[发明专利]多工位三轴施力测试机

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地说是一种多工位三轴施力测试机。 

背景技术

随着机械工业的发展和对技术要求的不断提高，各种施力疲劳模拟试验机也应运而生。特别是针对汽车行业中的汽车方向盘，一般对汽车方向盘需通过施加X、Y、Z向压力的方式进行施力疲劳的模拟试验，其中施加Z向载荷，即对方向盘转向轮圈平面的加载方向45度实施正负载荷；施加X/Y向正负载荷，即使方向盘轮圈承受切向力。 

原有进行该模拟试验的方向盘的多工位三轴施力试验机，由于设计的原因，存在以下问题：1、因为施力机构汽缸的固定形式为“气缸前端企口”，这样造成气缸的主轴对被测试的方向盘轮毂施力为固定的直线式的施力，不符合实车的施力状态。2、原试验机的三轴施力机构和样机固定机构为固定的，不够灵活，也就是不能满足试验任务的实际需求状况，试验效率也不高。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计一种灵活的、便于调节的三轴施力测试机构。 

为实现上述目的，设计一种多工位三轴施力测试机，包括平台、驱动机构、控制系统、X向施力机构、Y向施力机构、Z向施力机构，其特征在于：在平台上设有两个气缸支架和一个气缸支撑板，所述的气缸支架采用在水平底板上垂直连接垂直板所形成的T形板结构，两个气缸 支架的水平底板分别呈X向和Y向布置在平台上，X、Y向布置的气缸支架的垂直板上部的一侧面以及气缸支撑板的上面分别铰接一驱动机构中的气缸的尾端分别形成X向施力机构、Y向施力机构、Z向施力机构；所述驱动机构为在气缸另一端的导杆上依次连接位移传感器、万向球接头、样件夹头所组成；所述的X、Y向施力机构还设有气缸平衡悬臂组件，所述的气缸平衡悬臂组件采用在平衡直角架的水平臂外端处轴接一水平悬臂的一端，水平悬臂的另一端连接一垂直悬臂的上端，垂直悬臂的下半部设气缸孔所构成；在X、Y向施力机构中气缸平衡悬臂组件的平衡直角架的垂直臂内侧面固定在气缸支架的垂直板上部的另一侧面，垂直悬臂的气缸孔则套设在气缸另一端的外壁上。 

在X、Y向施力机构中平衡直角架的水平臂与水平悬臂的轴接处的轴心同气缸支架的垂直板的另一侧面与驱动机构的轴接处的轴心位于同一垂直线上。 

所述的样件夹头为采用在一端封闭另一端开口的U形夹的开口端的上下两夹臂上分别固定一夹块的上、下半部，夹块的上、下半部的相合面设有通孔；所述的U形夹的封闭端一侧面还设有缺口。 

所述的通孔的孔道在水平面上呈圆弧形。 

所述的气缸的导杆与位移传感器采用内丝转接头连接。 

所述的平台上呈井字形布设有槽，所述的槽为T形槽。 

所述的气缸支架的水平底板的外边缘设有开口向外的U形槽；气缸支架的垂直板的两侧面分别设有加强筋板。 

所述的气缸支撑板边缘设有向外开口的U形槽。 

所述的平台上还设有可调样件固定机构，所述的可调样件固定机构 由样件座构成或由Z向可调样件固定机构轨接样件座所组成，所述的Z向可调样件固定机构采用直角板，且在直角板的两个相互垂直的面之间还设有三角形加强筋，在三角形加强筋两侧的直角板的垂直面上沿纵向还分别设有滑槽所构成；所述的样件座采用一方形立方体，方形立方体的上表面固定一连接轴，方形立方体的一侧面对应Z向可调样件固定机构上的滑槽处设有销轴；Z向可调样件固定机构轨接样件座时，所述的销轴嵌入滑槽内。 

所述的驱动机构还连接控制系统的一端，控制系统的另一端还连接设有显示器的微机。 

本发明同现有技术相比，设计科学合理，施力机构即轻巧但又满足刚性要求，加上气缸平衡悬臂组件，可以确保X、Y向施力的实车状态，在气缸尾端铰接气缸支架连接的方法，满足试验“切向对准转向盘圈的加载方向”的技术要求，再加上Z向的施力机构，完全满足模拟实车状态的试验要求；可调样件固定机构，可以调节固定高低不同的样件；平台上呈井字形布设有槽，使可调样件固定机构和施力机构可以按需搭建，满足多形式的施力方向的试验，且可以提高试验的效率。 

附图说明

图1(a)、1(b)、1(c)分别为本发明中平台的主视图、俯视图、左视图。 

图2为本发明中X、Y向施力机构的结构示意图。 

图3为本发明中Z向施力机构的结构示意图。 

图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4(d)分别为图2中气缸支架的主视图、右视图、左视图和俯视图。 

图5为图2中平衡直角架与水平悬臂的连接结构示意图。 

图6为图5中平衡直角架的结构示意图。