭轉(zhuǎn)梁加載試驗(yàn)、穩(wěn)定桿加載試驗(yàn)、四立柱加載試驗(yàn)等等，液壓缸之間是相互獨(dú)立的，液壓缸之間不會(huì)存在耦合關(guān)系，對(duì)于大部分簡(jiǎn)化的試驗(yàn)這種加載一般都可以滿足條件，但是有些結(jié)構(gòu)在同一個(gè)點(diǎn)會(huì)受不同方向力的同時(shí)影響，例如前副車架試驗(yàn)，汽車在路上行駛時(shí)副車架會(huì)承受車輪傳遞六個(gè)方向載荷，載荷之間是相互耦合的，為了很好地反映路試受力狀態(tài)，在臺(tái)架試驗(yàn)加載過(guò)程中需要考慮多軸加載。試驗(yàn)過(guò)程中加載點(diǎn)一般都為控制臂球頭銷處，而副車架在路試過(guò)程中FX、Fy、FZ、TX、Ty、TZ六個(gè)方向載荷均有一定影響，但主要受Fx、Fy兩個(gè)方向載荷影響，那么在試驗(yàn)過(guò)程中也起碼要應(yīng)用兩個(gè)液壓缸進(jìn)行同時(shí)加載，這樣才可以更好的反映該結(jié)構(gòu)在路面行駛時(shí)的實(shí)際受力狀態(tài)。
[0003]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題:
[0004]副車架在試驗(yàn)過(guò)程中如果直接將兩個(gè)液壓缸加載到控制臂球頭銷上，如圖1所示，一方面整個(gè)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，擺動(dòng)非常明顯，很容易損壞加載裝置。另一方面由于兩個(gè)液壓缸之間相互影響，兩個(gè)方向載荷耦合在一起相互影響，力的衰減非常嚴(yán)重，不能將實(shí)際的載荷作用到控制臂球頭銷處，這樣的試驗(yàn)結(jié)果誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置。使兩個(gè)液壓缸同時(shí)作用在副車架結(jié)構(gòu)上，保證試驗(yàn)精度，降低試驗(yàn)誤差；通過(guò)雙軸加載夾具在室內(nèi)試驗(yàn)更合理的等效實(shí)際路試受力狀態(tài)，滿足副車架試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。所述技術(shù)方案如下:
[0006]一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，該夾具裝置至少包括:夾具主體、控制臂球頭銷、二力桿、液壓缸；所述夾具主體由成直角的兩個(gè)剛性臂構(gòu)成，直角處安裝有控制臂球頭銷，所述兩個(gè)剛性臂的中部各安裝有兩個(gè)二力桿，端部各安裝有一個(gè)液壓缸。
[0007]具體地，所述夾具主體的兩個(gè)剛性臂沿X軸、Y軸方向呈垂直張開(kāi)，在X軸剛性臂與Y軸剛性臂的直角交匯處延伸出控制臂安裝頭，其上設(shè)置有縱向通孔及水平通孔。
[0008]具體地，所述X軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸內(nèi)螺孔，通過(guò)螺栓聯(lián)接X(jué)軸內(nèi)二力桿，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸外螺孔，通過(guò)螺栓聯(lián)接X(jué)軸外二力桿。
[0009]具體地，所述X軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，所述內(nèi)外端頭上設(shè)置有與X軸平行的X軸內(nèi)通孔、X軸外通孔，用于安裝X軸液壓缸。[0010]具體地，所述Y軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸內(nèi)螺孔，通過(guò)螺栓聯(lián)接Y軸內(nèi)二力桿，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸外螺孔，通過(guò)螺栓聯(lián)接Y軸外二力桿。
[0011]具體地，所述Y軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，所述內(nèi)外端頭上設(shè)置有與Y軸平行的Y軸內(nèi)通孔、Y軸外通孔，用于安裝Y軸液壓缸。
[0012]進(jìn)一步地，所述X軸液壓缸和Y軸液壓缸兩個(gè)方向獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，將兩個(gè)方向的載荷同時(shí)加載到副車架結(jié)構(gòu)上。
[0013]具體地，所述X軸剛性臂與Y軸剛性臂交匯處的控制臂安裝頭的縱向通孔內(nèi)安裝有控制臂球頭銷，桿部端用螺母擰緊固定；另一個(gè)螺栓穿入水平通孔內(nèi)，擰緊螺母固定控制臂球頭銷并連接控制臂。
[0014]具體地，所述二力桿的上、下兩端均安裝有球鉸，上端球鉸連接夾具主體，下端球鉸連接外界點(diǎn)固定六個(gè)方向自由度。
[0015]進(jìn)一步地，所述二力桿是指重力不計(jì)情況下，只受兩個(gè)力而處于平衡的桿件，二力桿3兩端的力只沿桿件兩端連線的方向。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
[0017]通過(guò)設(shè)置主體夾具和四個(gè)二力桿構(gòu)成雙軸加載夾具，使兩個(gè)液壓缸同時(shí)作用在副車架結(jié)構(gòu)上，避免雙軸加載時(shí)兩個(gè)液壓缸互相影響，使兩個(gè)液壓缸加載互相獨(dú)立，可保證試驗(yàn)精度，降低試驗(yàn)誤差，得到可靠的試驗(yàn)結(jié)果。
[0018]通過(guò)雙軸加載夾具在室內(nèi)試驗(yàn)更合理的等效實(shí)際路試受力狀態(tài)，滿足副車架試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，提升整個(gè)副車架室內(nèi)試驗(yàn)的精度，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果較好，誤差較小，能夠?qū)⒁簤焊讉鬟f到副車架的力值損耗降到最低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中將兩個(gè)液壓缸加載到控制臂球頭銷上的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置的夾具主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置的控制臂球頭銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置的二力桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0025]圖中各符號(hào)表示含義如下:
[0026]I夾具主體，
[0027]1-1縱向通孔，1-2水平通孔，1-3X軸內(nèi)螺孔，1-4X軸外螺孔，1-5X軸內(nèi)通孔，1-6X軸外通孔，1-7Y軸內(nèi)螺孔，1-8Y軸外螺孔，1-9Y軸內(nèi)通孔，1-10Y軸外通孔；
[0028]2控制臂球頭銷；[0029]3 二力桿，
[0030]3-1X軸內(nèi)二力桿，3-2X軸外二力桿，3-3Y軸內(nèi)二力桿，3-4Y軸外二力桿；
[0031]4液壓缸，
[0032]4-1X軸液壓缸，4-2Y軸液壓缸；
[0033]5控制臂。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0035]參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，該夾具裝置至少包括:夾具主體1、控制臂球頭銷2、二力桿3、液壓缸4等零部件；具體地，作為優(yōu)選，所述夾具主體I由成直角的兩個(gè)剛性臂構(gòu)成，直角處安裝有連接控制臂5的控制臂球頭銷2，在兩個(gè)剛性臂的中部各安裝有兩個(gè)二力桿3，在兩個(gè)剛性臂的端部各安裝有一個(gè)液壓缸4。由此構(gòu)成雙軸加載試驗(yàn)夾具，保證兩個(gè)液壓缸互相不受影響，可將兩個(gè)方向的載荷同時(shí)加載到副車架結(jié)構(gòu)上，得到可靠的試驗(yàn)結(jié)果。
[0036]參見(jiàn)圖3所示,具體地,所述夾具主體I是一個(gè)具有沿坐標(biāo)系X軸、Y軸方向呈垂直張開(kāi)的X軸剛性臂和Y軸剛性臂構(gòu)成的直角形整體結(jié)構(gòu)，在X軸剛性臂與Y軸剛性臂的直角交匯處延伸出控制臂安裝頭，其上設(shè)置有沿Z軸方向的縱向通孔1-1，以及與縱向通孔1-1垂直的水平通孔1-2，用于安裝控制臂球頭銷2。
[0037]所述X軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸內(nèi)螺孔1-3，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸外螺孔1-4，所述內(nèi)螺孔1-3和外螺孔1-4用于通過(guò)螺栓螺紋分別聯(lián)接X(jué)軸內(nèi)二力桿3-1和X軸外二力桿3-2并緊固；所述X軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，呈矩形狀，其中內(nèi)側(cè)端頭上設(shè)置有與X軸平行的X軸內(nèi)通孔1-5，外側(cè)端頭上設(shè)置有與X軸平行的X軸外通孔1-6，用于安裝X軸液壓缸4-1。
[0038]同理，所述Y軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸內(nèi)螺孔1-7，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸外螺孔1-8，所述內(nèi)螺孔1-7和外螺孔1-8用于通過(guò)螺栓螺紋聯(lián)接Y軸內(nèi)二力桿3-3和Y軸外二力桿3-4并緊固；所述Y軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，呈矩形狀，其中內(nèi)側(cè)端頭上設(shè)置有與Y軸平行的Y軸內(nèi)通孔1-9，外側(cè)端頭上設(shè)置有與Y軸平行的Y軸外通孔1-10，用于安裝Y軸液壓缸4-2。
[0039]安裝X軸液壓缸4-1和Y軸液壓缸4-2時(shí)，將螺栓分別穿入X軸內(nèi)、外通孔1_5、1-6和Y軸內(nèi)、外通孔1-9、1-10內(nèi)擰緊螺母固定，同時(shí)必須保證液壓缸4與夾具六個(gè)方向Fx、Fy, Fz, Tx, Ty, Tz自由度完全約束，經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，這種約束方式可避免產(chǎn)生整個(gè)加載系統(tǒng)的大擺動(dòng)。當(dāng)沿X軸、Y軸方向加載時(shí)，兩個(gè)方向的X軸液壓缸4-1和Y軸液壓缸4-2相當(dāng)于獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，互相之間耦合很小，因液壓缸4與夾具主體I剛性臂連接起到了一定的支撐作用，所以整體結(jié)構(gòu)會(huì)很穩(wěn)定的沿著X軸、Y軸兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，將兩個(gè)方向的載荷同時(shí)加載到副車架結(jié)構(gòu)上，無(wú)論加載隨機(jī)譜還是常幅載荷均可以很好的保證試驗(yàn)精度。
[0040]同時(shí)參見(jiàn)圖4所示，所述控制臂球頭銷2為現(xiàn)有技術(shù)，包括桿部和球頭部，裝配時(shí)，將控制臂球頭銷2的桿部穿入X軸剛性臂與Y軸剛性臂交匯處控制臂安裝頭的縱向通孔1-1內(nèi)，球頭部抵在夾具主體I上，桿部端用螺母擰緊固定；為了保證安裝的穩(wěn)定性，同時(shí)用另一個(gè)螺栓穿入水平通孔1-2內(nèi)，擰緊螺母固定控制臂球頭銷2并連接控制臂5。
[0041]同時(shí)參見(jiàn)圖5所示，所述二力桿3為現(xiàn)有技術(shù)，包括桿部和球鉸部，二力桿3的上、下兩端均安裝有球鉸，上端球鉸用以連接夾具主體1，下端球鉸用以根據(jù)需要連接外界點(diǎn)固定六個(gè)方向自由度。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例的工作原理:一般的桿件既可以發(fā)生拉伸或壓縮形變，也可以發(fā)生彎曲或扭轉(zhuǎn)形變，桿的受力不一定沿桿的方向。所謂的二力桿3是指重力不計(jì)情況下，只受兩個(gè)力而處于平衡的桿件，二力桿3兩端的力必定沿桿兩端連線的方向，否則桿不能平衡。采用二力桿3作為整個(gè)試驗(yàn)夾具裝置的支撐，不會(huì)使夾具產(chǎn)生反作用力，因?yàn)槎U3兩端均采用球鉸結(jié)構(gòu)，球鉸只會(huì)約束三個(gè)方向的平動(dòng)自由度，不會(huì)約束轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，而液壓缸4本身加力時(shí)方向是固定的，是沿著一個(gè)平面上加載的，因此只要保證旋轉(zhuǎn)自由度放開(kāi)即可保證不會(huì)產(chǎn)生附加的反作用力。如果沒(méi)有二力桿3支撐，那么隨著加載過(guò)程進(jìn)行，液壓缸4的方向會(huì)變化，由此可見(jiàn)設(shè)置二力桿3支撐可減少試驗(yàn)誤差。
[0043]此外，本發(fā)明實(shí)施例還具有的優(yōu)點(diǎn)，雙軸加載夾具運(yùn)動(dòng)軌跡穩(wěn)定，保證在加載過(guò)程中液壓缸不會(huì)傾斜導(dǎo)致缸體損壞。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本較低，易于生產(chǎn)和裝配，使室內(nèi)雙軸試驗(yàn)變得可行，對(duì)于受兩個(gè)高度耦合力影響的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)可應(yīng)用性強(qiáng)。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，該夾具裝置至少包括:夾具主體(I)、控制臂球頭銷(2)、二力桿(3)、液壓缸(4);所述夾具主體(I)由成直角的兩個(gè)剛性臂構(gòu)成，直角處安裝有控制臂球頭銷(2)，所述兩個(gè)剛性臂的中部各安裝有兩個(gè)二力桿(3)，端部各安裝有一個(gè)液壓缸(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述夾具主體(I)的兩個(gè)剛性臂沿X軸、Y軸方向呈垂直張開(kāi)，在X軸剛性臂與Y軸剛性臂的直角交匯處延伸出控制臂安裝頭，其上設(shè)置有縱向通孔(1-1)及水平通孔(1-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述X軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸內(nèi)螺孔(1-3)，通過(guò)螺栓聯(lián)接X(jué)軸內(nèi)二力桿(3-1)，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與Y軸平行的X軸外螺孔(1-4)，通過(guò)螺栓聯(lián)接X(jué)軸外二力桿(3-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述X軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與Y軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，所述內(nèi)外端頭上設(shè)置有與X軸平行的X軸內(nèi)通孔(1_5)、X軸外通孔(1-6)，用于安裝X軸液壓缸(4-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述Y軸剛性臂的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外凸臺(tái)，其中內(nèi)側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸內(nèi)螺孔(1-7)，通過(guò)螺栓聯(lián)接Y軸內(nèi)二力桿(3-3)，外側(cè)凸臺(tái)的端面設(shè)置有與X軸平行的Y軸外螺孔(1-8)，通過(guò)螺栓聯(lián)接Y軸外二力桿(3-4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述Y軸剛性臂的延伸端對(duì)稱設(shè)置有與X軸剛性臂平行的內(nèi)外端頭，所述內(nèi)外端頭上設(shè)置有與Y軸平行的Y軸內(nèi)通孔(1_9)、Y軸外通孔(1-10)，用于安裝Y軸液壓缸(4-2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述X軸液壓缸(4-1)和Y軸液壓缸(4-2)兩個(gè)方向獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，將兩個(gè)方向的載荷同時(shí)加載到副車架結(jié)構(gòu)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述X軸剛性臂與Y軸剛性臂交匯處的控制臂安裝頭的縱向通孔(1-1)內(nèi)安裝有控制臂球頭銷(2)，桿部端用螺母擰緊固定；另一個(gè)螺栓穿入水平通孔(1-2)內(nèi)，擰緊螺母固定控制臂球頭銷(2)并連接控制臂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述二力桿(3)的上、下兩端均安裝有球鉸，上端球鉸連接夾具主體(I)，下端球鉸連接外界點(diǎn)固定六個(gè)方向自由度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的副車架雙軸加載試驗(yàn)夾具裝置，其特征在于，所述二力桿(3)是指重力不計(jì)情況下，只受兩個(gè)力而處于平衡的桿件，二力桿3兩端的力只沿桿件兩端連線的方向。
【文檔編號(hào)】B25B11/00GK103612226SQ201310596095
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】程凱 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司