本發(fā)明屬于汽車零部件臺(tái)架試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于進(jìn)行載貨汽車v形反作用桿道路模擬臺(tái)架試驗(yàn)的載貨汽車v形反作用桿臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

v形反作用桿是重型汽車底盤懸架系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其主要應(yīng)用在使用平衡懸架系統(tǒng)或空氣懸架系統(tǒng)的重型汽車上，連接著車架與車橋，以承受牽引力、制動(dòng)力及汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力等，同時(shí)還起到平衡車身的作用。

目前，針對(duì)v形反作用桿的臺(tái)架試驗(yàn)主要以單向加載為主，即在縱向、橫向分別對(duì)其加載，與實(shí)車狀態(tài)下復(fù)雜的受力情況相差較大，導(dǎo)致臺(tái)架的失效形式與實(shí)際失效形式不一致，無法真正起到檢驗(yàn)產(chǎn)品的作用。從2002年在國產(chǎn)商用車開始采用v形反作用桿至今，國內(nèi)尚無有效可行的試驗(yàn)手段對(duì)其可靠性進(jìn)行充分驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種多通道、道路載荷譜加載，用于進(jìn)行載貨汽車v形反作用桿道路模擬臺(tái)架試驗(yàn)的載貨汽車v形反作用桿臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)的上述不足。

本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖說明如下：

一種載貨汽車v形反作用桿臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述的試驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)包括龍門支架1、綜合加載體5、v形反作用桿9、橫向加載裝置、縱向加載裝置和垂向加載裝置；所述的橫向加載裝置中的橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的縱向加載裝置中的縱向連桿6通過第二關(guān)節(jié)軸承4與綜合加載體5相連；所述的垂向加載裝置中的兩個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3的上端通過第一關(guān)節(jié)軸承2固定在龍門支架1上,兩個(gè)所述的垂向加載線性作動(dòng)器3的作動(dòng)端通過第二關(guān)節(jié)軸承4與綜合加載體5的兩側(cè)連接，所述的v形反作用桿9的大端經(jīng)大端支座10固定在綜合加載體5的中部，小端經(jīng)小端支座11固定在縱向加載裝置的縱向固定支座8上。

所述的橫向加載裝置還包括橫向加載線性作動(dòng)器14、滾珠花鍵副15、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸16、第四關(guān)節(jié)軸承17、橫向固定支座19、第五關(guān)節(jié)軸承20、橫向加載擺臂21和橫向加載連桿22；所述的橫向加載線性作動(dòng)器14固定在橫向固定支座19上；所述的橫向加載線性作動(dòng)器14的作動(dòng)端經(jīng)過第五關(guān)節(jié)軸承20和滾珠花鍵副15并且通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸16與橫向加載擺臂21的一端連接；所述的橫向加載擺臂21的另一端通過兩根橫向加載連桿22經(jīng)橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的橫向加載連桿22與橫向加載擺臂21、橫向加載座18之間均采用第四關(guān)節(jié)軸承17連接。

所述的縱向加載裝置還包括縱向連桿6、縱向加載線性作動(dòng)器7、第三關(guān)節(jié)軸承13和兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12；其中所述的縱向固定支座8通過兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12與綜合加載體5的下端連接，連接部分均采用第三關(guān)節(jié)軸承13；所述的綜合加載體5的上端通過縱向連桿6與縱向加載線性作動(dòng)器7連接；所述的縱向加載線性作動(dòng)器7固定在縱向固定支座8上。

所述的縱向連桿6、縱向活動(dòng)拉桿12和v形反作用桿9三者平行，且縱向活動(dòng)拉桿12兩端的球軸承求心間的距離、縱向連桿6兩端的球軸承求心間的距離、v形反作用桿9小端球頭連線中心到大端球頭中心的距離三者相等。

所述的橫向加載線性作動(dòng)器14的加載位置在橫向加載擺臂21的中間；所述的v形反作用桿9的大端球頭中心在兩個(gè)橫向加載座18的連線中心。

所述的控制系統(tǒng)采用servotest公司的安裝有ics載荷譜迭代軟件的pulsar控制器，所述的pulsar控制器與兩個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3、縱向加載線性作動(dòng)器7和橫向加載線性作動(dòng)器14相連。

所述的綜合加載體5成“凸”字形，能夠同時(shí)連接v形反作用桿9與各方向加載裝置，兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12通過第三關(guān)節(jié)軸承13固定在綜合加載體5的下部，可模擬實(shí)車i形反作用桿；所述的v形反作用桿9通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5中部；所述的縱向連桿6通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5上部；兩個(gè)所述的垂向線性作動(dòng)器3通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5兩側(cè)；所述的橫向加載連桿22分別通過關(guān)鍵軸承固定在綜合加載體5上的兩個(gè)橫向加載座18上；所述的綜合加載體5的能夠保證v形反作用桿9分別與縱向連桿6和縱向活動(dòng)拉桿13的縱向距離相等，兩個(gè)垂向線性作動(dòng)器3關(guān)于綜合加載體5垂向?qū)ΨQ軸線對(duì)稱，兩個(gè)橫向加載座18垂向距離與橫向加載擺臂21長度相等，v形反作用桿9的大端球頭固定點(diǎn)在兩個(gè)橫向加載座18的連線中心。

所述的橫向加載擺臂21的長度與兩個(gè)橫向加載座18垂向距離相等，并與兩個(gè)橫向加載連桿22構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，從而保證在綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)橫向加載線性作動(dòng)器14對(duì)試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準(zhǔn)確。

本發(fā)明的有益效果為：該專利技術(shù)可在室內(nèi)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)上復(fù)現(xiàn)v形反作用桿的實(shí)車失效情況并預(yù)測實(shí)車使用壽命，可在產(chǎn)品開發(fā)階段就發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，縮短道路試驗(yàn)及臺(tái)架試驗(yàn)周期，降低試驗(yàn)成本，提高產(chǎn)品研發(fā)效率，降低產(chǎn)品市場索賠率。較原來的試驗(yàn)測試方法，評(píng)估v形反作用桿可靠性的時(shí)間節(jié)點(diǎn)提前一年左右時(shí)間，結(jié)果準(zhǔn)確性由原來的基本和實(shí)車不相關(guān)，提高到能夠準(zhǔn)確反映v形反作用桿實(shí)車失效模式及壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中縱向加載結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中橫向加載結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為綜合加載體結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖5為綜合加載體結(jié)構(gòu)左視示意圖；

圖6為橫向加載臂結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖7為橫向加載臂結(jié)構(gòu)左視示意圖；

圖8為橫向加載臂結(jié)構(gòu)俯視示意圖。

圖中：1、龍門支架；2、第一關(guān)節(jié)軸承；3、垂向加載線性作動(dòng)器；4、第二關(guān)節(jié)軸承；5、綜合加載體；6、縱向連桿；7、縱向加載線性作動(dòng)器；8、縱向固定支座；9、v形反作用桿；10、大端支座；11、小端支座；12、縱向活動(dòng)拉桿；13、第三關(guān)節(jié)軸承；14、橫向加載線性作動(dòng)器；15、滾珠花鍵副；16、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸；17、第四關(guān)節(jié)軸承；18、橫向加載座；19、橫向固定支座；20、第五關(guān)節(jié)軸承；21、橫向加載擺臂；22、橫向加載連桿。

具體實(shí)施方式

參閱圖1-圖3，一種載貨汽車v形反作用桿臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述的試驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)包括龍門支架1、綜合加載體5、v形反作用桿9、橫向加載裝置、縱向加載裝置和垂向加載裝置；所述的橫向加載裝置中的橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的縱向加載裝置中的縱向連桿6通過第二關(guān)節(jié)軸承4與綜合加載體5相連；所述的垂向加載裝置中的兩個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3的上端通過第一關(guān)節(jié)軸承2固定在龍門支架1上,兩個(gè)所述的垂向加載線性作動(dòng)器3的作動(dòng)端通過第二關(guān)節(jié)軸承4與綜合加載體5的兩側(cè)連接；所述的v形反作用桿9的大端經(jīng)大端支座10固定在綜合加載體5的中部，小端經(jīng)小端支座11固定在縱向加載裝置的縱向固定支座8上。

參閱圖3，所述的橫向加載裝置包括橫向加載線性作動(dòng)器14、滾珠花鍵副15、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸16、第四關(guān)節(jié)軸承17、橫向加載座18、橫向固定支座19、第五關(guān)節(jié)軸承20、橫向加載擺臂21和橫向加載連桿22；

所述的橫向加載線性作動(dòng)器14固定在橫向固定支座19上；所述的橫向加載線性作動(dòng)器14的作動(dòng)端經(jīng)過第五關(guān)節(jié)軸承20和滾珠花鍵副15并且通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸16與橫向加載擺臂21的一端連接；所述的橫向加載擺臂21的另一端通過兩根橫向加載連桿22經(jīng)橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的橫向加載連桿22與橫向加載擺臂21、橫向加載座18之間均采用第四關(guān)節(jié)軸承17連接。

兩個(gè)所述的橫向加載連桿22、橫向加載擺臂21和兩個(gè)橫向加載座18的連線構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述的橫向加載線性作動(dòng)器14的加載位置在橫向加載擺臂21的中間；所述的v形反作用桿9的大端球頭中心在兩個(gè)橫向加載座18的連線中心，從而保證在綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)橫向加載線性作動(dòng)器14對(duì)試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準(zhǔn)確。橫向加載連桿22長度盡量做長，從而使綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)對(duì)橫向加載線性作動(dòng)器14影響盡量小，在不能完全機(jī)械解藕的條件下，減小運(yùn)動(dòng)耦合的影響。通過橫向加載線性作動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)綜合加載體5實(shí)現(xiàn)試件的橫向載荷加載。

參閱圖2，所述的縱向加載裝置包括縱向連桿6、縱向加載線性作動(dòng)器7、縱向固定支座8、第三關(guān)節(jié)軸承13和兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12；

其中所述的縱向固定支座8通過兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12與綜合加載體5的下端連接，連接部分均采用第三關(guān)節(jié)軸承13；所述的綜合加載體5的上端通過縱向連桿6與縱向加載線性作動(dòng)器7連接；所述的縱向加載線性作動(dòng)器7固定在縱向固定支座8上。

所述的縱向連桿6、縱向活動(dòng)拉桿12和v形反作用桿9三者平行，且縱向活動(dòng)拉桿12兩端的球軸承球心間的距離、縱向連桿6兩端的球軸承求心間的距離、v形反作用桿9小端球頭連線中心到大端球頭中心的距離三者相等，從而保證在綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)縱向加載線性作動(dòng)器7不會(huì)產(chǎn)生位移變化，實(shí)現(xiàn)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上解決縱向載荷和垂向加載的運(yùn)動(dòng)解耦的技術(shù)難點(diǎn)。通過縱向加載線性作動(dòng)器7驅(qū)動(dòng)綜合加載體5實(shí)現(xiàn)試件的縱向載荷加載。

參閱圖1，所述的垂向加載裝置包括第一關(guān)節(jié)軸承2、第二關(guān)節(jié)軸承和兩個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3；

兩個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3的上端通過第一關(guān)節(jié)軸承2固定在龍門支架1上,兩個(gè)所述的垂向加載線性作動(dòng)器3的作動(dòng)端通過第二關(guān)節(jié)軸承4與綜合加載體5的兩側(cè)連接。2個(gè)垂向加載線性作動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)綜合加載體5模擬實(shí)車車橋的上下跳動(dòng)和擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)v形反作用桿9扭轉(zhuǎn)及擺動(dòng)載荷的加載。

所述的控制系統(tǒng)采用servotest公司的安裝有ics載荷譜迭代軟件的pulsar控制器，通過servotest公司的pulsar控制器對(duì)4個(gè)線性作動(dòng)器進(jìn)行同時(shí)控制。采集試件在典型工況下的4通道的道路載荷譜，處理后轉(zhuǎn)化成4通道的臺(tái)架試驗(yàn)加載譜，利用ics軟件進(jìn)行載荷譜迭代，達(dá)到試驗(yàn)要求精度的臺(tái)架試驗(yàn)驅(qū)動(dòng)譜即可用于后續(xù)的臺(tái)架試驗(yàn)。利用試件的臺(tái)架試驗(yàn)壽命、采集道路載荷譜對(duì)應(yīng)的實(shí)車行駛里程，根據(jù)等疲勞損傷理論，即可估算試件在實(shí)車上的使用壽命。

試驗(yàn)過程中，縱向加載線性作動(dòng)器7采用載荷控制方式，通過縱向連桿6經(jīng)綜合加載體5對(duì)樣品施加縱向載荷；橫向加載線性作動(dòng)器14采用載荷控制方式，通過橫向加載連桿22經(jīng)綜合加載體5對(duì)樣品施加橫向載荷；垂向加載線性作動(dòng)器3采用位移控制方式，通過協(xié)調(diào)控制經(jīng)綜合加載體5對(duì)樣品施加跳動(dòng)、翹曲載荷。各線性作動(dòng)器均采用實(shí)車道路載荷譜作為輸入，樣品的受力狀態(tài)與實(shí)車完全一致。

參閱圖4、圖5，所述的綜合加載體5升級(jí)成“凸”字形，能夠同時(shí)連接v形反作用桿9與各方向加載裝置，兩個(gè)縱向活動(dòng)拉桿12通過第三關(guān)節(jié)軸承13固定在綜合加載體5的下部，可模擬實(shí)車i形反作用桿；所述的v形反作用桿9通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5中部；所述的縱向連桿6通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5上部；兩個(gè)所述的垂向線性作動(dòng)器3通過關(guān)節(jié)軸承固定在綜合加載體5兩側(cè)；所述的橫向加載連桿22分別通過關(guān)鍵軸承固定在綜合加載體5上的兩個(gè)橫向加載座18上；所述的綜合加載體5的能夠保證v形反作用桿9分別與縱向連桿6和縱向活動(dòng)拉桿13的縱向距離相等，兩個(gè)垂向線性作動(dòng)器3關(guān)于綜合加載體5垂向?qū)ΨQ軸線對(duì)稱，兩個(gè)橫向加載座18垂向距離與橫向加載擺臂21長度相等，v形反作用桿9的大端球頭固定點(diǎn)在兩個(gè)橫向加載座18的連線中心。

參閱圖6、圖7、圖8，所述的橫向加載擺臂21的長度與兩個(gè)橫向加載座18垂向距離相等，并與兩個(gè)橫向加載連桿22構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，從而保證在綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)橫向加載線性作動(dòng)器14對(duì)試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準(zhǔn)確。橫向加載連桿22長度盡量做長，從而使綜合加載體5上下運(yùn)動(dòng)對(duì)橫向加載線性作動(dòng)器14影響盡量小，在不能完全機(jī)械解藕的條件下，減小運(yùn)動(dòng)耦合的影響；通過橫向加載線性作動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)綜合加載體5實(shí)現(xiàn)試件的橫向載荷加載。