一种转向管柱节叉夹紧力测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种转向管柱节叉夹紧力测试装置，包括测试台架；扭转驱动器，其可拆卸连接转向管柱一端，以驱动转向管柱旋转；阻尼发生器，其可拆卸连接转向机齿条，能对转向机齿条施加横向作用力。本发明专利技术还公开了一种转向管柱节叉夹紧力测试方法，包括设定多种行驶工况；获取转向管柱节叉的需求节叉夹紧力；根据需求节叉夹紧力得到对应的节叉承受扭矩；将节叉承受扭矩作为转向管柱节叉的加载扭矩，并检测转向管柱节叉对应的夹紧力；将夹紧力与需求夹紧力比较，筛选满足夹紧力要求的转向管柱节叉。在夹紧力测试时对节叉施加相应的扭矩，测试结果更准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种转向管柱节叉夹紧力测试装置及方法
本专利技术涉及车辆控制领域，特别涉及一种转向管柱节叉夹紧力测试装置及方法。
技术介绍
汽车转向管柱通常具有两个万向节，万向节与管柱的连接可分为固定式和可拆卸式。对于可拆卸式连接结构，被连接部位(如管柱芯轴、中间轴、转向机输入轴)位于万向节节叉内，节叉侧面使用螺栓连接，从而使万向节夹紧被连接部位。如图1所示，目前对于节叉夹紧力的测试，通常将万向节拆分，留下节叉与被连接件按照实际装配状态连接，被连接件固定于拉力试验机的固定端，节叉固定于拉力试验机的加载端，测试拉力和位移曲线，分析节叉夹紧力，其判定标准为行业经验值，与实际工况符合性较差，容易出现夹紧力不足导致异响或者夹紧力富余设计导致重量、成本增加。
技术实现思路
本专利技术通过采集转向系统的路谱测试曲线数据，和转向系统模拟测试，获得转向管柱节叉的需求节叉夹紧力，在一定的扭矩作用下测试节叉的夹紧力，将节叉夹紧力与节叉的需求夹紧力作比较，筛选满足夹紧力要求的转向管柱节叉，更符合节叉的实际受力工况，测试方法科学普适。本专利技术的技术方案为：一种转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，包括：测试台架；扭转驱动器，其可拆卸连接转向管柱一端，以驱动转向管柱旋转；阻尼发生器，其可拆卸连接转向机齿条，能够对转向机齿条施加横向作用力。优选的是，测试台架包括：底架；扭矩发生器，其选择性连接转向管柱一端，能够驱动转向管柱旋转；节叉固定工装，其可拆卸连接转向管柱节叉；拉压力试验机，其连接节叉固定工装，能够检测转向管柱节叉与节叉固定工装的夹紧力。优选的是，转向管柱节叉夹紧力测试装置，还包括整车信号电源模拟器，其通过线束与EPS控制器连接。一种转向管柱节叉夹紧力测试方法，使用上述的转向管柱节叉夹紧力测试装置，包括：设定多种行驶工况；获取转向管柱节叉在每种工况下的需求节叉夹紧力；根据需求节叉夹紧力得到对应的节叉承受扭矩；将节叉承受扭矩作为转向管柱节叉的加载扭矩，并检测转向管柱节叉的夹紧力；将夹紧力与需求夹紧力比较，筛选满足夹紧力要求的转向管柱节叉。优选的是，行驶工况按照车辆行驶状态和不同类型的道路分类获得。优选的是，需求节叉夹紧力，由如下步骤计算获得：将转向系统搭载在样车上，采集在每种行驶工况下转向系统的整车路谱测试曲线数据；对整车路谱测试曲线数据进行分析，以区分转向操作数据和路面冲击数据；将转向系统搭载在测试装置上，根据路面冲击数据对转向机齿条施加横向力，检测得到转向系统的第一扭矩与轴力关系曲线；根据转向操作数据对转向管柱施加转向力，并对转向机齿条施加横向力，检测得到转向系统的第二扭矩与轴力关系曲线；综合分析第一扭矩与轴力关系曲线和第二扭矩与轴力关系曲线，得到转向管柱节叉的轴力作为需求夹紧力。优选的是，节叉承受的扭矩由如下步骤计算获得：根据扭矩与轴力关系曲线，获取需求夹紧力的对应时间；将时间对应的扭矩作为节叉承受的扭矩。优选的是，整车路谱测试曲线数据包括：齿条力与时间关系曲线、方向盘转速与时间关系曲线和方向盘转角与时间关系曲线。优选的是，第一扭矩与轴力关系曲线检测过程包括：获取路面冲击数据中的齿条力与时间关系曲线；将阻尼发生器连接转向机齿条，转向管柱节叉连接转向机输入轴；按照齿条力与时间关系曲线，使阻尼发生器对转向机齿条施加横向作用力；实时检测转向机输入轴的扭矩和轴力得到扭矩与轴力关系曲线。优选的是，第二扭矩与轴力关系曲线检测过程包括：获取转向操作数据中的齿条力与时间关系曲线、方向盘转速与时间关系曲线和方向盘转角与时间关系曲线；扭转驱动器连接转向管柱；按照转向操作数据中的方向盘转速与时间关系曲线和方向盘转角与时间关系曲线，使扭转驱动器对转向管柱施加转向力；按照转向操作数据中的齿条力与时间关系曲线，使阻尼发生器对转向机齿条施加横向作用力；实时检测转向机输入轴的扭矩和轴力得到扭矩与轴力关系曲线。本专利技术通过采集行驶工况下转向系统的整车路谱测试曲线数据，综合考虑车辆行驶状态和不同的道路类型对于转向系统的影响，以此数据作为节叉测试的基础，模拟转向系统的实际受力情况，获取转向管柱节叉的需求节叉夹紧力，并作为节叉夹紧力测试的参考，抛弃经验标准，规避标准过于严苛或者标准不足的问题。本专利技术提出的转向管柱节叉夹紧力测试装置，在节叉夹紧力测试时，通过扭转驱动器转向管柱旋转，通过阻尼发生器对转向机齿条施加横向作用力，符合节叉的实际受力工况，测试结果可信赖度高。附图说明图1为现有的节叉夹紧力测试方法示意图。图2为本专利技术提供了一种转向机齿条力采集装置示意图。图3为本专利技术的一个实施例中转向模拟装置示意图-路面冲击数据。图4为本专利技术的一个实施例中转向模拟装置示意图-转向操作数据。图5为本专利技术提供了一种转向管柱节叉夹紧力测试装置示意图。图6为本专利技术提供了一种转向管柱节叉夹紧力测试方法流程图。图7为本专利技术所述的每种工况下的需求节叉夹紧力测试方法流程图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。申请人在专利技术过程中发现，目前对于节叉夹紧力的测试，通常将万向节拆分，留下节叉100与被连接件200，按照实际装配状态连接，通过测试节叉100的拉力和位移曲线，分析节叉夹紧力，如图1所示，这种方法未考虑实际工况中节叉的综合受力情况，本专利技术综合考虑实际工况，在夹紧力测试时对节叉施加相应的扭矩，使其符合万向节连接部位实际受力工况。如图2所示，本专利技术提供的转向管柱节叉夹紧力测试装置，包括：测试台架300、扭转驱动器003b和阻尼发生器202。其中，扭转驱动器0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，包括：/n测试台架；/n扭转驱动器，其可拆卸连接转向管柱一端，以驱动所述转向管柱旋转；/n阻尼发生器，其可拆卸连接转向机齿条，能够对所述转向机齿条施加横向作用力。/n

【技术特征摘要】
1.一种转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，包括：
测试台架；
扭转驱动器，其可拆卸连接转向管柱一端，以驱动所述转向管柱旋转；
阻尼发生器，其可拆卸连接转向机齿条，能够对所述转向机齿条施加横向作用力。


2.根据权利要求1所述的转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，所述测试台架包括：
底架；
扭矩发生器，其选择性连接转向管柱一端，能够驱动所述转向管柱旋转；
节叉固定工装，其可拆卸连接所述转向管柱节叉；
拉压力试验机，其连接所述节叉固定工装，能够检测所述转向管柱节叉与所述节叉固定工装的夹紧力。


3.根据权利要求2所述的转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，还包括整车信号电源模拟器，其通过线束与EPS控制器连接。


4.一种转向管柱节叉夹紧力测试方法，使用如权利要求1-3中任一项所述的转向管柱节叉夹紧力测试装置，其特征在于，包括：
设定多种行驶工况；
获取转向管柱节叉在每种工况下的需求节叉夹紧力；
根据所述需求节叉夹紧力得到对应的节叉承受扭矩；
将所述节叉承受扭矩作为所述转向管柱节叉的加载扭矩，并检测所述转向管柱节叉的夹紧力；
将所述夹紧力与所述需求夹紧力比较，筛选满足夹紧力要求的转向管柱节叉。


5.根据权利要求4所述的转向管柱节叉夹紧力测试方法，其特征在于，所述行驶工况按照车辆行驶状态和不同类型的道路分类获得。


6.根据权利要求5所述的转向管柱节叉夹紧力测试方法，其特征在于，所述需求节叉夹紧力，由如下步骤计算获得：
将转向系统搭载在样车上，采集在每种行驶工况下转向系统的整车路谱测试曲线数据；
对所述整车路谱测试曲线数据进行分析，以区分转向操作数据和路面冲击数据；
将转向系统搭载在测试装置上，根据所述路面冲击数据对所述转向机齿条施加横向力，检测得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆吴平，王佳文，李世生，孟祥，刘琦，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42