汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的製作方法

2023-07-14 09:10:21

專利名稱：汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車輪轂軸承試驗技術領域，一種汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置。
背景技術：
公知的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗機，是通過變頻電機驅動主軸旋轉，加載是由徑向加載油缸和軸向加載油缸提供的，這兩個油缸的前端通過拉壓力傳感器和杆端關節軸承與試驗機體連接，而油缸的後端是固定在機架上，或採用中間擺動式油缸和機架相連接；用比例減壓閥來調整液壓力，徑向加載油缸對輪轂軸承施加徑向拉力，軸向加載油缸通過車輪半徑長度，以與徑向加載油缸垂直的方向對輪轂軸承施加一種軸向的拉力或壓力。且油缸在加載時不斷的變換拉力或壓力，交替作用，通過這種方式達到模擬汽車在空載或重載的條件下，直線行駛或左、右側轉彎行駛狀態時，輪轂軸承的受力狀態。由於對這兩個油缸的自由度有不合理的限制，造成徑向拉力大小變化時，會直接影響到已設定的軸向力的大小；而軸向力大小、方向變化時，直接影響到已設定的徑向拉力的大小。而且這種影響值的大小、方向也是隨時變化的，不確定的，從而造成了加載力的相互幹涉，造成了試驗載荷值的嚴重失真，影響了試驗結果。

發明內容
為克服現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其不僅能克服試驗時徑向，軸向加載力的相互幹涉，而且能提高軸向力的加載換向頻率，可以分別實現試驗軸承的內圈旋轉或是外圈旋轉，提高了試驗載荷的準確性，提高了試驗結果的可靠性。
為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其具有傳動主軸和試驗主軸機構；測試軸承的承載體機構；徑向和軸向加載油缸機構；傳動主軸的前端連接試驗主軸；試驗主軸上安裝試驗軸承，試驗軸承和承載體固定連接在一起，在承載體的兩側方各通過力傳感器與徑向加載油缸和軸向加載臂相連，軸向加載臂通過力傳感器與加載油缸的液壓系統連接，並安裝在底座上；在其徑向加載油缸和機架連接的一端安裝一球鉸關節軸承；在其軸向加載油缸和機架連接的一端安裝有球鉸關節軸承。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的傳動主軸和試驗主軸機構，在傳動主軸的前端固定連接試驗主軸，試驗主軸上安裝試驗軸承，試驗軸承的兩側方各與兩側方的承載體固定連接。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的徑向加載油缸機構，其在承載體的一端通過關節軸承和拉壓力傳感器連接；拉壓力傳感器和徑向加載油缸的一端連接，徑向加載油缸的另一端通過關節軸承連接在機架上。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的徑向加載油缸機構，其在徑向加載油缸的下方直接安裝有比例減壓閥和電磁換向閥。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的軸向加載油缸機構，其在軸向承載體的另一方連接軸向加載臂，軸向加載臂通過關節軸承和拉壓力傳感器相連接，拉壓力傳感器的另一端與軸向加載油缸相連接，軸向加載油缸的另一端通過關節軸承與機架相連接。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的軸向加載油缸機構，在其軸向加載臂的下方，安裝有輔助支撐28；在軸向加載油缸的液壓迴路中，分別安裝有單向閥17和蓄能器18。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的軸向加載油缸機構，其在軸向加載油缸的下方直接安裝有比例減壓閥和電磁換向閥。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置徑向和軸向加載液壓系統中，在葉片泵的進口和出口處分別安裝有濾油器和精濾器，在統總管路中安裝有壓力表開關壓力表，溢流閥，單向節流閥和冷卻器。
所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的徑向和軸向加載液壓系統中，其油缸均採用雙杆活塞油缸。
本發明由於採用了如上所述技術方案，其具有如下積極效果該汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其軸向加載油缸相對於機架的位置可以調整，以模擬不同型號的車輪半徑，軸向加載油缸的前端通過拉壓力傳感器，關節軸承和軸向加載臂相連，(這個加載臂就相當於車輪半徑，不同的車輪其半徑不同，則加載臂的長度也不同。)其連接點就相當於車輪的著地點，這個軸向加載臂和承載體是固定為一體的，油缸中的活塞杆就能夠實現自由導向，對加載缸而言，其兩端的兩個球面關節軸承，各限制了X、Y、Z三個方向的移動自由度，但不限制這三個方向的轉動自由度，油缸可以繞著固定於機架上的關節軸承在一定範圍內自由擺動，而沿油缸軸線方向的移動，是靠活塞杆本身的伸縮運動來實現的，這樣加載油缸僅承受到拉力或壓力，其大小相等，方向相反，且都位於同一軸線上，油缸的拉力或壓力的大小由比例減壓閥調定，這樣在平衡狀態時，比例減壓閥調定的壓力保持不變，軸向載荷和徑向載荷兩個相互獨立的分力，互不影響，另外，由於加載油缸和軸向加載臂均為水平布置，為了克服兩加載油缸和軸向加載臂綜合引起的向下的力，特意在軸向加載臂下面車輪的著地點處安裝了一個輔助支撐，使兩個油缸處於水平狀態。
另外，本發明把加載油缸和換向閥及比例減壓閥集成為一體，使比例減壓閥和油缸間的通路最短，而且避免了軟管連接，這樣使比例減壓閥的控制壓力更加穩定。
另外，在液壓加載系統中，因為油缸兩活塞的面積相等，換向閥的中位機能保證了加載油缸在自由狀態時兩個油腔內部有壓力油，這樣可以很容易的調節活塞杆的位置，便於安裝調整，且很容易實現零載荷及正負絕對值相等力的調整控制。
另外，由於軸向加載油缸需要頻繁的換向(即軸向載荷力的方向頻繁變化)，需要較多流量的壓力油，本新型採取了如下列措施在軸向油缸進油油路中加入了蓄能器和單向閥，用以穩定壓力，補充壓力油容量。
本發明可以有效的消除試驗時徑向和軸向載荷的相互幹涉，使調整安全方便，試驗載荷值準確可靠，真實的模擬了汽車輪轂軸承在工作時的受力狀態，同時還可提高軸向力的加載換向頻率，提高了試驗結果的可靠性。
圖面說明

圖1是汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置的機械結構示意圖圖2是試驗加載裝置的M向視圖圖3是試驗加載裝置的A-A向視圖圖4是試驗加載裝置的B-B向視圖圖5是試驗加載裝置的K1、K2、K3向視圖圖6是試驗加載裝置的K4向視圖圖7是試驗加載裝置的加載液壓系統原理圖如圖1-7中所示1-主軸，2-試驗主軸，3、5、11-關節軸承，4徑向加載油缸，6-軸向加載臂，7-拉壓力傳感器，8-關節軸承，9-拉壓力傳感器，10-軸向加載油缸，12-試驗軸承，13-承載體；14-電磁換向閥；15-比例減壓閥；16-壓力表；17-單向閥；18-蓄能器；19-單向節流閥；20-電磁換向閥；21-比例減壓閥；22-溢流閥；23-壓力表開關；24-精濾器；25-葉片泵；26-濾油器；27-冷卻器；28-輔助支撐；29-機構機架。
具體實施例方式在主軸(1)的前端固定連接試驗主軸(2)，試驗主軸(2)上安裝試驗軸承(12)，試驗軸承(12)和承載體(13)固定在一起，在承載體(13)的一方，通過關節軸承(3)和拉壓力傳感器(7)連接，拉壓力傳感器(7)和徑向加載油缸(4)一端連接，徑向加載油缸(4)的另一端通過關節軸承(5)和機構機架(29)連接，在徑向加載油缸(4)的下方，直接安裝有已互相連接成一體的比例減壓閥(21)和電磁換向閥(20)，在承載體(13)的另一方，連接軸向加載臂(6)，軸向加載臂(6)通過關節軸承(8)和拉壓力傳感器(9)連接，拉壓力傳感器(9)的另一端與軸向加載油缸(10)連接，軸向加載油缸(10)的另一端，通過關節軸承(11)與機構機架(29)連接，在軸向加載油缸(10)的下方，直接安裝有已互相連接成一體的比例減壓閥(15)和電磁換向閥(14)，在軸向加載臂(6)的下方，安裝輔助支撐(28)，在軸向加載油缸的液壓迴路中，分別安裝有單向閥(17)和蓄能器(18)，在整個機構的液壓系統中，在葉片泵(25)的進口和出口，分別安裝有濾油器(26)和精濾器(24)，在系統總管中安裝有壓力表開關(23)和壓力表(16)，溢流閥(22)，單向節流閥(19)和冷卻器(27)。
當試驗開始，葉片泵(25)工作，液壓系統內各油路按試驗程序要求開始工作，徑向加載油缸(4)通過拉壓力傳感器(7)對試驗主軸(2)施加徑向拉力，軸向加載油缸(10)通過拉壓力傳感器(9)和軸向加載臂(6)對試驗軸承施加軸向拉力或壓力。
在手動試驗調整時，比例減壓閥的壓力值由試驗參數調定，在軸向拉壓力及零載荷狀態變換時，軸向加載油缸(10)隨著試驗軸承承載體(13)及軸向加載臂(6)關節軸承(8)的繞著關節軸承(11)微量擺動，軸向加載油缸活塞杆相應伸縮變化，(軸向加載油缸(10)的活塞杆相對於油缸僅做直線運動)，而徑向加載油缸(4)在徑向加載狀態變換時，隨著試驗軸承(12)，承載體(13)，關節承(3)繞關節軸承(5)微量擺動，徑向加載油缸活塞杆相應伸縮變化，(徑向加載油缸的活塞杆相對於油缸僅做直線運動)，在軸向加載到位或零位穩定後，徑向用比例減壓閥(21)保證油缸內調定壓力不變，徑向拉壓力傳感器(7)的力的大小變化可在正負3％範圍內，相應地，在徑向拉力變化時，軸向拉壓力傳感器(9)的力的大小基本不變。
在自動控制試驗中，可以根據試驗程序要求，將加力狀態分成幾步一個循環進行，計算機對拉壓力傳感器的拉壓力值進行監測，與要求值比較，對比例減壓閥不斷發出調整信號，保證實際拉壓力值在給定值的正負2％的範圍內。
權利要求
1.一種汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其具有傳動主軸(1)和試驗主軸(2)機構，測試軸承(12)的承載體機構，徑向和軸向加載油缸機構；傳動主軸的前端連接試驗主軸(2)，試驗主軸(2)上安裝試驗軸承(12)，試驗軸承和承載體固定連接在一起，在承載體的兩側方各通過關節軸承(3)和加載臂(6)，關節軸承(8)，傳感器(7)、(9)與徑向加載油缸(4)和軸向加載油缸(10)相連，其特徵在於所述的試驗加載裝置，在其徑向加載油缸(4)和機架連接的一端安裝一球鉸關節軸承(5)；在其軸向加載油缸(10)和機架連接的一端安裝有球鉸關節軸承(11)。
2.如權利要求1所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其特徵在於所述的試驗加載裝置，其在徑向加載油缸(4)的下方直接安裝有比例減壓閥(21)和電磁換向閥(20)。
3.如權利要求1所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其特徵在於所述的試驗加載裝置，其在軸向加載油缸(10)的下方直接安裝有比例減壓閥(15)和電磁換向閥(14)。
4.如權利要求1所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其特徵在於所述的試驗加載裝置的加載油缸機構，在其軸向加載臂(6)的下方，安裝有輔助支撐(28)；在軸向加載油缸的液壓迴路中，分別安裝有單向閥(17)和蓄能器(18)。
5.如權利要求1所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其特徵在於所述的試驗加載裝置，其加載液壓系統中，在葉片泵(25)的進口和出口處分別安裝有濾油器(26)和精濾器(24)，在系統總管路中安裝有壓力表開關(23)壓力表(16)，溢流閥(22)，單向節流閥(19)和冷卻器(27)。
6.如權利要求1或5所述的汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其特徵在於所述的試驗加載裝置，其加載液壓系統中，其油缸均採用雙杆活塞油缸。
全文摘要
一種汽車輪轂軸承單元的模擬試驗加載裝置，其具有傳動主軸(1)和試驗主軸(2)機構，測試軸承(12)的承載體機構，徑向和軸向加載油缸機構；其徑向加載油缸(4)和機架連接的一端安裝一球鉸關節軸承(5)；在其軸向加載油缸(10)和機架連接的一端安裝有球鉸關節軸承(11)；其在徑向加載油缸(4)的下方直接安裝有比例減壓閥(21)和電磁換向閥(20)；其在軸向加載油缸(10)的下方直接安裝有比例減壓閥(15)和電磁換向閥(14)；在其軸向加載臂(6)的下方，安裝有輔助支撐(28)；在軸向加載油缸的液壓迴路中，分別安裝有單向閥(17)和蓄能器(18)。提高了試驗載荷的準確性，提高了試驗結果的可靠性。
文檔編號G01M17/007GK1632503SQ20041006031
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月9日 優先權日2004年12月9日
發明者張培君, 劉蘇亞, 吳宗彥, 李榮德 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司