[发明专利]纵置板弹簧垂纵向疲劳实验装置及方法

说明书

纵置板弹簧垂纵向疲劳实验装置及方法，包括右侧吊耳固定座、位于右侧吊耳固定座左侧的的左侧吊耳轴承座、沿垂向设置且固定在纵向设置的板弹簧中间段的中间固定架、与垂向加载装置连接且垂向设置的垂向加力架和与纵向加载装置连接且纵向设置的纵向连接座，其特征在于板弹簧的左侧吊耳可摆动的装在左侧吊耳轴承座上，右侧吊耳固定在右侧吊耳固定座上，中间固定架且位于垂向加力架内，与垂向加力架可转动连接，与纵向连接座万向可动连接，传递垂向加力架承受的垂向载荷和/或纵向连接座承受的纵向载荷至板弹簧上。本发明检测板弹簧垂纵向的疲劳寿命，提高板弹簧复合方向加载的疲劳实验的可靠性和真实性。

技术领域

本发明涉及纵置板弹簧垂纵向疲劳实验装置及方法，用于对纵置板弹簧进行垂向和纵向的疲劳实验。

背景技术

板弹簧一般用两个或两个U型螺栓固定在车桥上，弹簧两端的吊耳孔中压入衬套。右侧吊耳用钢板弹簧销与前支架相连，形成固定支点：左侧吊耳则通过前板簧吊耳销与用铰链挂在吊耳支架上可以自由摆动的吊耳相连接，从而保证了弹簧变形时两吊耳中心线间的距离有改变的可能。

随着汽车平顺性和节能环保要求的提高，对汽车轻量化的要求越来越高，由于复合材料具有重量轻、高强度/重量比、耐腐蚀、抗疲劳性和自震频率高等优点，复合材料板弹簧受到汽车行业的广泛关注，并且已经开始批量运用。目前常用的复合材料板弹簧利用树脂作为基体，单向E玻纤进行增强，设计为变厚度、变截面的单片弹簧。按安装方式可分为横置板弹簧和纵置板弹簧。纵置复合材料板弹簧主要用于皮卡、大型货运车和重型卡车。由于纵置板弹簧除受垂向减振外还起到导向作用，需要承受驱动制动力、侧倾载荷等，受力工况复杂、恶劣，在测试装置和测试方法上还不成熟，且大部分的测试只停留在垂向加载静刚度、垂向疲劳，没有进行垂向+纵向、垂向+侧向复合加载疲劳的测试。

检测到的相关现有专利：

CN 102628782 A，公开了一种电机悬电机悬吊板弹簧仿真疲劳实验装置，由构架14，联接在构架横梁上的垂直加载机构、固定在基座上的水平加载机构、传力单元4 及板弹簧夹持机构20 组成。本发明装置模拟了实际运行状况对电机悬吊板弹簧进行疲劳实验，电机悬吊板弹簧受到垂向交变载荷的同时，在横向有一定的位移。此方案中记载的是电机悬吊板弹簧的疲劳实验装置，由于电机悬吊板弹簧与汽车上使用纵置板弹簧的结构和安装方式均不相同，其在承载过程中的运行变形方式也不相同，并不能等同使用。

CN 104949830 A，明设计一套新型汽车悬架用钢板弹簧试验台架开发，其特征在于能够准确模拟悬架钢板弹簧刚度性能及疲劳寿命试验。本试验台架能够准确提取板簧在实车上的安装硬点并准确模拟实车安装环境，通过前后吊耳支架安装板簧，使板簧加载时的受力和跳动完全符合实车状态，从而准确模拟钢板弹簧的实际受力，提高钢板弹簧台架试验的准确度。此方案中的试验台架，只适用于模拟板弹簧垂向受力过程中的跳动运动轨迹，并不适用于板弹簧垂向加纵向或垂向加侧合的复合加载受力。

CN 106556499A, 公开了一种钢板弹簧刚度测试装置，包括：固定架，其包括固定架本体，所述固定架本体上倾斜的固定有一板簧，所述板簧通过中部的骑马螺栓配合设在板簧顶部的固定座固定；推力杆，所述推力杆的底端与所述固定座转动相连；压力传感器，其设在所述推力杆的顶端；激振器，所述激振器通过所述压力传感器与所述推力杆相连。此方案通过激振器按照需要输入一定振幅、频率的载荷加弹簧，测试板弹簧的动钢度，此测试装置也是只给出板弹簧的垂向加载的结构，并没有给出复合加载结构。

CN 205808683 U，型提供了一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装，试验工装主要包括用于固定钢板弹簧的铁地板、龙门框架、各种支架和用于对钢板弹簧施加载荷的三个伺服液压系统。在试验时，三个伺服液压系统对钢板弹簧施加横向、纵向和竖向三个方向的载荷。此方案中给出了对板弹簧进行三向加载的试验工装，但是并没有根据板弹簧在汽车上的实际安装结构进行安装，板弹簧在试验加载过程中与板弹簧实际承载和变形运动情况并不相同。