轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺及測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件檢測領域，具體涉及轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺及測試方法。
【背景技術】
[0002]汽車轉向裝置是汽車底盤系統(tǒng)中重要的組成部分，汽車轉向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構，在汽車轉向行駛時，還要保證各轉向輪之間有協(xié)調的轉角關系。駕駛員通過操縱轉向系統(tǒng)，使汽車保持在直線或轉彎運動狀態(tài)，或者使上述兩種運動狀態(tài)相互轉換。
[0003]因為汽車轉向系統(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，國內卡車均朝著轎車化方向發(fā)展，轉向系統(tǒng)均采用了與轎車相同的齒輪齒條式轉向器。如圖1所示，國內卡車配備的大多為平頭駕駛室，轉向管柱2位于轉向器6的前方，轉向管柱2無法直接與轉向器6連接，轉向管柱2與轉向器6之間需要通過一種換向器4實現(xiàn)傳動方向的改變，這樣，方向盤1的轉動就能夠依次傳遞給轉向管柱2、轉向管柱下傳動軸3、換向器4、換向器傳動軸5和轉向器6，最終帶動車輪轉動或者保持直線行駛。
[0004]汽車轉向系統(tǒng)中零部件轉動間隙是影響駕駛員主觀駕乘的一個重要影響因素，如果轉向零部件轉動間隙過大會造成轉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。轉動間隙的大小一般以角度衡量。
[0005]典型的轉向管柱下傳動軸3的結構如圖2所示。轉向管柱下傳動軸3包括加工有內花鍵的花鍵套31及加工有外花鍵的花鍵芯軸32，在轉向管柱下傳動軸3的兩端安裝有十字節(jié)叉33，其中一個十字節(jié)叉安裝在花鍵套31的端部，另一個十字節(jié)叉33安裝在花鍵芯軸32的端部。在本文中，以每個十字花鍵33的遠離花鍵套31及花鍵芯軸32的一端作為外端。而轉向管柱下傳動軸的間隙產生在A、B、C三個位置，A位置為左側的十字節(jié)叉33的十字軸安裝位置，B位置為花鍵套31與花鍵芯軸32的花鍵配合位置，C位置為右側的十字節(jié)叉33的十字軸安裝位置。A、B、C三個位置的間隙和構成了轉向管柱下傳動軸3的總體間隙。三個位置各自的轉動間隙、轉動間隙和均需要進行測試，從而找到不符合要求的轉向管柱下傳動軸3的問題點并進行改進，這使得測試十分復雜。
[0006]目前轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試方法為:固定轉向管柱下傳動軸3—端，從另一端施加±lNm的轉動力矩。試驗要求:轉向管柱下傳動軸3的扭轉角度應小于10'。這種測試方法僅能夠對A、B、C三個位置的轉動間隙和進行測試，無法準確找到問題點。
[0007]由于轉向系統(tǒng)零部件轉動間隙要求都在10'以內，無法通過角度測量進行直接測量，需要通過其他方式進行間接測量。在專利號CN200810207211、名稱“等速萬向節(jié)驅動軸總成間隙測試試驗臺”的中國發(fā)明專利中，采用角度傳感器進行轉動間隙(在該專利中稱為圓周間隙)測試，但由于所需測量的扭轉角度達到分級別，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)明內容】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種以機械方式進行轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試的工作臺及測試方法，從而降低測試成本。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供了如下技術方案:
[0010]一種轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺，包括:
[0011]底板，所述底板上安裝有支撐架、夾緊架、副夾緊架、位移測量裝置；
[0012]測試桿，所述測試桿包括橫桿及連接在所述橫桿的中心位置的轉軸，所述橫桿與所述轉軸形成T字形結構，所述橫桿的兩端位置均安裝有掛鉤，所述轉軸被旋轉支撐在所述支撐架上，所述轉軸的一端固定安裝有夾頭；
[0013]重物。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述位移測量裝置為百分表或者千分表。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述夾緊架上相對地安裝有一對調節(jié)手柄，每一個所述調節(jié)手柄帶動一個夾塊向著另一個調節(jié)手柄靠近或者遠離。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述夾頭上安裝有調節(jié)手柄，所述調節(jié)手柄帶動夾塊在所述夾頭內運動。
[0017]作為優(yōu)選方案，所述底板上開有滑槽，所述支撐架、所述夾緊架、所述副夾緊架和所述位移測量裝置均可滑動地安裝在所述底板上。
[0018]一種轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試方法，包括:
[0019]a、將轉向管柱下傳動軸安裝在如上所述的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺上，使所述夾緊架夾緊所述轉向管柱下傳動軸的花鍵套，所述夾頭夾緊所述轉向管柱下傳動軸的十字節(jié)叉外端；
[0020]b、將所述重物掛在所述橫桿一端的掛鉤上；
[0021]c、使所述位移測量裝置的測頭接觸所述橫桿的遠離所述中心位置處，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S1 ;
[0022]d、將所述重物掛在所述橫桿另一端的掛鉤上，記錄所述位移測量裝置的讀數(shù)S2 ;
[0023]e、計算讀數(shù)S1與S2的差，利用三角關系換算出間隙角度。
[0024]作為優(yōu)選方案，上述轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試方法還包括:f、將所述夾緊架從所述轉向管柱下傳動軸的花鍵套松開轉而夾緊所述轉向管柱下傳動軸的花鍵芯軸，然后重復b、c、d、e步驟。
[0025]作為優(yōu)選方案，上述轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試方法還包括:g、將所述夾緊架松開，使所述副夾緊架夾緊所述轉向管柱下傳動軸的另一個十字節(jié)叉的外端，然后重復
b、c、d、e 步驟。
[0026]作為優(yōu)選方案，所述轉向管柱下傳動軸、所述轉軸同軸布置。
[0027]本發(fā)明的實施例利用機械式的測量裝置及方法，結合三角函數(shù)間接計算出轉向管柱下傳動軸的轉動間隙，而測試精度能夠依靠增加測試桿的長度或者移動位移測量裝置的位置而提高，成本低廉，適用性更強。
[0028]進一步地，夾緊架上采用相對的調節(jié)手柄，能夠保證轉向管柱下傳動軸夾緊后與轉軸同軸，從而保證重物施加扭矩后的測量精度。
[0029]進一步地，支撐架、夾緊架、副夾緊架和位移測量裝置與底板采用滑動配合的方式，既能夠針對不同長度的轉向管柱下傳動軸進行調整，提高測試工作臺的通用性，在測試時，又能夠通過改變夾緊架的位置實現(xiàn)對花鍵套、花鍵芯軸的分別夾緊，從而以一套測試工作臺實現(xiàn)A、B、C三個位置的間隙的分別測出及間隙和的測出。
[0030]而依賴本實施例中的方法，能夠對轉向管柱下傳動軸的兩個節(jié)叉各自的轉動間隙、花鍵套與花鍵芯軸的轉動間隙進行分別測出，并測出轉動間隙和，從而更加準確地找到不符合要求的轉向管柱下傳動軸的問題點。
【附圖說明】
[0031]圖1是一種典型的汽車轉向系統(tǒng)的結構示意圖；
[0032]圖2是一種典型的轉向管柱下傳動軸的立體圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺的立體圖；
[0034]圖4是本發(fā)明的實施例的夾緊架的立體圖；
[0035]圖5是本發(fā)明的實施例的副夾緊架的立體圖；
[0036]圖6是本發(fā)明的實施例的測試桿的立體圖；
[0037]圖7是本發(fā)明的實施例的測試桿與支撐架的連接示意圖；
[0038]圖8是本發(fā)明的實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺的左側視圖；
[0039]圖9是本發(fā)明的實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺的工作示意圖；
[0040]圖10是本發(fā)明的實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺的工作局部放大圖；
[0041]圖11是本發(fā)明的實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試方法的計算原理圖。
[0042]圖中標記說明:1、方向盤，2、轉向管柱，3、轉向管柱下傳動軸，31、花鍵套，32、花鍵芯軸，33、十字節(jié)叉，331、外端，4、換向器，5、換向器傳動軸，6、轉向器，7、底板，71、滑槽，
8、支撐架，9、夾緊架，91、第一側壁，92、第二側壁，93、第一調節(jié)手柄，94、第二調節(jié)手柄，95、第一夾塊，96、第二夾塊，10、副夾緊架，101、第三側壁，102、第四側壁，103、第三調節(jié)手柄，104、第三夾塊，11、測試桿，111、橫桿，112、轉軸，113、夾頭，114、第四調節(jié)手柄，115、掛鉤，12、位移測量裝置，13、支架，14、重物，15、軸承。
【具體實施方式】
[0043]參考圖3，本實施例的轉向管柱下傳動軸轉動間隙測試工作臺中，底板7上安裝有支撐架8、夾緊架9、副夾緊架10、位移測量裝置12。測試桿11被可旋轉支撐在支撐架8上。位移測量裝置12能夠米用電子式或者機械式的百分表、千分表。
[0044]參考圖4，夾緊架9的主體為龍門架式結構，具有第一側壁91和第二側壁92及一個頂壁。在第一側壁91、第二側壁92上，相對地安裝有第一調節(jié)手柄93、第二調節(jié)手柄94，旋轉第一調節(jié)手柄93能夠帶動第一夾塊95向著第二調節(jié)手柄94靠近或者遠離，旋轉第二調節(jié)手柄94能夠帶動第二夾塊96向著第一調節(jié)手柄93靠近或者遠離，第一調節(jié)手柄93和第二調節(jié)手柄94相互配合調節(jié)夾緊位置。
[0045]參考圖5，副夾緊架10具有第三側壁101和第四側壁102，第三調節(jié)手柄103安裝在第三側壁101上，旋轉第三調節(jié)