专利名称：汽车空气弹簧疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种动态试验方法及装置，属于一种借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料特性的试验方法及装置，特别是指对弹性元件的疲劳性能进行试验的试验方法及装置。主要应用于汽车用空气弹簧或类似产品的动态性能和疲劳寿命的测试。
背景技术：
随着现在高速公路和城市公共交通迅速发展，对汽车或其它公共交通运载工具的舒适度提出了更高的要求，空气弹簧将普遍安装于公共交通车辆、大轿车和载重车上替代钢簧，为适应空气弹簧的发展，市场需要能模拟空气弹簧实际工作状态的试验设备，尤其是需要长期运用可靠、精度高、使用成本低的疲劳试验机，以保证空气弹簧产品的性能和质量。目前，一般的弹簧疲劳试验机是使产品在轴向方向产生直线往复运动来检验其疲劳寿命。驱动机构可以是液压的或机械的，因疲劳试验的特殊性，试验时间长，用液压或电液伺服驱动，运行成本高，而用机械驱动往复运动，间隙和摩擦产生的冲击和噪音会严重影响环境。同时，一般疲劳试验机只是一个方向产生运动，但是对用于交通运输设备上的弹簧，尤其是空气弹簧，在具体使用中，往往不只是一个方向受力产生变形，而是多个方向受力产生变形。因此，检测其疲劳寿命时，应该模拟其实际受力和变形状态，应采用多维运动的方式来进行试验。
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发明内容
本实用新型的目的在于提供一种长期可靠运用，主要参数可调，多个方向振动的弹簧动态性能和疲劳试验机。
本实用新型采用的技术方案是采用由变频调速装置控制的异步电动机作为动力驱动装置，再由异步电动机带动皮带轮传动装置，而在皮带轮的被动轮轴上安装有齿轮传动装置的主动齿轮，主动齿轮又同时带动两个带有曲柄连杆机构的被动轮齿轮，由皮带轮和齿轮作为变速传动装置，并由曲柄连杆机构产生直线往复振动，同时驱动两个空气弹簧在垂向做反向振动，用垂直方向杠杆装置使弹簧做垂直方向振动。在空气弹簧的下部附加有水平扭摆装置。水平扭摆装置可以为机械式液力驱动结构，且具有背压消隙的双齿轮传动机构。扭摆装置可以使弹簧做水平扭摆振动。利用变频调速装置可调节振动频率，调整曲柄偏心距可调节垂向振动的振幅，改变垂直杠杆比可调节垂直摆振的振幅，用水平扭摆装置可以调节扭摆幅度。异步电动机为两端轴输出，一端通过三角皮带盘输出功率，另一端通过制动器可以产生制动和制停，使整个试验机保持在某种特定状态，在特定的时间段内检查被试空气弹簧的状态。
本试验机可以同时做两个被测空气弹簧的各种试验，利用空气弹簧的反弹力，成对试验时可以节约能源，当然也可以做单个空气弹簧的各种试验。
本实用新型的有益效果是可以检测空气弹簧的各种振动性能和各种振动状态下的寿命，各种振动条件是模拟仿真空气弹簧的实际应用环境，可真实反映空气弹簧的各种性能和使用寿命。
附图及说明
图1是本实用新型的结构示意主视图；图2是本实用新型的结构示意左侧视图；
图3是本实用新型的结构不意俯视图。
图中1.减速齿轮箱，2.曲柄连杆机构，3.机架，4.杠杆梁，5.杠杆支座，6.工作台，7.皮带轮减速传递装置，8.异步电动机，9.制动器，10.水平扭摆装置，11.被测空气弹簧，12.变频调速电气控制柜，13.连杆具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。附图给出了本实用新型的一个实施例，从附图中可以看出，本汽车用空气弹簧疲劳试验机包括机架3，在机架3的后平台上安有一异步电动机8，异步电动机8是由变频调速电气控制柜12的变频调速装置控制的可调速电机，而在机架3的立柱上安有减速齿轮箱1，异步电动机8与减速齿轮箱1通过皮带轮减速传递装置7相连，减速齿轮箱1是由1个主动齿轮同时驱动一对从动齿轮，形成两个对称输出装置，同时可以做两个空气弹簧试验，借助弹簧反力以节省能源。两个被动齿轮分别连有曲柄连杆机构2，同时，在机架3的立柱前面有一工作台6，在工作台6上平台上安有水平扭摆装置10，水平扭摆装置10可以为机械式液力驱动结构，且具有背压消隙的双齿轮传动机构。扭摆装置可以使被测空气弹簧11做水平扭摆振动。被测空气弹簧11安放在水平扭摆装置10上，在工作台6上还安有杠杆支座5，被测空气弹簧11的另一端是通过安装在杠杆支座5上的杠杆梁4连接到曲柄连杆机构2的连杆13上的。曲柄连杆机构2的曲柄位置可以调节，以调整振动幅值。
其工作原理是用工业用电系统和变频调速装置可以切换供电的异步电动机8驱动，经过三角皮带7和减速箱1减速，利用曲柄连杆机构2产生往复振动，经垂向摆动杠杆4和(或)水平扭摆装置10对空气弹簧进行动态性能或疲劳试验。实施时，将被试件汽车用空气弹簧11用工艺支承和上连接座安装在杠杆梁4和工作台6之间，根据试验大纲调整摆臂长度，用螺栓螺母紧固好，根据被试件试验大纲，确认试验振动频率，如果要求为3Hz，则用工业用电系统通过电气控制柜12直接给异步电动机8供380V 50Hz交流电。如果是大于或者小于3Hz，则通过电气控制柜12中专门配置的变频调速装置给异步电动机8供电。电气控制柜12上安装有变频调速装置和可以切换连接的工业用电系统，以及友好的人机交流界面。异步电动机8是双伸输出轴的变频调速高性能低噪音异步电动机，制动器9是�？揭貉雇贫贫鳎Ｖぴ谥噶钭刺轮仆１３�1小时。根据要求的振动频率，预先在控制面板的触摸屏上调节好异步电动机8的转速，电动机8的转速和被试空气弹簧11的振动频率是一一对应的。按照试验大纲要求的空气弹簧振动幅度，用曲柄连杆机构2的曲柄块的齿条和大齿轮轴端上的固定齿条啮合，调整好曲柄偏心距离(每一调整步长为5mm，即为弹簧振动的单侧振幅，其2倍即为全振幅)。用内六角螺栓及弹簧垫圈紧固好。这样就可以进行空气弹簧在垂直方向的摆动往复振动了。其动作步骤是给异步电动机8供电，电动机产生扭转功率，经过一级三角皮带减速装置7传动并减速，驱动一级齿轮减速箱1，主动齿轮同时对称驱动两个从动轮，一个正转，另一个反转，再经过曲柄连杆机构2带动杠杆梁4绕杠杆支座5的支点摆动，驱动被试空气弹簧11做上下摆动振动，电器控制柜12中的计数器同时记录振动次数。如果试验大纲同时还要求空气弹簧11做水平方向的摆动振动，则在被试空气弹簧的下面，工作台6的上面安装水平扭摆装置10，空气弹簧11在作上下方向的摆动的同时，开动水平扭摆装置10作试验大纲要求的摆动幅度，就可以同时试验空气弹簧11的垂向摆振和水平扭摆，两个振动的耦合，更能模拟汽车用空气弹簧的实际运用状态。
权利要求1.汽车空气弹簧疲劳试验机，包括机架(3)，在机架(3)的后平台上安有一异步电动机(8)，其特征在于异步电动机(8)是由变频调速电气控制柜(12)的变频调速装置控制的可调速电机，而在机架(3)的立柱上安有减速齿轮箱(1)，异步电动机(8)与减速齿轮箱(1)通过皮带轮减速传递装置(7)相连，减速齿轮箱(1)是由1个主动齿轮同时驱动一对从动齿轮，形成两个对称输出装置，两个被动齿轮分别连有曲柄连杆机构(2)，同时，在机架(3)的立柱前面有一工作台(6)，在工作台(6)上平台上安有水平扭摆装置(10)，扭摆装置(10)可以使被测空气弹簧(11)做水平扭摆振动，被测空气弹簧(11)安放在水平扭摆装置(10)上，在工作台(6)上还安有杠杆支座(5)，被测空气弹簧(11)的另一端是通过安装在杠杆支座(5)上的杠杆梁(4)连接到曲柄连杆机构(2)的连杆(13)上的。
2.如权利要求1所述的汽车空气弹簧疲劳试验机，其特征在于水平扭摆装置(10)可以为机械式液力驱动结构，且具有背压消隙的双齿轮传动机构。
3.如权利要求1所述的汽车空气弹簧疲劳试验机，其特征在于曲柄连杆机构(2)的曲柄位置可以调节，以调整振动幅值。
4.如权利要求1所述的汽车空气弹簧疲劳试验机，其特征在于如果振动频率要求为3Hz，则用工业用电系统通过电气控制柜(12)直接给异步电动机(8)供380V 50Hz交流电；如果是大于或者小于3Hz，则通过电气控制柜(12)中专门配置的变频调速装置给异步电动机(8)供电。
5.如权利要求1所述的汽车空气弹簧疲劳试验机，其特征在于异步电动机(8)是双伸输出轴的变频调速高性能低噪音异步电动机，制动器(9)是常开式液压推动制动器，保证在指令状态下制停保持1小时。
专利摘要汽车空气弹簧疲劳试验机，采用由变频调速装置控制的异步电动机作为动力驱动装置，再由异步电动机带动皮带轮传动装置，而在皮带轮的被动轮轴上安装有齿轮传动装置的主动齿轮，主动齿轮又同时带动两个带有曲柄连杆机构的被动轮齿轮，由皮带轮和齿轮作为变速传动装置，并由曲柄连杆机构产生直线往复振动，同时驱动两个空气弹簧在垂向做反向振动，用垂直方向杠杆装置使弹簧做垂直方向振动。在空气弹簧的下部附加有水平扭摆装置。水平扭摆装置可以为机械式液力驱动结构，且具有背压消隙的双齿轮传动机构。扭摆装置可以使弹簧做水平扭摆振动。利用变频调速装置可调节振动频率，调整曲柄偏心距可调节垂向振动的振幅，改变垂直杠杆比可调节垂直摆振的振幅，用水平扭摆装置可以调节扭摆幅度。
文档编号G01N3/38GK2727729SQ20042003537
公开日2005年9月21日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者赵熙雍, 崔泽龙, 陈玲, 职骏涛 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司
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