本實(shí)用新型涉及零部件的扭轉(zhuǎn)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)汽車座椅安全銷軸進(jìn)行高速扭轉(zhuǎn)性能或疲勞試驗(yàn)的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車不斷走進(jìn)百姓家庭，汽車用戶不僅對(duì)汽車的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能提出了更高的要求，同時(shí)還要求汽車具有比較好的安全性。汽車的安全性包括主動(dòng)安全和被動(dòng)安全，而在被動(dòng)安全中主要是汽車安全銷軸起作用，在汽車安全銷軸中有些是通過自身的扭轉(zhuǎn)變形而吸收能量的，由于扭轉(zhuǎn)工件是吸收能量的關(guān)鍵部件，因此通常需要對(duì)其進(jìn)行扭轉(zhuǎn)性能或疲勞性能進(jìn)行檢測(cè)，以獲取其性能參數(shù)。
目前，我們所了解的針對(duì)扭轉(zhuǎn)工件進(jìn)行的試驗(yàn)方法大體上分為兩類：一種是工件在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行，而另外一種是工件在低速扭轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行。這兩種試驗(yàn)方法都不能體現(xiàn)出被試驗(yàn)工件在實(shí)際工況下的高速扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，即工件在高速扭轉(zhuǎn)下的實(shí)際工況就不能用上述兩種方法得出的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)作為依據(jù)。
汽車安全帶中的扭力桿是汽車座椅卷曲器中配置的具有發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形吸收能量的工件，在使用中會(huì)因?yàn)榘l(fā)生碰撞或緊急制動(dòng)而使扭力桿發(fā)生高速扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生變形，從而吸收沖擊力所帶來的能量。因此需要測(cè)出在模擬實(shí)際工況高速扭轉(zhuǎn)下的試驗(yàn)考核數(shù)據(jù)，而上述兩種方法均不能測(cè)出扭力桿在真實(shí)高速扭轉(zhuǎn)下的工作狀態(tài)。要實(shí)現(xiàn)在高速狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，最常規(guī)的方法是大功率電機(jī)升速后高速驅(qū)動(dòng)工件一側(cè)，工件另一側(cè)使用伺服系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，這種檢測(cè)方法對(duì)工件沖擊較大，檢測(cè)的數(shù)據(jù)干擾較大，不能真實(shí)地反映工件在高速扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的特性。
本實(shí)用新型是通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪，通過摩擦帶動(dòng)從動(dòng)輪系，從動(dòng)輪系上裝配有飛輪和氣動(dòng)離合器。電機(jī)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪系達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速后，氣動(dòng)離合器合上實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)的，飛輪具有儲(chǔ)能、穩(wěn)定轉(zhuǎn)速及減輕轉(zhuǎn)速波動(dòng)的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車座椅安全銷軸高速扭轉(zhuǎn)扭距特性的檢測(cè)裝置，該裝置能夠?qū)εまD(zhuǎn)工件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，并能記錄下試驗(yàn)工件在高速扭轉(zhuǎn)下的轉(zhuǎn)速、扭矩和能量隨著試驗(yàn)工件所轉(zhuǎn)圈數(shù)變化曲線。
一種汽車座椅安全銷軸高速扭轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置，其特征在于包括直線導(dǎo)軌一、電機(jī)、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、飛輪、主動(dòng)軸、氣動(dòng)離合器、離合器半聯(lián)軸器、從動(dòng)軸、扭力桿卡具、卡具接軸、扭矩傳感器、直線導(dǎo)軌二、軸承座一、軸承座二、軸承座三、軸承座四及高速角度測(cè)量傳感器；
電機(jī)安裝在直線導(dǎo)軌一上，通過氣缸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪；主動(dòng)輪靠摩擦帶動(dòng)從動(dòng)輪；從動(dòng)軸與主動(dòng)軸在一條直線上，并通過氣動(dòng)離合器和離合器半聯(lián)軸器連接，從動(dòng)輪和氣動(dòng)離合器通過鍵槽連接在主動(dòng)軸上；從動(dòng)軸在主動(dòng)軸的軸承座一和軸承座二之間，與主動(dòng)軸通過離合器半聯(lián)軸器連接；從動(dòng)軸上安裝有扭力桿卡具、卡具接軸、扭矩傳感器、軸承座三、軸承座四和高速角度測(cè)量傳感器；在卡具接軸的一端裝有扭矩傳感器，高速角度測(cè)量傳感器位于從動(dòng)軸上的軸承座三和軸承座四之間。
電機(jī)和氣動(dòng)離合器通過氣源連接，用于使電機(jī)一端的主動(dòng)輪與主動(dòng)軸上的從動(dòng)輪能夠很好的貼合以及達(dá)到設(shè)定好的速度后快速的分離。
電機(jī)一端的主動(dòng)輪和主動(dòng)軸上的從動(dòng)輪是通過貼合后產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的傳遞的。
主動(dòng)軸的一端是飛輪，飛輪能夠儲(chǔ)能、穩(wěn)速以及減少速度波動(dòng)，也提供了一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可以通過調(diào)節(jié)飛輪質(zhì)量來改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小。
從動(dòng)軸與主動(dòng)軸通過氣動(dòng)離合器和離合器半聯(lián)軸器連接，在達(dá)到預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)速度后，主動(dòng)輪通過氣缸與從動(dòng)輪分離，主動(dòng)軸會(huì)帶動(dòng)從動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
從動(dòng)軸的另一端是扭力桿卡具，隨著從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而與扭力桿卡具相對(duì)應(yīng)的卡具接軸則是固定不動(dòng)的?？ň呓虞S安裝在高速角度測(cè)量傳感器支座上，并且能在直線導(dǎo)軌二上移動(dòng)以卡死試驗(yàn)工件。
本實(shí)用新型所提供的高速扭轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置是將加載系統(tǒng)與轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)進(jìn)行分離開來，在進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)工件的一端與扭力桿卡具連接，隨著從動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與卡具接軸連接固定不動(dòng)。并且由電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪做高速旋轉(zhuǎn)，等到從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速后，通過氣動(dòng)裝置控制主動(dòng)輪與從動(dòng)輪分離，主動(dòng)軸帶動(dòng)從動(dòng)軸上的試驗(yàn)工件進(jìn)行高速扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使試驗(yàn)工件在高速下模擬實(shí)際工況。通過控制飛輪的質(zhì)量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大時(shí)，試驗(yàn)工件在轉(zhuǎn)速還未停下時(shí)就會(huì)斷裂，用時(shí)較短；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小時(shí)，試驗(yàn)工件在轉(zhuǎn)速停下時(shí)仍然不會(huì)斷裂，用時(shí)較長(zhǎng)。通過改變飛輪質(zhì)量，初始旋轉(zhuǎn)能量在5000rpm時(shí)能達(dá)到2700J到14750J，同時(shí)，慣性矩范圍為0.0196kgm2到0.1076kgm2；這樣我們就能對(duì)不同扭矩的試件進(jìn)行不同速度的高速扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。此外，使用較小功率的電機(jī)就可以驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸的從動(dòng)輪進(jìn)行空載高速轉(zhuǎn)動(dòng)，有助于節(jié)能。
在具體實(shí)施方式中，所述的卡具接軸的一端設(shè)有扭矩傳感器。如此，加載系統(tǒng)通過伺服電機(jī)系統(tǒng)、高速角度測(cè)量傳感器以及扭矩傳感器組成了對(duì)轉(zhuǎn)速、扭矩和能量隨著試驗(yàn)工件所轉(zhuǎn)圈數(shù)變化曲線，從而達(dá)到適時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和精確控制的目的。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所提供的高速扭轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
1.直線導(dǎo)軌一 2.電機(jī) 3.主動(dòng)輪 4.從動(dòng)輪 5.飛輪 6.主動(dòng)軸 7.氣動(dòng)離合器 8.離合器半聯(lián)軸器 9.從動(dòng)軸 10.扭力桿卡具 11.卡具接軸 12.扭矩傳感器 13.直線導(dǎo)軌二 14.軸承座一 15.軸承座二 16.軸承座三 17.軸承座四 18.高速角度測(cè)量傳感器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心在于提供一種能夠?qū)εまD(zhuǎn)工件進(jìn)行高速扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的高速扭轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型所提供的高速扭轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，本文中的“上、下、左、右”等表示方位的用語只是為了表示附帶圖的位置關(guān)系。
在具體實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的高速扭轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置主要由電機(jī)2、主動(dòng)軸6、從動(dòng)軸9、扭矩傳感器12以及高速角度測(cè)量傳感器等組成，適用于對(duì)汽車安全銷軸扭力桿的高速扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。
主動(dòng)軸6和從動(dòng)軸9分別通過軸承安裝于軸承座上，主動(dòng)軸6和從動(dòng)軸9是同軸放置的，主動(dòng)軸6的右端與從動(dòng)軸9的左端相對(duì)，從動(dòng)軸9的右端與扭矩傳感器12之間有一定的距離是放置試驗(yàn)工件的，扭矩傳感器12下有直線導(dǎo)軌二可以來回移動(dòng)以方便試驗(yàn)工件的安裝。
進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將要扭轉(zhuǎn)的試驗(yàn)工件扭力桿卡具10和卡具接軸11之間，并使卡具接軸11沿著直線導(dǎo)軌二13向左運(yùn)動(dòng)卡緊所要做的試驗(yàn)工件。在控制系統(tǒng)操作面板處設(shè)定想要達(dá)到的轉(zhuǎn)速，然后控制開關(guān)啟動(dòng)。
此時(shí)，電機(jī)2在氣動(dòng)裝置的作用下沿著直線導(dǎo)軌1向下運(yùn)動(dòng)，直至電機(jī)2上的主動(dòng)輪3與主動(dòng)軸6上的從動(dòng)輪4接觸并貼緊，然后電機(jī)2就開始帶動(dòng)主動(dòng)輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，而主動(dòng)輪3通過摩擦力帶動(dòng)主動(dòng)軸6上的從動(dòng)輪4一塊轉(zhuǎn)動(dòng)，等到主動(dòng)輪3和主動(dòng)軸6都達(dá)到預(yù)先設(shè)定的速度后，氣動(dòng)裝置就會(huì)再使電機(jī)2沿著直線導(dǎo)軌一1向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，主動(dòng)輪3與主動(dòng)軸6上的從動(dòng)輪4分離開來，同時(shí)氣動(dòng)離合器7開始工作，通過離合器半聯(lián)軸器8使主動(dòng)軸6的右端與從動(dòng)軸9的左端連接在一起，并帶動(dòng)從動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
從動(dòng)軸右端連接的扭力桿卡具10會(huì)帶動(dòng)試驗(yàn)工件做高速扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于扭力桿另一端是固定的，因此扭力桿會(huì)在非常短的時(shí)間內(nèi)扭轉(zhuǎn)數(shù)圈后斷裂，此時(shí)從動(dòng)軸9上的高速角度測(cè)量傳感器18和扭矩傳感器支座上的扭矩傳感器12會(huì)分別記下所轉(zhuǎn)圈數(shù)和扭矩的大小。從而達(dá)到適時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和精確控制的目的。
通過對(duì)飛輪5的不同厚度的組合，來改變飛輪5的質(zhì)量，從而改變了主動(dòng)軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這樣就可以對(duì)不同扭矩的試件來做不同轉(zhuǎn)速的高速扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。