汽車操縱桿總成綜合性能試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車操縱桿總成綜合性能試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]操縱桿總成為手動擋汽車換擋操縱裝置中的重要部件，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可實(shí)現(xiàn)汽車換擋功能，通過操縱桿的移動，帶動變速箱中的拔叉來實(shí)現(xiàn)換擋。汽車操縱桿總成在裝配完成后需要進(jìn)行一系列的檢測和性能測試，以保證操縱桿在使用過程中的舒適性和一致性，其中汽車操縱桿總成的性能測試就包括有靜態(tài)強(qiáng)度試驗、剛性試驗、松動試驗、無負(fù)載滑動阻力試驗等，這些性能試驗需要在測試過程中，能同時對操縱桿運(yùn)動過程中的力值和位移進(jìn)行精確的測量。
[0003]由于汽車操縱桿總成整體結(jié)構(gòu)不規(guī)則，采用現(xiàn)有的試驗裝置難以對汽車操縱桿運(yùn)動過程中的力和位移進(jìn)行測量，導(dǎo)致目前還無法對汽車操縱桿總成性能進(jìn)行有效的測試，因而難以保證操縱桿的裝配質(zhì)量和使用過程中客戶感受的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決目前在操縱桿總成性能測試中存在的上述技術(shù)問題，提供一種汽車操縱桿總成綜合性能試驗裝置，可利用現(xiàn)有的試驗儀器同時對操縱桿在試驗過程中所受作用力的力值及其位移進(jìn)行精確的測量，從而完成操縱桿總成的靜態(tài)強(qiáng)度試驗、剛性試驗、松動試驗及無負(fù)載滑動阻力試驗等性能測試項目。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了一種汽車操縱桿總成綜合性能試驗裝置，包括試驗臺，試驗臺上設(shè)置有定位板和固定支架，定位板上設(shè)置有用于固定操縱桿總成的換擋安裝孔位和選檔安裝孔位，所述固定支架上設(shè)置有測試連桿機(jī)構(gòu)，測試連桿機(jī)構(gòu)與固定支架之間為鉸鏈連接，所述測試連桿機(jī)構(gòu)分別連接萬能試驗機(jī)和操縱桿，實(shí)現(xiàn)萬能試驗機(jī)與操縱桿總成之間的力值和位移的傳遞。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述測試連桿機(jī)構(gòu)包括V形旋轉(zhuǎn)臂，V形旋轉(zhuǎn)臂包括旋轉(zhuǎn)軸和連接在旋轉(zhuǎn)軸上的兩個支臂，所述旋轉(zhuǎn)軸兩端與固定支架之間通過鉸鏈活動連接，所述V形旋轉(zhuǎn)臂的兩個支臂上均連接有連桿，分別為驅(qū)動連桿和傳動連桿，其中驅(qū)動連桿一端連接有連接接頭，傳動連桿一端連接有操縱桿接頭，所述旋轉(zhuǎn)臂與其兩端的連桿、驅(qū)動連桿與連接接頭、傳動連桿與操縱桿接頭之間均通過鉸鏈活動連接。
[0007]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中，所述操縱桿接頭一端設(shè)置為套筒結(jié)構(gòu)，套筒結(jié)構(gòu)上設(shè)置有與操縱桿桿端配合的連接孔，操縱桿接頭與操縱桿之間通過連接孔活動連接。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述測試連桿機(jī)構(gòu)包括L形旋轉(zhuǎn)臂，L形旋轉(zhuǎn)臂包括旋轉(zhuǎn)軸和連接在旋轉(zhuǎn)軸上的兩個支臂，所述旋轉(zhuǎn)軸兩端與固定支架之間通過鉸鏈活動連接，所述L形旋轉(zhuǎn)臂的兩個支臂上均連接有連桿，分別為驅(qū)動連桿和傳動連桿，其中驅(qū)動連桿一端連接有L形連接桿，L形連接桿一端設(shè)置有連接接頭，傳動連桿一端連接有操縱桿接頭，所述旋轉(zhuǎn)臂與其兩端的連桿、驅(qū)動連桿與L形連接桿、傳動連桿與操縱桿接頭之間均通過鉸鏈活動連接。
[0009]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中，所述操縱桿接頭上設(shè)置有與操縱桿桿端軸線垂直的連接板，所述連接板上設(shè)置有固定安裝孔。
[0010]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)臂的兩個支臂在旋轉(zhuǎn)軸上錯開設(shè)置，使兩個支臂不在同一平面內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)軸兩端與固定支架之間分別設(shè)置有滾動軸承。
[0012]進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中，所述試驗臺通過地腳螺栓固定安裝在地面上。
[0013]本發(fā)明通過該裝置的試驗臺模擬操縱桿總成的實(shí)際裝車狀態(tài)，采用測試連桿機(jī)構(gòu)模擬操縱桿在換擋和選檔時的實(shí)際受力情況，實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有的萬能試驗機(jī)上對操縱桿在實(shí)際換擋和選檔操作過程中，操縱桿所受到的作用力與其位移之間關(guān)系的測量，很好地解決了因操縱桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以對其進(jìn)行性能測試的問題；同時，該裝置的測試連桿機(jī)構(gòu)不僅僅實(shí)現(xiàn)了對操縱桿在換擋和選檔操作的模擬，而且通過各連桿機(jī)構(gòu)之間的配合實(shí)現(xiàn)了萬能試驗機(jī)和操縱桿之間位移和力值的精確傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對操縱桿總成靜態(tài)強(qiáng)度、剛度、松動、無負(fù)載滑動阻力等性能的精確測試，保證了操縱桿總成的質(zhì)量及其在使用過程中客戶感受的一致性，提高了整車的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0014]圖1為采用本發(fā)明對操縱桿總成在換擋方向上進(jìn)行性能試驗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為采用本發(fā)明對操縱桿總成在選檔方向上進(jìn)行性能試驗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為用于操縱桿總成在換擋方向上進(jìn)行性能試驗的裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為圖3所示裝置結(jié)構(gòu)主視圖。
[0018]圖5為圖3所示裝置結(jié)構(gòu)左視圖。
[0019]圖6為圖3所示裝置中連接接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為圖3所示裝置中旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖8為用于操縱桿總成在選檔方向上進(jìn)行性能試驗的裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為圖8所示裝置結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0023]圖10為圖8所示裝置中連接接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖11為圖8所示裝置中旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖12為旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)軸與固定支架之間的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖13為為采用本發(fā)明進(jìn)行靜態(tài)強(qiáng)度試驗時，操縱桿在換擋方向上的載荷與位移特性曲線不意圖。
[0027]圖14為采用本發(fā)明進(jìn)行剛度試驗時，操縱桿在換擋方向上時作用在操縱桿桿端上的負(fù)荷與桿端位移特性曲線圖。
[0028]圖15為采用本發(fā)明進(jìn)行松動試驗時，操縱桿在換擋方向上操縱桿上的負(fù)荷與位移特性曲線圖。
[0029]圖16為采用本發(fā)明進(jìn)行無負(fù)載滑動阻力試驗時，操縱桿在換擋和選檔方向上的負(fù)荷與位移特性曲線圖；其中，a)為換擋方向;b)為選檔方向。
[0030]圖中:1、萬能試驗機(jī)，2、試驗臺，3、定位板，4、固定支架，5、旋轉(zhuǎn)臂，6、旋轉(zhuǎn)軸，7、支臂，8、驅(qū)動連桿，9、傳動連桿，10、連接桿，11、連接接頭，12、操縱桿接頭，13、連接孔，14、連接板，15、固定安裝孔，16、滾動軸承，17、操縱桿，18、地腳螺栓，19、操縱桿總成。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0032]采用該試驗裝置可在萬能試驗機(jī)上對汽車操縱桿總成進(jìn)行靜態(tài)強(qiáng)度試驗、剛度試驗、松動試驗和無負(fù)載滑動阻力試驗。
[0033]其中靜態(tài)強(qiáng)度試驗的試驗要求為:在操縱桿總成的換擋檔位和選檔檔位上對操縱桿桿端施加一定的作用力，操縱桿不發(fā)生變形，操縱桿總成連接部無松弛;對操縱桿施加一定的作用力時，操縱桿總成不發(fā)生破壞;對操縱桿施加負(fù)荷直至操縱桿總成發(fā)生破壞，測試操縱桿總成的破壞載荷。
[0034]剛度試驗的試驗要求為:通過萬能試驗機(jī)分別在換擋檔位和選檔檔位上對操縱桿桿端施加兩個作用力F1、F2，測量兩個作用力之間操縱桿桿端發(fā)生的位移，計算操縱桿的撓曲變形，從而評價操縱桿的剛度性能。
[0035]松動試驗的試驗要求為:固定操縱桿總成中的從動傘齒輪，通過萬能試驗機(jī)分別在換擋檔位和選檔檔位上對操縱桿桿端施加一定的作用力，測量操縱桿在N擋位置時朝換擋方向和選檔方向上的位移量，從而測量操縱桿在換擋方向和選檔方向上的松動量。
[0036]無負(fù)載滑動阻力試驗的試驗要求為:通過萬能試驗機(jī)分別在換擋檔位和選檔檔位上對操縱桿桿端施加載荷，測量操縱桿頂部在選檔方向和換擋方向上操縱桿所受的作用力與位移之間的關(guān)系。
[0037]從上述的試驗要求中可以看出，在對操縱桿總成進(jìn)行性能試驗時，首先需要解決的就是如何對操縱桿總成進(jìn)行模擬裝配狀態(tài)下的定位，及模擬操縱桿在使用過程中的實(shí)際受力情況;并且，由于操縱桿本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其在換擋操作和選檔操作時其受力方向、位移方向都不相同；同時還需要考慮現(xiàn)有萬能試驗機(jī)的測試空間及與萬能試驗機(jī)的連接等問題;更重要的是如何實(shí)現(xiàn)萬能試驗機(jī)和操縱桿之間力值和位移的精確傳遞，實(shí)現(xiàn)對操縱桿總成性能的準(zhǔn)確測試。
[0038]為了達(dá)到上述的技術(shù)目的，本發(fā)明采用了如圖1和2所示的一種汽車操縱桿總成綜合性能試驗裝置，包括試驗臺2，試驗臺2上設(shè)置有定位板3和固定支架4，定位板3上設(shè)置有用于固定操縱桿總成19的換擋安裝孔位和選檔安裝孔位，所述固定支架4上設(shè)置有測試連桿機(jī)構(gòu)，測試連桿機(jī)構(gòu)與固定支架4之間為鉸鏈連接，所述測試連桿機(jī)構(gòu)分別連接萬能試驗機(jī)I和操縱桿17，實(shí)現(xiàn)萬能試驗機(jī)I與操縱桿總成19之間的力值和位移的傳遞。
[0039]首先，該裝置采用設(shè)置在萬能試驗機(jī)一側(cè)的獨(dú)立試驗臺結(jié)構(gòu)，很好地解決了萬能試驗機(jī)測試空間的問題，避免了測試空間對該試驗裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的局限和影響。在試驗臺上同時設(shè)置換擋安裝孔位和選檔安裝孔位，實(shí)現(xiàn)了在試驗臺上操縱桿總成兩種操作狀態(tài)的定位，即在同一試驗臺上可進(jìn)行換擋和選檔的模擬操作。上述結(jié)構(gòu)很好地解決了操縱桿總成的定位問題，而此時操縱桿和萬能試驗機(jī)的傳感器并不在同一作用空間內(nèi)，我們知道在使用萬能試驗機(jī)對零件的性能進(jìn)行檢測時，需要通過萬能試驗機(jī)的力傳感器和位移傳感器對零件的受力和變形進(jìn)行測試，通常測試時萬能試驗機(jī)和測試零件位于同一作用空間內(nèi)，并且要保證測試零件的受力方向和傳感器位于同一軸線上，但由于操縱桿總成及操縱桿結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，難以同時解決操縱桿總成定位和操縱桿受力方向的問題。該試驗裝置在試驗臺上設(shè)置固定支架，在固定支架上設(shè)置測試連桿機(jī)構(gòu)，通過測試連桿機(jī)構(gòu)連接萬能試驗機(jī)和操縱桿，實(shí)現(xiàn)位于不同作用空間的萬能試驗機(jī)和操縱桿之間力值和位移的傳遞，進(jìn)而解決操縱桿和萬能試驗機(jī)的傳感器不在同一作用空間內(nèi)時難以對操縱桿進(jìn)行測試的問題。
[0040]具體地，由于操縱桿在換擋和選檔操作時作用力方向和位移方向不同，并且操縱桿本身為前傾的彎曲結(jié)構(gòu)，基于以上的因素，該裝置結(jié)合操縱桿的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特點(diǎn)，在換擋操作和選檔操作測試中分別采用了不同結(jié)構(gòu)的測試連桿機(jī)構(gòu)。
[0041 ]在對操縱桿總成進(jìn)行換擋操作性能測試時，所采用的測試連桿機(jī)構(gòu)包括V形旋轉(zhuǎn)臂5，V形旋轉(zhuǎn)臂5包括旋轉(zhuǎn)軸6和連接在旋轉(zhuǎn)軸6上的兩個支臂7，所述旋轉(zhuǎn)軸6兩端與固定支架4之間通過鉸鏈活動連接，所述V形旋轉(zhuǎn)臂5的兩個支臂7上均連接有連桿，分別為驅(qū)動連桿8和傳動連桿9，其中驅(qū)動連桿8—端連接有連接接頭11，傳動連桿9 一端連接有操縱桿接頭12，所述