換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件檢測領(lǐng)域，具體涉及換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車轉(zhuǎn)向裝置是汽車底盤系統(tǒng)中重要的組成部分，汽車轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，還要保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。駕駛員通過操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車保持在直線或轉(zhuǎn)彎運(yùn)動狀態(tài)，或者使上述兩種運(yùn)動狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換。
[0003]因?yàn)槠囖D(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要性，合理的空間布置以及穩(wěn)定可靠的傳動是極其重要的。目前為了提高乘客的舒適性，國內(nèi)卡車均朝著轎車化方向發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均采用了與轎車相同的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。如圖1所示，國內(nèi)卡車配備的大多為平頭駕駛室，轉(zhuǎn)向管柱2位于轉(zhuǎn)向器6的前方，轉(zhuǎn)向管柱2無法直接與轉(zhuǎn)向器6連接，轉(zhuǎn)向管柱2與轉(zhuǎn)向器6之間需要通過一種換向器4實(shí)現(xiàn)傳動方向的改變，這樣，方向盤1的轉(zhuǎn)動就能夠依次傳遞給轉(zhuǎn)向管柱2、轉(zhuǎn)向管柱下傳動軸3、換向器4、換向器傳動軸5和轉(zhuǎn)向器6，最終帶動車輪轉(zhuǎn)動或者保持直線行駛。
[0004]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中零部件轉(zhuǎn)動間隙是影響駕駛員主觀駕乘的一個(gè)重要影響因素，如果轉(zhuǎn)向零部件轉(zhuǎn)動間隙過大會造成轉(zhuǎn)向過程中有松曠的感覺，給駕駛員帶來一種不安緊張的感覺。長此以往會造成駕駛疲勞，容易出現(xiàn)交通事故。轉(zhuǎn)動間隙的大小一般以角度衡量。
[0005]目前換向器4的轉(zhuǎn)動間隙測試方法為:固定換向器4的傳動軸一端(在此稱為輸入軸)，從另一端(在此稱為輸出軸)施加土 INm的轉(zhuǎn)動力矩。試驗(yàn)要求:轉(zhuǎn)向器4的傳動軸的扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)小于1(V。
[0006]由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件轉(zhuǎn)動間隙要求都在10'以內(nèi)，無法通過角度測量進(jìn)行直接測量，需要通過其他方式進(jìn)行間接測量?，F(xiàn)有技術(shù)中存在以角度傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動間隙測試的技術(shù)方案，但由于所需測量的扭轉(zhuǎn)角度達(dá)到分級別，要求角度傳感器的精確度很高，這勢必會提高測試成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種以機(jī)械方式進(jìn)行換向器轉(zhuǎn)動間隙測試的工作臺及測試方法，從而降低測試成本。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
[0009]—種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，包括:底板，所述底板上安裝有立板、換向器支撐裝置、位移測量裝置，所述立板上安裝有第一花鍵套；測試桿，所述測試桿的中心位置安裝有第二花鍵套、兩端位置均安裝有掛鉤；重物。
[0010]作為優(yōu)選，所述換向器支撐裝置為多根支柱，每根支柱的頂端開有螺紋孔。
[0011]作為優(yōu)選，所述位移測量裝置為百分表或者千分表。
[0012]作為優(yōu)選，所述第一花鍵套、所述第二花鍵套為開口花鍵套且能夠通過螺栓調(diào)整開口大小。
[0013]—種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試方法，包括:
[0014]將換向器支撐在如上所述的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的換向器支撐裝置上；
[0015]將所述第一花鍵套與所述換向器的輸入軸花鍵配合，將所述第二花鍵套與所述換向器的輸出軸花鍵配合；
[0016]將所述重物掛在所述測試桿一端的掛鉤上；
[0017]使所述位移測量裝置的測頭接觸所述測試桿的一端的遠(yuǎn)離所述中心位置處，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S1 ;
[0018]將所述重物掛在所述測試桿另一端的掛鉤上，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S2 ;
[0019]計(jì)算讀數(shù)S1與S2的差，利用三角關(guān)系換算出轉(zhuǎn)動間隙。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施例利用機(jī)械式的測量裝置及方法，結(jié)合三角函數(shù)間接計(jì)算出換向器的轉(zhuǎn)動間隙，而測試精度能夠依靠增加測試桿的長度而提高，成本低廉，適用性更強(qiáng)。
[0021]進(jìn)一步地，采用可調(diào)式的開口花鍵套，能夠適應(yīng)不同型號、軸徑不同的換向器，提高了通用性。
【附圖說明】
[0022]圖1是一種典型的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的底板的立體圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的測試桿的立體圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的立體圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的主視圖；
[0027]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的工作原理圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試方法的計(jì)算原理圖。
[0029]圖中標(biāo)記說明:1、方向盤，2、轉(zhuǎn)向管柱，3、轉(zhuǎn)向管柱下傳動軸，4、換向器，5、換向器傳動軸，6、轉(zhuǎn)向器，7、底板，8、換向器支撐裝置，9、立板，10、第一花鍵套，11、測試桿，12、第二花鍵套，13、掛鉤，14、螺栓，15、螺栓，16、螺栓，17、支架，18、位移測量裝置，19、輸出軸。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參考圖2，在本實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺中，底板7上安裝有換向器支撐裝置8、立板9，立板9上固定安裝有第一花鍵套10。更具體地，換向器支撐裝置8為頂端開有螺紋孔的多根支柱。
[0031]參考圖3，在本實(shí)施例的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺中，采用一根獨(dú)立于底板7的測試桿11，測試桿11的中心位置安裝有第二花鍵套12、兩端位置均安裝有掛鉤13。在本申請中，測試桿11特指勻質(zhì)桿件，其中心位置為其長度的1/2處且為其質(zhì)心。而兩個(gè)掛鉤13安裝在兩端位置表示兩個(gè)掛鉤13與中心位置等距。
[0032]第一花鍵套10、第二花鍵套12均為開口花鍵套。
[0033]參考圖4，待測試的換向器4已經(jīng)被安裝在換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺上。在底板7上還通過支架17安裝有位移測量裝置18，位移測量裝置18能夠采用電子式或者機(jī)械式的百分表、千分表。換向器4被支撐在換向器支撐裝置8上并通過螺栓14緊固，第一花鍵套10與換向器4的輸入軸形成花鍵配合并通過螺栓15調(diào)整第一花鍵套10的開口大小從而使第一花鍵套10與換向器4的輸入軸形成緊配合。將測試桿11的第二花鍵套12與換向器4的輸出軸19花鍵配合，并通過螺栓16調(diào)整第二花鍵套12的開口大小從而夾緊輸出軸19。在此，輸入軸與輸出軸為相對概念，并不一定代表換向器4在實(shí)際工作中的扭矩傳遞方向，兩者在測試過程中能夠互換。
[0034]參考圖5，為了清晰，該圖將底板7等裝置省略。測試桿11的中心位置為0，第二花鍵套12的質(zhì)心與ο處在一條豎直直線上。在測試過程中，位移測量裝置18的測頭需要接觸測試桿11的遠(yuǎn)離中心位置ο處，位移測量裝置18的測頭與測試桿11的接觸位置與中心位置ο的距離標(biāo)記為R。在測試時(shí)，位移測量裝置18的測頭需要接觸測試桿11 一端的對應(yīng)掛鉤13位置處。
[0035]參考圖6，利用上述裝置實(shí)現(xiàn)換向器轉(zhuǎn)動間隙測試方法的步驟為:
[0036]將換向器4支撐在換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的換向器支撐裝置8上，以螺栓14緊固。
[0037]將第一花鍵套10與換向器4的輸入軸花鍵配合并通過螺栓15夾緊，將第二花鍵套12與換向器4的輸出軸花鍵配合并通過螺栓16夾緊。
[0038]將重物20掛在測試桿11右端的掛鉤13上，以重物自身的重量來施加所需的轉(zhuǎn)動力矩。例如，當(dāng)測試時(shí)施加的轉(zhuǎn)動力矩為土 INm時(shí)，使得mg與掛鉤距離ο點(diǎn)的力臂的乘積等于INm即可，其中m為重物20的質(zhì)量，g為重力加速度。
[0039]使位移測量裝置18的測頭接觸測試桿11的遠(yuǎn)離中心位置ο處，記錄位移測量裝置18的讀數(shù)S1。
[0040]將重物20取下然后掛在測試桿11左端的掛鉤13上，記錄位移測量裝置18的讀數(shù)S2。
[0041]計(jì)算讀數(shù)S1與S2的差h = | S1-S2 |，h即為位移測量裝置的測頭的移動行程。
[0042]參考圖7，由于換向器轉(zhuǎn)向間隙的測試角度很小，一般達(dá)到分級別，因此能夠采用如圖7所示的近似直角三角形進(jìn)行三角函數(shù)換算，換向器轉(zhuǎn)動間隙角度為:a = arctan(h/R)。通過調(diào)整R的長度，例如調(diào)整測試桿11的長度，或者調(diào)整位移測量裝置18的測頭與測試桿11的接觸點(diǎn)位置，即能夠調(diào)整測試精度。當(dāng)R = 100mm時(shí)，工作臺精度能夠達(dá)到0.34'，當(dāng)R = 200_時(shí)，精度能夠達(dá)到0.17'?？梢姡诒緦?shí)施例中，通過機(jī)械式的測量裝置及方法，結(jié)合三角函數(shù)能夠間接計(jì)算出換向器4的轉(zhuǎn)動間隙，而測試精度能夠通過測試桿的長度得到調(diào)整，無需高精度的角度傳感器，成本低廉，適用性更強(qiáng)。
[0043]雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實(shí)施例，而只受權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對其進(jìn)行修改和變化，但并不離開本發(fā)明的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，其特征在于，包括: 底板，所述底板上安裝有立板、換向器支撐裝置、位移測量裝置，所述立板上安裝有第一花鍵套； 測試桿，所述測試桿的中心位置安裝有第二花鍵套、兩端位置均安裝有掛鉤； 重物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，其特征在于，所述換向器支撐裝置為多根支柱，每根支柱的頂端開有螺紋孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，其特征在于，所述位移測量裝置為百分表或者千分表。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，其特征在于，所述第一花鍵套、所述第二花鍵套為開口花鍵套且能夠通過螺栓調(diào)整開口大小。5.一種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試方法，其特征在于，包括: 將換向器支撐在如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺的換向器支撐裝置上； 將所述第一花鍵套與所述換向器的輸入軸花鍵配合，將所述第二花鍵套與所述換向器的輸出軸花鍵配合； 將所述重物掛在所述測試桿一端的掛鉤上； 使所述位移測量裝置的測頭接觸所述測試桿的遠(yuǎn)離所述中心位置處，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S1 ; 將所述重物掛在所述測試桿另一端的掛鉤上，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S2 ; 計(jì)算讀數(shù)S1與S2的差，利用三角關(guān)系換算出轉(zhuǎn)動間隙。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試工作臺，包括：底板，所述底板上安裝有立板、換向器支撐裝置、位移測量裝置，所述立板上安裝有第一花鍵套；測試桿，所述測試桿的中心位置安裝有第二花鍵套、兩端位置均安裝有掛鉤；重物。本發(fā)明還提供了一種換向器轉(zhuǎn)動間隙測試方法。本發(fā)明具有成本低、精度高、通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01B5/14
【公開號】CN105352409
【申請?zhí)枴緾N201510738018
【發(fā)明人】周磊
【申請人】安徽江淮汽車股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月2日