一種板簧s變形臺(tái)架試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種板簧S形變臺(tái)架試驗(yàn)方法，包括縱扭特性試驗(yàn)及S形變形疲勞試驗(yàn)；臺(tái)架試驗(yàn)裝置包括前支座、卷耳支架、供試板簧總成、帶力臂墊板、銷軸、叉形試驗(yàn)力輸入軸、軸承、旋轉(zhuǎn)軸、下墊板、U型螺栓、旋轉(zhuǎn)軸支架、中支座、后支座、吊耳支架；所述前支座的高度大于所述后支座的高度。本發(fā)明的板簧S變形臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)構(gòu)能夠保證臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中的安全性；并且可以實(shí)施不同彈性、不同剛度的特性和疲勞試驗(yàn)；試驗(yàn)精度高；前支座與后支座的高低搭配使供試板簧總成的姿態(tài)和受力與整車安裝一致；消除供試板簧總成產(chǎn)生縱扭或橫扭時(shí)產(chǎn)生的扭矩對(duì)設(shè)備的影響。
【專利說(shuō)明】
一種板簧S變形臺(tái)架試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于板簧檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種板簧S變形臺(tái)架試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼板彈簧(簡(jiǎn)稱板簧)在汽車上可以縱置或者橫置。后者因?yàn)橐獋鬟f縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在少數(shù)輕、微型車上應(yīng)用?？v置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，具有導(dǎo)向功能，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故在汽車上得到廣泛應(yīng)用。
[0003]縱置鋼板彈簧又有對(duì)稱式與不對(duì)稱式之分。鋼板彈簧中部在車軸(橋)上的固定中心(此處螺栓叫中心螺栓)至鋼板彈簧兩端卷耳中心之間的距離若相等，則為對(duì)稱式鋼板彈簧;若不相等，則稱為不對(duì)稱式鋼板彈簧。多數(shù)情況下汽車采用對(duì)稱式鋼板彈簧。由于整車布置上的原因，或者鋼板彈簧在汽車上的安裝位置不動(dòng)，又要改變軸距或者通過(guò)變化軸距達(dá)到改善軸荷分配的目的時(shí)，或者為了減小板簧在車輛在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的縱扭，采用不對(duì)稱式鋼板彈簧。同時(shí)，板簧還有多片簧和少片簧之分，單片板簧截面還有等截面和變截面之分，多片簧的每片截面基本上是等截面，而少片簧的每片截面大多是變截面。
[0004]汽車懸架中的板簧是直接涉及到汽車承載能力、舒適性、安全性和操縱穩(wěn)定性的重要零部件，隨著開(kāi)發(fā)車輛的種類越來(lái)越多，板簧的形式也越來(lái)越多樣而復(fù)雜，汽車產(chǎn)品研發(fā)的精準(zhǔn)度的要求越來(lái)越高，對(duì)汽車零部件的臺(tái)架試驗(yàn)的要求也越來(lái)越高。因此，必須進(jìn)行大量的臺(tái)架試驗(yàn)和整車試驗(yàn)才能設(shè)計(jì)滿足車輛性能和可靠性要求的板簧，同時(shí)，對(duì)板簧的臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法要求也越來(lái)越高。
[0005]有了臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備還必須有正確的試驗(yàn)方法才能進(jìn)行有效而科學(xué)的試驗(yàn)。
[0006]模擬車輛的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的板簧的受力狀況對(duì)板簧進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)是汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中行之有效而科學(xué)的方法。由于車橋的旋轉(zhuǎn)中心與車輪中心重合，在制動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)由輪胎與地面的摩擦力產(chǎn)生的力矩作用于車橋上，使車橋旋轉(zhuǎn)，而板簧一般通過(guò)后橋上的板簧托座用U形螺栓固定在車橋上，在制動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)板簧隨之產(chǎn)生變形，如制動(dòng)時(shí)，板簧后半部中心向上凸起，前半部向下凸起，相反，啟動(dòng)時(shí)，板簧后半部中心向下凸起，前半部向上凸起，這種板簧相對(duì)車橋旋轉(zhuǎn)中心的變形稱之為S形變形。
[0007]板簧的S形變形和板簧縱扭的區(qū)別是，S形變形是相對(duì)車橋的旋轉(zhuǎn)中心的變形，而縱扭是相對(duì)整車的變形和運(yùn)動(dòng)，縱扭不僅分析在制動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)板簧的變形，而且分析板簧的變形造成車橋相對(duì)車身的上下運(yùn)動(dòng)。
[0008]現(xiàn)在板簧上下受力和上下運(yùn)動(dòng)的臺(tái)架試驗(yàn)做的比較充分，或者只想做板簧相對(duì)車橋旋轉(zhuǎn)中心的變形，所以，S形變形的臺(tái)架試驗(yàn)很有必要。
[0009]現(xiàn)行板簧的上下受力臺(tái)架試驗(yàn)是通過(guò)銷軸將板簧02兩端的卷耳固定在小車01，然后把壓具03放到板簧02上，在壓具03上施加試驗(yàn)力，進(jìn)行板簧剛度的檢測(cè)和耐久性試驗(yàn)，如圖1所示。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)的板簧臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)過(guò)程中安全性差；可實(shí)施的試驗(yàn)項(xiàng)目少，只能進(jìn)行剛度檢測(cè)和簡(jiǎn)單的疲勞試驗(yàn);試驗(yàn)誤差也比較大;液壓缸對(duì)板簧上的壓具施加試驗(yàn)力的同時(shí)自身受到反作用力的作用，由于對(duì)設(shè)備的反作用力不穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備壽命影響大;小車沒(méi)有固定，不能對(duì)板簧進(jìn)行縱扭和橫扭試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種板簧S變形臺(tái)架試驗(yàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的板簧臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性差的問(wèn)題，并且可以進(jìn)行板簧S形變?cè)囼?yàn)，精確地分析S形變形時(shí)應(yīng)力和變形的大小，保證車輛在制動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)可靠性。
[0012]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0013]—種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，S形變形試驗(yàn)是在試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)供試板簧總成施加靜態(tài)扭矩使所述供試板簧產(chǎn)生縱扭；
[0014]包括縱扭特性試驗(yàn);所述縱扭特性試驗(yàn)包括S形變形特性的檢測(cè)和S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)；
[0015]其中S形變形特性的檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括:
[0016]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧的中心附近安裝具備檢測(cè)由扭矩產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角度的功能的儀器；
[0017]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架；
[0018]然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩；
[0019]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力；
[0020]測(cè)量所述供試板簧總成在不同扭矩作用下的旋轉(zhuǎn)角;并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出扭矩與旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖即為S形變形特性的檢測(cè)；
[0021 ] S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括:
[0022]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧總成上設(shè)置應(yīng)變片;
[0023]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架；
[0024]然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩；
[0025]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力；
[0026]通過(guò)所述應(yīng)變片檢測(cè)應(yīng)變?chǔ)?;
[0027]根據(jù)胡克定律σ= Εε求出應(yīng)力，其中彈性模量E = 0.206 X 16Mpa，一般測(cè)出的應(yīng)變?chǔ)诺膯挝粸棣苔铅?m。
[0028]所述應(yīng)變片設(shè)置于所述供試板簧總成的中心孔附近或者卷耳根部。
[0029]所述應(yīng)變?chǔ)? 10—6m/m。
[0030]一種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，包括S形變形疲勞試驗(yàn)；
[0031 ]所述S形變形疲勞試驗(yàn)的步驟包括:
[0032]選取試驗(yàn)用供試板簧總成；
[0033]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，并在所述供試板簧總成上設(shè)置帶有記錄功能的力和角度的動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x器；
[0034]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架；
[0035]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述水平試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力；
[0036]然后通過(guò)液壓缸對(duì)所述供試板簧反復(fù)施加正負(fù)方向的指定力，產(chǎn)生使所述供試板簧總成S形變形的扭矩;所述指定力的頻率為0.l-3Hz;
[0037]使得所述供試板簧總成反復(fù)在±所述扭矩之間變化，直至所述供試板簧總成失效，記錄所述指定力的次數(shù)即為疲勞壽命。
[0038]所述供試板簧總成失效是當(dāng)所述供試板簧總成無(wú)論發(fā)生開(kāi)裂、斷裂還是發(fā)生明顯的所述供試板簧總成剛度變化時(shí)，即為所述供試板簧總成失效。
[0039]當(dāng)試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)超過(guò)0.3 X 16還沒(méi)有達(dá)到疲勞壽命時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)并記錄停止試驗(yàn)時(shí)所述供試板簧總成的狀況。
[0040]所述臺(tái)架試驗(yàn)裝置，包括前支座、卷耳支架、供試板簧總成、帶力臂墊板、銷軸、叉形試驗(yàn)力輸入軸、軸承、旋轉(zhuǎn)軸、下墊板、U型螺栓、旋轉(zhuǎn)軸支架、中支座、后支座、吊耳支架；[0041 ]所述前支座的高度大于所述后支座的高度；
[0042]所述卷耳支架固定于所述前支座上;所述供試板簧總成的前端與所述卷耳支架連接；
[0043]所述帶力臂墊板設(shè)置于所述供試板簧總成的上表面;所述下墊板設(shè)置于所述供試板簧總成的下表面;所述帶力臂墊板、所述供試板簧總成及所述下墊板通過(guò)所述U型螺栓固定連接；
[0044]所述叉形試驗(yàn)力輸入軸通過(guò)所述銷軸與所述帶力臂墊板連接；
[0045]所述旋轉(zhuǎn)軸支架的下端與所述中支座固定連接;所述旋轉(zhuǎn)軸支架的上端通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸及軸承與所述帶力臂墊板連接；
[0046]所述后支座與所述吊耳支架固定連接;所述供試板簧總成的后端與所述吊耳支架連接。
[0047]本發(fā)明的有益效果是:
[0048]本發(fā)明的板簧S變形臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)構(gòu)能夠保證臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中的安全性;并且可以實(shí)施不同彈性、不同剛度的特性和疲勞試驗(yàn);試驗(yàn)精度高;前支座與后支座的高低搭配使供試板簧總成的姿態(tài)和受力與整車安裝一致；消除液壓缸的水平直線運(yùn)動(dòng)對(duì)臺(tái)架試驗(yàn)的影響，不會(huì)造成臺(tái)架試驗(yàn)失真；消除供試板簧總成產(chǎn)生縱扭或橫扭時(shí)產(chǎn)生的扭矩對(duì)設(shè)備的影響，臺(tái)架設(shè)備壽命長(zhǎng)，減少設(shè)備的維護(hù)和更好，節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1為現(xiàn)行鋼板彈簧的上下受力臺(tái)架試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖2為本發(fā)明臺(tái)架試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]圖3為圖2的俯視圖；
[0052 ]圖4為圖3的A-A^il視圖；
[0053]圖5為圖4的B-B剖視圖；
[0054]圖6為圖4的C-C剖視圖；
[0055]圖7為圖4的D-D剖視圖。
[0056]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0057]01小車，02板簧，03壓具，I前支座，101前下底板，102前地面安裝孔，103前垂直支撐板，104前支撐板，105第一凸字形凹槽，2卷耳支架，21卷耳支架安裝孔，22卷耳支撐板，23卷耳安裝孔，3供試板簧總成，31中心螺栓，32吊耳，321吊耳板，322兩個(gè)吊耳軸，4帶力臂墊板，41U型螺栓過(guò)孔，42豎板，43銷軸過(guò)孔，44軸承安裝孔，5銷軸，6叉形試驗(yàn)力輸入軸，61銷軸孔，62凸緣，7軸承，8旋轉(zhuǎn)軸，9下墊板，1U型螺栓，11旋轉(zhuǎn)軸支架，111過(guò)孔，112固定板，12中支座，121中下底板，122中地面安裝孔，123槽型導(dǎo)軌，124螺紋孔，13后支座，131后下底板，132后地面安裝孔，133后垂直支撐板，134后支撐板，135第二凸字形凹槽，14吊耳支架，141吊耳支架安裝孔，142吊耳支撐板，143吊耳安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來(lái)解釋和說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
[0059]本發(fā)明提供一種板簧S形變臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，如圖2至圖7所示，包括前支座1、卷耳支架2、供試板簧總成3、帶力臂墊板4、銷軸5、叉形試驗(yàn)力輸入軸6、軸承7、旋轉(zhuǎn)軸8、下墊板9、U型螺栓10、旋轉(zhuǎn)軸支架11、中支座12、后支座13、吊耳支架14。
[0060]前支座I的高度大于后支座13的高度。
[0061]卷耳支架2固定于前支座I上;供試板簧總成3的前端與卷耳支架2連接。
[0062]前支座I包括前下底板101、兩個(gè)前垂直支撐板103及前支撐板104;兩個(gè)前垂直支撐板103平行設(shè)置于前下底板101與前支撐板104之間；前垂直支撐板起到支撐和提高設(shè)備高度的作用。
[0063]在前支撐板104的上表面設(shè)置有兩個(gè)縱向貫通的第一凸字形凹槽105;在本申請(qǐng)中，縱向貫通是指從前支座至后支座方向?yàn)榭v向。
[0064]在前下底板101上設(shè)置有多個(gè)前地面安裝孔102，用于與地面或者基臺(tái)通過(guò)螺栓固定連接。
[0065]卷耳支架2包括卷耳支架底板、兩個(gè)卷耳支撐板22;兩個(gè)卷耳支撐板22相互平行且垂直固定于卷耳支架底板上。
[0066]在卷耳支架底板上設(shè)置有至少兩個(gè)卷耳支架安裝孔21，且這兩個(gè)卷耳支架安裝孔21與兩個(gè)第一凸字形凹槽105—一對(duì)應(yīng)設(shè)置;將螺栓頭部置于第一凸字形凹槽內(nèi)，螺栓桿穿過(guò)卷耳支架安裝孔后用螺母固定。
[0067]在兩個(gè)卷耳支撐板22上各相對(duì)設(shè)置有一個(gè)卷耳安裝孔23;供試板簧總成3前端的卷耳設(shè)置于兩個(gè)卷耳支撐板之間，通過(guò)螺栓將卷耳與卷耳支架連接。
[0068]的供試板簧總成3只是示例，代表著各式各樣不同形式的縱置板簧，兩端帶有卷耳，卷耳內(nèi)裝有襯套，供試板簧總成可以是一片，也可以由兩片、三片或多片疊加在一起，然后用中心螺栓31固定在一起，片與片之間裝有減摩墊，減少板間摩擦，降低板簧動(dòng)態(tài)剛度，為了防止片與片之間，板簧上裝有卡箍，這些都是板簧總成的一般特征，另外，板簧后端一般通過(guò)吊耳32裝在整車上，本發(fā)明申請(qǐng)的吊耳32只是示例，吊耳32由吊耳板321、吊耳軸322組成，吊耳板321兩端有一個(gè)過(guò)孔和一個(gè)吊耳軸鉚壓孔，將吊耳軸鉚壓在鉚壓孔后形成吊耳。
[0069]帶力臂墊板4設(shè)置于供試板簧總成3的上表面;下墊板9設(shè)置于供試板簧總成3的下表面;帶力臂墊板4、供試板簧總成3及下墊板9通過(guò)U型螺栓10固定連接。
[0070]帶力臂墊板4為T字型，包括橫板和豎板42;豎板的下端與橫板的上表面固定為一體結(jié)構(gòu)。
[0071]在橫板上設(shè)置有四個(gè)U型螺栓過(guò)孔41，用于穿過(guò)兩個(gè)U型螺栓10。在橫板上設(shè)置有避免與供試板簧總成的中心螺栓干涉的圓孔。
[0072]在豎板42的中部設(shè)置有軸承安裝孔44，軸承安裝孔44一端有臺(tái)肩另一端有卡箍槽;將軸承7壓入軸承安裝孔44內(nèi)，并且卡簧固定。在豎板42的上端設(shè)置有銷軸過(guò)孔43;叉形試驗(yàn)力輸入軸6通過(guò)銷軸5與帶力臂墊板4連接。在本申請(qǐng)中，銷軸5為圓柱形，銷軸的一端有大于銷軸中部直徑的圓柱體，用于限位，銷軸的另一端有小于銷軸中部直徑的溝槽，用于裝卡簧。叉形試驗(yàn)力輸入軸6上有銷軸孔61和凸緣62。
[0073]旋轉(zhuǎn)軸8為圓柱形，旋轉(zhuǎn)軸8的一端為大于中部直徑的圓柱體，用于限位;旋轉(zhuǎn)軸的另一端有小于中部直徑的溝槽，用于裝卡簧。
[0074]下墊板9為長(zhǎng)方形，兩端有臺(tái)肩，為避免與供試板簧總成3上的中心螺栓干涉，在下墊板的中部設(shè)置有圓孔。
[0075]旋轉(zhuǎn)軸支架11的下端與中支座12固定連接;旋轉(zhuǎn)軸支架11的上端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸8及軸承7與帶力臂墊板4連接。
[0076]旋轉(zhuǎn)軸支架11為Y形，包括固定板112及兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸支架臂;兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸支架臂的下端與固定板的上端固定連接;在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸支架臂上設(shè)置有同心的過(guò)孔111。
[0077]中支座12包括中下底板121及垂直固定于中下底板上表面的槽型導(dǎo)軌123;在槽型導(dǎo)軌123的一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有螺紋孔124，用于緊固旋轉(zhuǎn)軸支架的固定板;在中下底板121上設(shè)置有中地面安裝孔122，用于與地面或者基臺(tái)通過(guò)螺栓固定連接。
[0078]后支座13與吊耳支架14固定連接;供試板簧總成3的后端與吊耳支架連接。
[0079]后支座13包括后下底板131、兩個(gè)后垂直支撐板133及后支撐板134;兩個(gè)后垂直支撐板133相互平行設(shè)置于后下底板131與后支撐板133之間。后垂直支撐板起到支撐和提高設(shè)備高度的作用。
[0080]在后下底板131上設(shè)置有后下地面安裝孔132;在后支撐板的上表面設(shè)置有兩個(gè)相互平行且縱向貫通的第二凸字型凹槽135。
[0081]吊耳支架14包括吊耳支架底板及兩個(gè)吊耳支撐板142;兩個(gè)吊耳支撐板142相互平行且垂直固定于吊耳支架底板的上表面。
[0082]在吊耳支架底板上設(shè)置有至少兩個(gè)吊耳支架安裝孔141;兩個(gè)吊耳支架安裝孔141與兩個(gè)第二凸字型凹槽135—一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0083]在兩個(gè)吊耳支架上設(shè)置有同心的吊耳安裝孔143。
[0084]將帶力臂墊板的圓孔對(duì)準(zhǔn)供試板簧總成上的中心螺栓，并將帶力臂墊板的橫板壓在供試板簧總成的上面，同樣將下墊板壓在供試板簧總成的下面，然后用兩個(gè)U形螺栓從下往上穿過(guò)帶力臂墊板上的U型螺栓過(guò)孔，用螺母擰緊，將帶力臂墊板、下墊板、供試板簧總成固定在一起。
[0085]臺(tái)架試驗(yàn)臺(tái)一般安裝在帶安裝槽的金屬地平上，先用螺栓穿過(guò)前地面安裝孔將前支座固定在金屬地平上，再將四個(gè)螺栓頭塞入前支座的兩個(gè)第一凸字形凹槽內(nèi)，每個(gè)第一凸字形凹槽內(nèi)塞兩個(gè)螺栓，讓螺栓穿過(guò)卷耳支架安裝孔后用螺母擰緊，將卷耳支架固定在前支座的上平面上；同樣，先用螺栓穿過(guò)后地面安裝孔將后支座固定在金屬地平上，再將四個(gè)螺栓頭塞入后支座的兩個(gè)第二凸字形凹槽內(nèi)，每個(gè)第二凸字形凹槽內(nèi)塞兩個(gè)螺栓，讓螺栓穿過(guò)吊耳支架安裝孔后用螺母擰緊，將吊耳支架固定在后支座的上平面上；同樣，先用螺栓穿過(guò)中地面安裝孔將中支座固定在金屬地平上。
[0086]用螺栓穿過(guò)卷耳支架上的卷耳安裝孔和供試板簧總成的卷耳中心孔，將供試板簧總成前端固定在卷耳支架上。
[0087]將一個(gè)吊耳上的吊耳軸穿過(guò)吊耳支架上的吊耳安裝孔，將一個(gè)吊耳上的吊耳軸穿過(guò)供試板簧總成的后卷耳中心孔，讓兩個(gè)吊耳上的吊耳軸分別穿過(guò)對(duì)方的過(guò)孔，分別擰緊螺母固定。
[0088]將旋轉(zhuǎn)軸分別穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸支架的過(guò)孔和軸承的內(nèi)孔，用卡簧卡在旋轉(zhuǎn)軸上的溝槽內(nèi)。
[0089]在帶力臂墊板上施加下壓作用力，使供試板簧總成的弧高達(dá)到試驗(yàn)要求的弧高，并將旋轉(zhuǎn)軸支架的下端插入中支座的導(dǎo)軌內(nèi)，將兩個(gè)螺栓擰入中支座的導(dǎo)軌后側(cè)的螺紋孔內(nèi)，將旋轉(zhuǎn)軸支架的下端夾緊并固定。
[0090]將銷軸分別穿過(guò)叉形試驗(yàn)力輸入軸的銷軸孔和帶力臂墊板上的銷軸過(guò)孔，用卡簧卡在銷軸上的溝槽內(nèi)，再將叉形試驗(yàn)力輸入軸上的凸緣與液壓缸連接起來(lái)，完成本發(fā)明的安裝。
[0091]旋轉(zhuǎn)軸的中心線到供試板簧總成的距離為H(圖3所示)，距離H實(shí)際上就是車橋旋轉(zhuǎn)中心到板簧的距離，當(dāng)液壓缸通過(guò)叉形試驗(yàn)力輸入軸沿X方向輸入水平試驗(yàn)力，作用在帶力臂墊板的力臂桿上產(chǎn)生力矩，使供試板簧總成圍繞旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生S形變形，這樣，就模仿板簧在整車制動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)，輪胎與地面的摩擦力產(chǎn)生的作用于車橋旋轉(zhuǎn)中心的力矩，使板簧產(chǎn)生的變形。
[0092]如果將叉形試驗(yàn)力輸入軸直接固定在帶力臂墊板的力臂桿上，液壓缸的水平直線運(yùn)動(dòng)也妨礙了板簧受力距作用后的變形和運(yùn)動(dòng)，使臺(tái)架試驗(yàn)失真，同時(shí)，板簧的傾斜產(chǎn)生的扭矩影響液壓缸的工作和使用壽命。叉形試驗(yàn)力輸入軸通過(guò)銷軸連接到帶力臂墊板的力臂桿上，就消除液壓缸的水平直線運(yùn)動(dòng)對(duì)臺(tái)架試驗(yàn)的影響，不會(huì)造成臺(tái)架試驗(yàn)失真，而且不會(huì)影響設(shè)備，同時(shí)充分保證了臺(tái)架試驗(yàn)穩(wěn)定可靠。
[0093]在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要設(shè)定試驗(yàn)環(huán)境，在本申請(qǐng)中，選取的試驗(yàn)環(huán)境為溫度20±15°C，濕度65±20%。在本申請(qǐng)的其它實(shí)施例中，試驗(yàn)環(huán)境也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
[0094]—種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，S形變形試驗(yàn)是在試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)供試板簧總成施加靜態(tài)扭矩使所述供試板簧產(chǎn)生縱扭。
[0095]包括縱扭特性試驗(yàn);所述縱扭特性試驗(yàn)包括S形變形特性的檢測(cè)和S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)。
[0096]其中S形變形特性的檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括:
[0097]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧的中心附近安裝具備檢測(cè)由扭矩產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角度的功能的儀器。此處供試板簧的中心是指臺(tái)架試驗(yàn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸中心或者供試板簧總成的中心螺栓附近。在本實(shí)施例中，是以臺(tái)架試驗(yàn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸中心為例進(jìn)行說(shuō)明的，因?yàn)樾D(zhuǎn)軸中心相當(dāng)于在使用過(guò)程中的車橋的中心線。
[0098]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架;保持供試板簧的兩端與通常的相同型號(hào)的板簧的使用條件和同等狀態(tài)相同。
[0099]然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩。
[0100]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力。
[0101]測(cè)量所述供試板簧總成在不同扭矩作用下的旋轉(zhuǎn)角;并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出扭矩與旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖即為S形變形特性的檢測(cè)。
[0?02]同時(shí)測(cè)出最大力矩時(shí)旋轉(zhuǎn)軸的最大旋轉(zhuǎn)角。
[0103]S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括:
[0104]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧總成上設(shè)置應(yīng)變片；因?yàn)楣┰嚢寤煽偝蒘形變形應(yīng)力通常在板簧的拉伸側(cè)表面的中央部位比較大，因此，檢測(cè)盡量在中心孔附近進(jìn)行，如在U形螺栓夾緊附近貼應(yīng)變片。
[0105]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架。
[0106]然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩；
[0107]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力。
[0108]通過(guò)所述應(yīng)變片檢測(cè)應(yīng)變?chǔ)拧?br>[0109]根據(jù)胡克定律ο= Εε求出應(yīng)力，其中彈性模量E = 0.206 X 16Mpa,—般測(cè)出的應(yīng)變?chǔ)诺膯挝粸棣苔笑?m;在本申請(qǐng)中，所述應(yīng)變?chǔ)?= I O—6m/m。
[0110]所述應(yīng)變片設(shè)置于所述供試板簧總成的中心孔附近或者卷耳根部。
[0111]一種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，包括S形變形疲勞試驗(yàn)；
[0112]所述S形變形疲勞試驗(yàn)的步驟包括:
[0113]選取試驗(yàn)用供試板簧總成;在沒(méi)有特別情況下，從同一批生產(chǎn)的板簧中任意抽取三個(gè)板簧作為供試板簧總成，并且按照同一試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)。
[0114]將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，并在所述供試板簧總成上設(shè)置帶有記錄功能的力和角度的動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x器；
[0115]將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架；
[0116]在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述水平試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力；
[0117]然后通過(guò)液壓缸對(duì)所述供試板簧反復(fù)施加正負(fù)方向的指定力，產(chǎn)生使所述供試板黃總成S形變形的扭矩;所述指定力的頻率為0.l_3Hz ；在本申請(qǐng)中，指定力可以為首先是大扭矩的力，也可以是其它指定的力，在該指定力下，供試板簧總成產(chǎn)生的扭矩相同。
[0118]使得所述供試板簧總成反復(fù)在±所述扭矩之間變化，直至所述供試板簧總成失效，記錄所述指定力的次數(shù)即為疲勞壽命。
[0119]在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)上下方向的指定力條件不能改變，即保持供試板簧總成的弧高不變;而且試驗(yàn)過(guò)程中，不能中途停止，如果不得不中途停止，需要記錄停止時(shí)間和原因。
[0120]所述供試板簧總成失效是當(dāng)所述供試板簧總成無(wú)論發(fā)生開(kāi)裂、斷裂還是發(fā)生明顯的所述供試板簧總成剛度變化時(shí)，即為所述供試板簧總成失效。
[0121 ]當(dāng)試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)超過(guò)0.3 X 16還沒(méi)有達(dá)到疲勞壽命時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)并記錄停止試驗(yàn)時(shí)所述供試板簧總成的狀況。
[0122]另外，更換開(kāi)裂和斷裂的板簧再繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，又發(fā)生明顯的發(fā)熱、異響等異常情況，記錄發(fā)生的情況，以報(bào)告形式回報(bào)。
[0123]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而在客觀上存在無(wú)限的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:S形變形試驗(yàn)是在試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)供試板簧總成施加靜態(tài)扭矩使所述供試板簧產(chǎn)生縱扭； 包括縱扭特性試驗(yàn);所述縱扭特性試驗(yàn)包括S形變形特性的檢測(cè)和S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)； 其中S形變形特性的檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括: 將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧的中心附近安裝具備檢測(cè)由扭矩產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角度的功能的儀器； 將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架； 然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩； 在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力； 測(cè)量所述供試板簧總成在不同扭矩作用下的旋轉(zhuǎn)角;并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出扭矩與旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖即為S形變形特性的檢測(cè)； S形變形試驗(yàn)中的應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)的步聚包括: 將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，在所述供試板簧總成上設(shè)置應(yīng)變片； 將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架； 然后通過(guò)液壓缸施加試驗(yàn)力，產(chǎn)生使所述供試板簧S形變形的扭矩； 在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力； 通過(guò)所述應(yīng)變片檢測(cè)應(yīng)變?chǔ)?; 根據(jù)胡克定律σ = Eε求出應(yīng)力，其中彈性模量E = 0.206X 16Mpa，一般測(cè)出的應(yīng)變?chǔ)诺膯挝粸閥m/m02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:所述應(yīng)變片設(shè)置于所述供試板簧總成的中心孔附近或者卷耳根部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:所述應(yīng)變?chǔ)? 10—6m/m。4.一種板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:包括S形變形疲勞試驗(yàn)； 所述S形變形疲勞試驗(yàn)的步驟包括: 選取試驗(yàn)用供試板簧總成； 將所述供試板簧總成固定于臺(tái)架試驗(yàn)裝置上，并在所述供試板簧總成上設(shè)置帶有記錄功能的力和角度的動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x器； 將所述供試板簧總成壓到試驗(yàn)要求的指定弧高并固定旋轉(zhuǎn)軸支架； 在試驗(yàn)中保持所述供試板簧總成的弧高保持不變;所述水平試驗(yàn)力平滑而逐漸地增加到指定力； 然后通過(guò)液壓缸對(duì)所述供試板簧反復(fù)施加正負(fù)方向的指定力，產(chǎn)生使所述供試板簧總成S形變形的扭矩;所述指定力的頻率為0.1-3Hz; 使得所述供試板簧總成反復(fù)在±所述扭矩之間變化，直至所述供試板簧總成失效，記錄所述指定力的次數(shù)即為疲勞壽命。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:所述供試板簧總成失效是當(dāng)所述供試板簧總成無(wú)論發(fā)生開(kāi)裂、斷裂還是發(fā)生明顯的所述供試板簧總成剛度變化時(shí)，即為所述供試板簧總成失效。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:當(dāng)試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)超過(guò)0.3 X 16還沒(méi)有達(dá)到疲勞壽命時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)并記錄停止試驗(yàn)時(shí)所述供試板簧總成的狀況。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的板簧S變形臺(tái)架實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于:所述臺(tái)架試驗(yàn)裝置，包括前支座、卷耳支架、供試板簧總成、帶力臂墊板、銷軸、叉形試驗(yàn)力輸入軸、軸承、旋轉(zhuǎn)軸、下墊板、U型螺栓、旋轉(zhuǎn)軸支架、中支座、后支座、吊耳支架； 所述前支座的高度大于所述后支座的高度； 所述卷耳支架固定于所述前支座上;所述供試板簧總成的前端與所述卷耳支架連接；所述帶力臂墊板設(shè)置于所述供試板簧總成的上表面;所述下墊板設(shè)置于所述供試板簧總成的下表面;所述帶力臂墊板、所述供試板簧總成及所述下墊板通過(guò)所述U型螺栓固定連接； 所述叉形試驗(yàn)力輸入軸通過(guò)所述銷軸與所述帶力臂墊板連接； 所述旋轉(zhuǎn)軸支架的下端與所述中支座固定連接;所述旋轉(zhuǎn)軸支架的上端通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸及軸承與所述帶力臂墊板連接； 所述后支座與所述吊耳支架固定連接;所述供試板簧總成的后端與所述吊耳支架連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK106092557SQ201610701619
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月22日
【發(fā)明人】劉守銀
【申請(qǐng)人】安徽江淮汽車股份有限公司