一种多自由度弹簧耐久度测试工装制造技术

本发明专利技术涉及一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其包括安装座和固定座，安装座上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机，每个电机均通过连杆机构与固定座传动连接，固定座与待测弹簧的一端连接，待测弹簧的另一端与限位机构抵接或固定连接，各电机与控制器电连接，控制器按设定程序控制各电机运行以使固定座带动待测弹簧进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。优点为，本发明专利技术采用的是多自由度并联测试，通过在安装座周向上均匀间隔设置的多个电机以连杆机构带动固定座自由度的动作，能够模拟出对待测弹簧各个方向的加载力，从而进行多自由度的弹簧耐久度试验，尽最大可能模拟实际工况，得到弹簧更接近实际的疲劳寿命数据。得到弹簧更接近实际的疲劳寿命数据。得到弹簧更接近实际的疲劳寿命数据。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度弹簧耐久度测试工装


[0001]本专利技术涉及弹簧性能检测领域，具体涉及一种多自由度弹簧耐久度测试工装。

技术介绍

[0002]弹簧耐久度即指弹簧的疲劳特性，是弹簧好坏的一个重要指标。弹簧耐久度是指弹簧经挤压变形后产生的断裂现象，一般金属经变形后就会产生裂纹，一般很小，甚至有时可以忽略不计，但是经常变形，裂纹就会增多，裂纹间隙就会增大，最终导致疲劳损坏。常规弹簧疲劳试验机一般是在单一方向(通常为轴向)进行来回压缩释放或拉伸释放，过程中尽量避免偏心，以检测弹簧在轴向方向受往复作用力时的耐久性，但实际使用工况千差万别，不可能完全符合实验室工况。因此只有模拟真实工况多自由度(多姿态)的对弹簧施加作用力，才能获得更为真实准确的耐久度数据。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多自由度弹簧耐久度测试工装，旨在克服现有技术中弹簧测试时仅是轴向往复作用而无法反映更真实工况下弹簧耐久度的不足。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其包括安装座和固定座，所述安装座上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机，每个所述电机均通过连杆机构与所述固定座传动连接，所述固定座与待测弹簧的一端连接，所述待测弹簧的另一端与限位机构抵接或固定连接，各所述电机与控制器电连接，所述控制器按设定程序控制各所述电机运行以使所述固定座带动所述待测弹簧进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。
[0005]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0006]进一步，所述连杆机构包括摆臂和连接杆，所述摆臂的一端与所述电机的输出端固定连接，所述电机正反往复转动时所述摆臂以所述电机的输出端为圆心在竖直平面内往复摆动，所述摆臂的另一端的两侧相对的转动连接有第一铰接头，每个所述第一铰接头均与一根所述连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端与所述固定座铰接。
[0007]进一步，所述固定座的侧边沿在周向上均匀间隔的设有多个第二铰接头，所述连接杆远离所述第一铰接头的一端与所述第二铰接头铰接。
[0008]进一步，所述连接杆的两端固定有U型叉状的铰接耳，所述铰接耳通过开口端的转轴与对应的所述第一铰接头或第二铰接头铰接。
[0009]进一步，所述连接杆两端的所述转轴中心轴线在同一平面内且相互平行。
[0010]进一步，所述待测弹簧的下端通过螺栓及压板压紧固定于所述固定座中心的圆槽内。
[0011]进一步，所述限位机构包括顶板及固定于所述顶板底面的限位杆，所述待测弹簧的上端套设于所述限位杆上并与所述顶板底面抵紧。
[0012]进一步，所述电机的数量为三个且均为伺服电机，所述伺服电机具有绝对值编码
器。
[0013]进一步，还包括机架，所述机架包括底板、顶板和四根连接所述底板和顶板周边的立柱，所述安装座固定于所述底板上表面，所述限位机构设于所述顶板下表面。
[0014]进一步，所述机架具有多个侧面防护板，至少有一个所述防护板可启闭且至少有一个所述防护板上设有透明观察窗。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术采用的是多自由度并联测试，通过在安装座周向上均匀间隔设置的多个电机以连杆机构带动固定座自由度的动作，能够模拟出对待测弹簧各个方向的加载力，从而进行多自由度的弹簧疲劳试验。在测试前可用加速度传感器记录下弹簧实际使用时的工况谱线，然后通过该并联平台(包括各电机、连杆机构和控制器等)按谱线模拟测试，尽最大可能模拟实际工况，得到更接近实际的疲劳寿命数据。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提供的一种多自由度弹簧耐久度测试工装的轴测图；
[0018]图2为图1所示工装的主视图；
[0019]图3为图1所示工装的右视图；
[0020]图4为图1所示工装机架内部组件的轴测图(未显示限位机构)；
[0021]图5为图4所示组件的俯视图；
[0022]图6为图4所示组件中圆圈A部分的放大图；
[0023]图7为图4所示组件中圆圈B部分的放大图；
[0024]图8为图4所示组件中固定座的轴测图(仅示出一个第二铰接头)；
[0025]图9为图4所示组件中摆臂的轴测图(仅显示一侧的一个第一铰接头)；
[0026]图10为图4中一根连接杆及其两端铰接耳的轴测图。
[0027]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0028]1、安装座；2、固定座；3、电机；4、待测弹簧；5、摆臂；6、连接杆；7、第一铰接头；8、第二铰接头；9、铰接耳；10、限位杆；11、底板；12、顶板；13.圆槽；14.转动连接孔。
具体实施方式
[0029]以下结合附图及具体实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0030]在本专利技术的描述中，若用到“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位的术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
[0031]如图1至10所示，本专利技术提供一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其包括安装座1和固定座2，所述安装座1上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机3，每个所述电机3均通过连杆机构与所述固定座2传动连接，所述固定座2与待测弹簧4的一端连接，所述待测弹簧4的另一端与限位机构抵接或固定连接，各所述电机3与控制器电连接，所述控制器按设定程序控制各所述电机3运行以使所述固定座2带动所述待测弹簧4进行轴向及偏离轴向的多
自由度往复动作。
[0032]需要说明的是，该测试工装既可以对待测弹簧的压缩回弹往复动作进行耐久度测试，此时弹簧远离固定座的一端与限位机构抵紧即可(套在限位杆上，保证在平面内不移位)，又可以对待测弹簧的拉伸回缩往复动作进行耐久度测试，此时弹簧两端需与固定座及限位机构分别固定连接，固定连接的方式可以是通过螺栓及压环将弹簧端部压紧于固定座或限位机构上。控制器对各电机的控制包括但不限于是否同时启动转动、是否同速度转动、正反转的最大角度等，通过对这些内容的控制来使待测弹簧的动作能够模拟出测试前由加速度传感器记录下的弹簧实际使用时的工况谱线，从而测试出真实的耐久度数据。加速度传感器记录下的工况谱线，可通过一些数学处理，换算成各电机运行的参数，从而最终可以由控制器实现对各电机的程序化控制运行，使待测弹簧测试其间具有与弹簧真实工况时一样的工况谱线。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，如图4至图7和图8至图9所示，所述连杆机构包括摆臂5和连接杆6，所述摆臂5的一端与所述电机3的输出端固定连接，所述电机3正反往复转动时所述摆臂5以所述电机3的输出端为圆心在竖直平面内往复摆动，所述摆臂5的另一端的两侧相对的转动连接有第一铰接头7，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，包括安装座(1)和固定座(2)，所述安装座(1)上沿周向均匀间隔的设有三个以上的电机(3)，每个所述电机(3)均通过连杆机构与所述固定座(2)传动连接，所述固定座(2)与待测弹簧(4)的一端连接，所述待测弹簧(4)的另一端与限位机构抵接或固定连接，各所述电机(3)与控制器电连接，所述控制器按设定程序控制各所述电机(3)运行以使所述固定座(2)带动所述待测弹簧(4)进行轴向及偏离轴向的多自由度往复动作。2.根据权利要求1所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述连杆机构包括摆臂(5)和连接杆(6)，所述摆臂(5)的一端与所述电机(3)的输出端固定连接，所述电机(3)正反往复转动时所述摆臂(5)以所述电机(3)的输出端为圆心在竖直平面内往复摆动，所述摆臂(5)的另一端的两侧相对的转动连接有第一铰接头(7)，每个所述第一铰接头(7)均与一根所述连接杆(6)的一端铰接，所述连接杆(6)的另一端与所述固定座(2)铰接。3.根据权利要求2所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述固定座(2)的侧边沿在周向上均匀间隔的设有多个第二铰接头(8)，所述连接杆(6)远离所述第一铰接头(7)的一端与所述第二铰接头(8)铰接。4.根据权利要求3所述的一种多自由度弹簧耐久度测试工装，其特征在于，所述连接杆(6)的两端固定有U型叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨双峰，滕胜，章祥杰，
申请(专利权)人：武汉北测检测技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：