專利名稱：汽車空氣彈簧疲勞試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種動態試驗方法及裝置，屬于一種借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料特性的試驗方法及裝置，特別是指對彈性元件的疲勞性能進行試驗的試驗方法及裝置。主要應用于汽車用空氣彈簧或類似產品的動態性能和疲勞壽命的測試。
背景技術：
隨著現在高速公路和城市公共交通迅速發展，對汽車或其它公共交通運載工具的舒適度提出了更高的要求，空氣彈簧將普遍安裝于公共交通車輛、大轎車和載重車上替代鋼簧，為適應空氣彈簧的發展，市場需要能模擬空氣彈簧實際工作狀態的試驗設備，尤其是需要長期運用可靠、精度高、使用成本低的疲勞試驗機，以保證空氣彈簧產品的性能和質量。目前，一般的彈簧疲勞試驗機是使產品在軸向方向產生直線往復運動來檢驗其疲勞壽命。驅動機構可以是液壓的或機械的，因疲勞試驗的特殊性，試驗時間長，用液壓或電液伺服驅動，運行成本高，而用機械驅動往復運動，間隙和摩擦產生的沖擊和噪音會嚴重影響環境。同時，一般疲勞試驗機只是一個方向產生運動，但是對用于交通運輸設備上的彈簧，尤其是空氣彈簧，在具體使用中，往往不只是一個方向受力產生變形，而是多個方向受力產生變形。因此，檢測其疲勞壽命時，應該模擬其實際受力和變形狀態，應采用多維運動的方式來進行試驗。
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發明內容
本實用新型的目的在于提供一種長期可靠運用，主要參數可調，多個方向振動的彈簧動態性能和疲勞試驗機。
本實用新型采用的技術方案是采用由變頻調速裝置控制的異步電動機作為動力驅動裝置，再由異步電動機帶動皮帶輪傳動裝置，而在皮帶輪的被動輪軸上安裝有齒輪傳動裝置的主動齒輪，主動齒輪又同時帶動兩個帶有曲柄連桿機構的被動輪齒輪，由皮帶輪和齒輪作為變速傳動裝置，并由曲柄連桿機構產生直線往復振動，同時驅動兩個空氣彈簧在垂向做反向振動，用垂直方向杠桿裝置使彈簧做垂直方向振動。在空氣彈簧的下部附加有水平扭擺裝置。水平扭擺裝置可以為機械式液力驅動結構，且具有背壓消隙的雙齒輪傳動機構。扭擺裝置可以使彈簧做水平扭擺振動。利用變頻調速裝置可調節振動頻率，調整曲柄偏心距可調節垂向振動的振幅，改變垂直杠桿比可調節垂直擺振的振幅，用水平扭擺裝置可以調節扭擺幅度。異步電動機為兩端軸輸出，一端通過三角皮帶盤輸出功率，另一端通過制動器可以產生制動和制停，使整個試驗機保持在某種特定狀態，在特定的時間段內檢查被試空氣彈簧的狀態。
本試驗機可以同時做兩個被測空氣彈簧的各種試驗，利用空氣彈簧的反彈力，成對試驗時可以節約能源，當然也可以做單個空氣彈簧的各種試驗。
本實用新型的有益效果是可以檢測空氣彈簧的各種振動性能和各種振動狀態下的壽命，各種振動條件是模擬仿真空氣彈簧的實際應用環境，可真實反映空氣彈簧的各種性能和使用壽命。
附圖及說明

圖1是本實用新型的結構示意主視圖；圖2是本實用新型的結構示意左側視圖；
圖3是本實用新型的結構不意俯視圖。
圖中1.減速齒輪箱，2.曲柄連桿機構，3.機架，4.杠桿梁，5.杠桿支座，6.工作臺，7.皮帶輪減速傳遞裝置，8.異步電動機，9.制動器，10.水平扭擺裝置，11.被測空氣彈簧，12.變頻調速電氣控制柜，13.連桿具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。附圖給出了本實用新型的一個實施例，從附圖中可以看出，本汽車用空氣彈簧疲勞試驗機包括機架3，在機架3的后平臺上安有一異步電動機8，異步電動機8是由變頻調速電氣控制柜12的變頻調速裝置控制的可調速電機，而在機架3的立柱上安有減速齒輪箱1，異步電動機8與減速齒輪箱1通過皮帶輪減速傳遞裝置7相連，減速齒輪箱1是由1個主動齒輪同時驅動一對從動齒輪，形成兩個對稱輸出裝置，同時可以做兩個空氣彈簧試驗，借助彈簧反力以節省能源。兩個被動齒輪分別連有曲柄連桿機構2，同時，在機架3的立柱前面有一工作臺6，在工作臺6上平臺上安有水平扭擺裝置10，水平扭擺裝置10可以為機械式液力驅動結構，且具有背壓消隙的雙齒輪傳動機構。扭擺裝置可以使被測空氣彈簧11做水平扭擺振動。被測空氣彈簧11安放在水平扭擺裝置10上，在工作臺6上還安有杠桿支座5，被測空氣彈簧11的另一端是通過安裝在杠桿支座5上的杠桿梁4連接到曲柄連桿機構2的連桿13上的。曲柄連桿機構2的曲柄位置可以調節，以調整振動幅值。
其工作原理是用工業用電系統和變頻調速裝置可以切換供電的異步電動機8驅動，經過三角皮帶7和減速箱1減速，利用曲柄連桿機構2產生往復振動，經垂向擺動杠桿4和(或)水平扭擺裝置10對空氣彈簧進行動態性能或疲勞試驗。實施時，將被試件汽車用空氣彈簧11用工藝支承和上連接座安裝在杠桿梁4和工作臺6之間，根據試驗大綱調整擺臂長度，用螺栓螺母緊固好，根據被試件試驗大綱，確認試驗振動頻率，如果要求為3Hz，則用工業用電系統通過電氣控制柜12直接給異步電動機8供380V 50Hz交流電。如果是大于或者小于3Hz，則通過電氣控制柜12中專門配置的變頻調速裝置給異步電動機8供電。電氣控制柜12上安裝有變頻調速裝置和可以切換連接的工業用電系統，以及友好的人機交流界面。異步電動機8是雙伸輸出軸的變頻調速高性能低噪音異步電動機，制動器9是常開式液壓推動制動器，保證在指令狀態下制停保持1小時。根據要求的振動頻率，預先在控制面板的觸摸屏上調節好異步電動機8的轉速，電動機8的轉速和被試空氣彈簧11的振動頻率是一一對應的。按照試驗大綱要求的空氣彈簧振動幅度，用曲柄連桿機構2的曲柄塊的齒條和大齒輪軸端上的固定齒條嚙合，調整好曲柄偏心距離(每一調整步長為5mm，即為彈簧振動的單側振幅，其2倍即為全振幅)。用內六角螺栓及彈簧墊圈緊固好。這樣就可以進行空氣彈簧在垂直方向的擺動往復振動了。其動作步驟是給異步電動機8供電，電動機產生扭轉功率，經過一級三角皮帶減速裝置7傳動并減速，驅動一級齒輪減速箱1，主動齒輪同時對稱驅動兩個從動輪，一個正轉，另一個反轉，再經過曲柄連桿機構2帶動杠桿梁4繞杠桿支座5的支點擺動，驅動被試空氣彈簧11做上下擺動振動，電器控制柜12中的計數器同時記錄振動次數。如果試驗大綱同時還要求空氣彈簧11做水平方向的擺動振動，則在被試空氣彈簧的下面，工作臺6的上面安裝水平扭擺裝置10，空氣彈簧11在作上下方向的擺動的同時，開動水平扭擺裝置10作試驗大綱要求的擺動幅度，就可以同時試驗空氣彈簧11的垂向擺振和水平扭擺，兩個振動的耦合，更能模擬汽車用空氣彈簧的實際運用狀態。
權利要求1.汽車空氣彈簧疲勞試驗機，包括機架(3)，在機架(3)的后平臺上安有一異步電動機(8)，其特征在于異步電動機(8)是由變頻調速電氣控制柜(12)的變頻調速裝置控制的可調速電機，而在機架(3)的立柱上安有減速齒輪箱(1)，異步電動機(8)與減速齒輪箱(1)通過皮帶輪減速傳遞裝置(7)相連，減速齒輪箱(1)是由1個主動齒輪同時驅動一對從動齒輪，形成兩個對稱輸出裝置，兩個被動齒輪分別連有曲柄連桿機構(2)，同時，在機架(3)的立柱前面有一工作臺(6)，在工作臺(6)上平臺上安有水平扭擺裝置(10)，扭擺裝置(10)可以使被測空氣彈簧(11)做水平扭擺振動，被測空氣彈簧(11)安放在水平扭擺裝置(10)上，在工作臺(6)上還安有杠桿支座(5)，被測空氣彈簧(11)的另一端是通過安裝在杠桿支座(5)上的杠桿梁(4)連接到曲柄連桿機構(2)的連桿(13)上的。
2.如權利要求1所述的汽車空氣彈簧疲勞試驗機，其特征在于水平扭擺裝置(10)可以為機械式液力驅動結構，且具有背壓消隙的雙齒輪傳動機構。
3.如權利要求1所述的汽車空氣彈簧疲勞試驗機，其特征在于曲柄連桿機構(2)的曲柄位置可以調節，以調整振動幅值。
4.如權利要求1所述的汽車空氣彈簧疲勞試驗機，其特征在于如果振動頻率要求為3Hz，則用工業用電系統通過電氣控制柜(12)直接給異步電動機(8)供380V 50Hz交流電；如果是大于或者小于3Hz，則通過電氣控制柜(12)中專門配置的變頻調速裝置給異步電動機(8)供電。
5.如權利要求1所述的汽車空氣彈簧疲勞試驗機，其特征在于異步電動機(8)是雙伸輸出軸的變頻調速高性能低噪音異步電動機，制動器(9)是常開式液壓推動制動器，保證在指令狀態下制停保持1小時。
專利摘要汽車空氣彈簧疲勞試驗機，采用由變頻調速裝置控制的異步電動機作為動力驅動裝置，再由異步電動機帶動皮帶輪傳動裝置，而在皮帶輪的被動輪軸上安裝有齒輪傳動裝置的主動齒輪，主動齒輪又同時帶動兩個帶有曲柄連桿機構的被動輪齒輪，由皮帶輪和齒輪作為變速傳動裝置，并由曲柄連桿機構產生直線往復振動，同時驅動兩個空氣彈簧在垂向做反向振動，用垂直方向杠桿裝置使彈簧做垂直方向振動。在空氣彈簧的下部附加有水平扭擺裝置。水平扭擺裝置可以為機械式液力驅動結構，且具有背壓消隙的雙齒輪傳動機構。扭擺裝置可以使彈簧做水平扭擺振動。利用變頻調速裝置可調節振動頻率，調整曲柄偏心距可調節垂向振動的振幅，改變垂直杠桿比可調節垂直擺振的振幅，用水平扭擺裝置可以調節扭擺幅度。
文檔編號G01N3/38GK2727729SQ20042003537
公開日2005年9月21日 申請日期2004年3月19日 優先權日2004年3月19日
發明者趙熙雍, 崔澤龍, 陳玲, 職駿濤 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司