一種用于測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成潰縮性能的裝置的制作方法

本發(fā)明涉及汽車的轉(zhuǎn)向管柱，具體涉及一種用于測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成潰縮性能的裝置。

背景技術：

轉(zhuǎn)向管柱是汽車中連接方向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動件，用于傳遞方向盤和轉(zhuǎn)向器之間轉(zhuǎn)矩，是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中重要的組成部分。隨著對汽車安全性能的日益重視，可潰縮式轉(zhuǎn)向管柱逐漸成為汽車安全系統(tǒng)的一種標準配置。其基本原理是，當汽車發(fā)生正面碰撞時，駕駛員由于慣性繼續(xù)向前運動，在安全帶不能提供足夠約束力的情況下駕駛員將與氣囊或方向盤接觸，當該接觸力傳遞至轉(zhuǎn)向管柱時，其內(nèi)部的吸能部件產(chǎn)生變形致使轉(zhuǎn)向管柱發(fā)生軸向潰縮，增加了駕駛員的緩沖空間，最大限度地保護了駕駛員。

隨著汽車安全技術的發(fā)展，對汽車安全的仿真技術的精度要求也越來越高，由于轉(zhuǎn)向管柱本身結構特點，除了主要的吸能部件會影響潰縮性能外，非軸向力引起的轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)部的摩擦力也會影響其潰縮性能，僅考慮軸向力的傳統(tǒng)的建模方式不能準確的模擬轉(zhuǎn)向管柱在汽車碰撞過程中的潰縮過程，故需要建立更接近整車工況下的非軸向靜壓試驗以指導仿真模型的建立。

當前已有一些試驗設備和試驗工裝來測量轉(zhuǎn)向管柱在非軸向的靜壓潰縮性能，如公告號為CN204264249U的中國專利提出了一種用于轉(zhuǎn)向管柱的壓潰試驗裝置，該試驗裝置存在一定的局限性：只能對一種固定的安裝角度的轉(zhuǎn)向管柱進行測量，且該裝置只能測量轉(zhuǎn)向管柱潰縮力閥值，無法測量在整個潰縮階段潰縮力-潰縮位移的關系曲線。而實際上轉(zhuǎn)向管柱在不同車型上的安裝角度是不同的，不同安裝角度下的轉(zhuǎn)向管柱的潰縮性能也不相同；潰縮力-潰縮位移的關系曲線可為建立轉(zhuǎn)向管柱仿真模型提供參考，所以上述的壓潰試驗裝置無法滿足使用需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種用于測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成潰縮性能的裝置，能夠測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成在不同安裝角度下的潰縮性能。

本發(fā)明所述的一種用于測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成潰縮性能的裝置，包括底板、垂直設置在所述底板左部的支撐板和設置在所述底板右部的鉸接結構，所述鉸接結構用于鉸接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的下固定點；所述支撐板上安裝有左右方向的位置和上下方向的位置均能夠調(diào)節(jié)的滑板，所述支撐板上設有長度方向為上下方向的第一條形孔，所述滑板的左部設有長度方向為左右方向的第二條形孔，所述滑板利用穿過所述第一條形孔和所述第二條形孔的第一螺栓固定于所述支撐板上；所述滑板的右部通過軸線方向為前后方向的轉(zhuǎn)軸鉸接有角度調(diào)節(jié)件，所述角度調(diào)節(jié)件上設有用于固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的連接部，所述角度調(diào)節(jié)件和所述滑板之間設置有用于調(diào)節(jié)所述角度調(diào)節(jié)件的旋轉(zhuǎn)角度的角度定位結構；還包括連接帽和壓板，所述壓板的中部設有向下延伸的鉸接部，所述鉸接部與所述連接帽的上端部鉸接，所述連接帽用于與轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的上端連接。

進一步，所述角度定位結構包括第三條形孔、第二螺栓和第二螺母，所述第三條形孔呈弧線形，所述第三條形孔設置在所述角度調(diào)節(jié)件或所述滑板上，所述第二螺栓穿過所述角度調(diào)節(jié)件和所述滑板，且所述第二螺栓與所述第三條形孔滑動配合，所述第二螺母與所述第二螺栓螺紋配合，擰緊所述第二螺母能夠?qū)⑺鑫恢谜{(diào)節(jié)板和所述角度調(diào)節(jié)件固定連接在一起，所述第三條形孔的中心線的圓心與所述轉(zhuǎn)軸的中心軸線共線。

進一步，所述鉸接結構包括兩塊向上延伸的支耳和一根穿過兩塊所述支耳的鉸接軸。

進一步，所述支撐板上設有數(shù)條所述第一條形孔和/或所述滑板上設有數(shù)條所述第二條形孔。

進一步，所述角度調(diào)節(jié)件包括用于固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的安裝板和設置在所述安裝板左面的支板，所述支板通過所述轉(zhuǎn)軸與所述滑板鉸接在一起。

進一步，所述底板的左部設有兩塊所述支撐板，兩塊所述支撐板上均安裝有所述滑板，所述角度調(diào)節(jié)件通過所述轉(zhuǎn)軸同時與兩塊所述滑板鉸接。

進一步，兩塊所述滑板之間設有連接板，所述連接板的兩側分別固定連接在兩塊所述滑板上。

進一步，所述連接帽的下端面設有向上延伸的安裝孔，所述安裝孔用于與轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的上端配合，所述連接帽的上端部通過一根銷軸與所述鉸接部鉸接在一起。

進一步，還包括壓頭，所述壓頭的下端具有一塊與所述壓板相匹配的平板，所述壓頭上設有力傳感器和位移傳感器。

本發(fā)明結構簡單、制造成本低、安裝及調(diào)整方便、通用性強，可以滿足不同規(guī)格的轉(zhuǎn)向管柱上軸總成的測試需求；能夠測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成在設計范圍內(nèi)的任意安裝角度下的潰縮力-潰縮位移的關系曲線，從而可以評估轉(zhuǎn)向管柱的潰縮性能，并且為建立轉(zhuǎn)向管柱仿真模型提供了試驗數(shù)據(jù)，可提高轉(zhuǎn)向管柱的潰縮性能的仿真精度，可以降低整車開發(fā)周期及降低開發(fā)成本。

附圖說明

圖1為發(fā)明的結構示意圖；

圖2為圖1的前視圖；

圖3為壓板的結構示意圖；

圖4為連接帽的結構示意圖；

圖5為角度調(diào)節(jié)件的結構示意圖；

圖6為兩塊滑板的結構示意圖；

圖7為底板、支撐板和鉸接結構的結構示意圖。

圖中：1—底板；2—支撐板；3—滑板；4—第一條形孔；5—第二條形孔；6—第一螺栓；7—轉(zhuǎn)軸；8—角度調(diào)節(jié)件；9—第二螺栓；10—支耳；11—鉸接軸；12—壓板；13—鉸接部；14—連接帽；15—銷軸；16—壓頭；17—平板；18—安裝孔；19—凹槽；20—安裝板；21—支板；22—第三條形孔；23—連接板；24—轉(zhuǎn)向管柱上軸總成。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和圖2所示的一種用于測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成潰縮性能的裝置，包括底板1、垂直設置在底板1左部的支撐板2和設置在底板1右部的鉸接結構，鉸接結構用于鉸接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的下固定點；支撐板2上安裝有左右方向的位置和上下方向的位置均能夠調(diào)節(jié)的滑板3，支撐板2上設有長度方向為上下方向的第一條形孔4，滑板3的左部設有長度方向為左右方向的第二條形孔5，滑板3利用穿過第一條形孔4和第二條形孔5的第一螺栓6固定于支撐板2上，第一螺栓6上安裝有第一螺母；滑板3的右部通過軸線方向為前后方向的轉(zhuǎn)軸7鉸接有角度調(diào)節(jié)件8，角度調(diào)節(jié)件8上設有用于固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的連接部，角度調(diào)節(jié)件8和滑板3之間設置有用于調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)件8的旋轉(zhuǎn)角度的角度定位結構；還包括連接帽14和壓板12，如圖3所示，壓板12的中部設有向下延伸的鉸接部13，鉸接部13與連接帽14的上端部鉸接，連接帽14用于與轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的上端連接。

采用上述結構，通過角度調(diào)節(jié)件8上的連接部來固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24，通過鉸接結構來鉸接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的下固定點，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的安裝，在安裝過程中通過第一條形孔4和第二條形孔5配合第一螺栓6來固定滑板3的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)滑板3在上下方向上的位置和左右方向上位置的調(diào)整，并通過角度定位結構來固定和調(diào)整角度調(diào)節(jié)件8的角度，從而實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的安裝角度A的調(diào)整和固定。使得本發(fā)明能夠適用于不同規(guī)格的轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24。

作為一種優(yōu)選，圖1、圖2和如圖5所示，角度定位結構包括第三條形孔22、第二螺栓9和第二螺母，第三條形孔22呈弧線形，第三條形孔22設置在角度調(diào)節(jié)件8或滑板3上，第二螺栓9穿過角度調(diào)節(jié)件8和滑板3，且第二螺栓9與第三條形孔22滑動配合，第二螺母與第二螺栓9螺紋配合，擰緊第二螺母能夠?qū)⑽恢谜{(diào)節(jié)板和角度調(diào)節(jié)件8固定連接在一起，第三條形孔22的中心線的圓心與轉(zhuǎn)軸7的中心軸線共線。擰松第二螺母便可繞轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)件8，達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24安裝角度的目的。角度調(diào)節(jié)件8旋轉(zhuǎn)時，第二螺栓9和第三條形孔22之間發(fā)生相對滑動。

作為一種優(yōu)選，如圖7所示，鉸接結構包括兩塊向上延伸的支耳10和一根穿過兩塊支耳10的鉸接軸11。使用時，轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的下固定點放置在兩塊支耳10之間，然后通過鉸接軸11將轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的下固定點和兩塊支耳10鉸接在一起即可，轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24便可繞鉸接軸11旋轉(zhuǎn)。

作為一種優(yōu)選，支撐板2上設有數(shù)條第一條形孔4和/或滑板3上設有數(shù)條第二條形孔5。也就是說支撐板2和滑板3之間至少具有兩個連接點，至少通過兩顆第一螺栓6進行固定，具有固定穩(wěn)固的優(yōu)點。

作為一種優(yōu)選，如圖5所示，角度調(diào)節(jié)件8包括用于固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的安裝板20和設置在安裝板20左面的支板21，支板21通過轉(zhuǎn)軸7與滑板3鉸接在一起。安裝板20即為用于固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的連接部，本實施例中，安裝板20上具有通孔，通過與通孔配合的螺栓來固定連接轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24。

作為一種優(yōu)選，如圖7所示，底板1的左部設有兩塊支撐板2，兩塊支撐板2上均安裝有滑板3，角度調(diào)節(jié)件8通過轉(zhuǎn)軸7同時與兩塊滑板3鉸接，采用兩塊支撐板2和兩塊滑板3具有結構穩(wěn)固的優(yōu)點。進一步，如圖6所示，兩塊滑板3之間設有連接板23，連接板23的兩側分別固定連接在兩塊滑板3上，使得兩塊滑板3連為一起，結構更加穩(wěn)固。

作為一種優(yōu)選，如圖4所示，連接帽14的下端面設有向上延伸的安裝孔18，安裝孔18用于與轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的上端配合，連接帽14的上端部通過一根銷軸15與鉸接部13鉸接在一起，具體的，連接帽14的上具有與鉸接部13對應的凹槽19，凹槽19的兩個側壁上具有與銷軸15對應的孔，鉸接部13伸入凹槽19內(nèi)通過銷軸15鉸接在連接帽14的上部。采用上述結構，連接帽14能夠快速的套在轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的上端。并且壓板12能夠繞銷軸15轉(zhuǎn)動，能夠確保轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24在任何安裝角度時壓板12與平板17都能平面接觸。

進一步，還包括壓頭16，壓頭16的下端具有一塊與壓板12相匹配的平板17，壓頭16上設有力傳感器和位移傳感器。其中力傳感器設置在壓頭16和平板17之間，利用力傳感器和位移傳感器可以輸出轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的潰縮力-潰縮位移的曲線，為建立轉(zhuǎn)向管柱仿真模型提供了基礎。實際使用時，壓頭16設置在壓力加載裝置上，壓力加載裝置通過壓頭16和平板17向壓板12施加壓力。

在測試轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24時，首先將底板1 固定于試驗臺架上，然后將轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的下固定點鉸接在鉸接結構上，并根據(jù)轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的規(guī)格來調(diào)整滑板3 相對于支撐板2的位置，使滑板3的高度和水平位置符合測試要求，然后調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)件8的角度，以與測試的轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24所需要的安裝角度A對應，并利用第二螺栓9和第二螺母鎖定角度調(diào)節(jié)件8的位置，再將轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24固定連接在角度調(diào)節(jié)件8上，然后便可對轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24進行測試。本發(fā)明在試驗過程中也能夠通過角度調(diào)節(jié)件8和滑板3來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的位置，因此可以滿足不同規(guī)格的轉(zhuǎn)向管柱上軸總成24的測試，具有很高的通用性。