[实用新型]一种四维加载的球头耐久性试验装置

说明书

本实用新型公开了一种四维加载的球头耐久性试验装置，包括旋转单元和运动杆，运动杆和旋转单元分别对应设置于待测球头的上方和下方，旋转单元用于其旋转时与球头外壁进行摩擦，受水平力的运动杆用于推拉球头销，并使得球头外壁与旋转单元进行径向摩擦，运动杆沿球头轴向上方连接有垂直单元，受垂直力的运动杆用于提拉球头销，并使得球头外壁与旋转单元进行轴向摩擦，旋转单元的一侧通过扭转杆连接有摆动单元，并使得球头外壁与旋转单元进行前后摩擦；本实用新型实现了球头四个自由度的加载，结构紧凑，可扩展性高。

【技术领域】

本实用新型属于汽车零部件试验设备技术领域，尤其涉及一种四维加载的球头耐久性试验装置。

【背景技术】

球头在汽车零部件领域应用广泛，控制臂端部球头与其它部件相连，球头的主要功能是实现车轮上下跳动和转向运动，性能要求球头应具有足够的强度及耐久性，以承受车轮传来的力和振动，目前对球头的耐久性考核一般借助试验测试设备进行，包括平台，加载框架，工装夹具，液压站；根据球头的实际受力工况，球头受垂直方向拉压，水平方向拉压，摆动，旋转多个自由度复合工况，需要最大程度上测试出汽车球头的使用性能的综合指标参数，而现有球头耐久性测试装置一般只能模拟一个方向的加载，或者是一项一项的测试，并不能同时测试多个自由度受力的情况。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种四维加载的球头耐久性试验装置，以解决球头耐久性测试中对球头受力不能模拟多个自由度的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种四维加载的球头耐久性试验装置，包括旋转单元和运动杆，运动杆和旋转单元分别对应设置于待测球头的上方和下方，旋转单元用于其旋转时与球头外壁进行摩擦，运动杆用于固定球头上部的球头销，运动杆的两端分别铰接至水平单元，水平单元用于对运动杆施加水平力，受水平力的运动杆用于推拉球头销，并使得球头外壁与旋转单元进行径向摩擦，运动杆沿球头轴向上方连接有垂直单元，垂直单元用于对运动杆施加垂直力，受垂直力的运动杆用于提拉球头销，并使得球头外壁与旋转单元进行轴向摩擦，旋转单元的一侧通过扭转杆连接有摆动单元，摆动单元用于带动旋转单元前后摆动，并使得球头外壁与旋转单元进行前后摩擦。

进一步地，摆动单元包括摆动作用缸和摇臂，摆动作用缸的活塞杆通过摇臂连接至扭转杆，扭转杆与旋转单元固定连接，摆动作用缸用于使摇臂绕其轴心摆动，并通过扭转杆带动旋转单元进行前后摆动。

进一步地，水平单元包括两个平行设立的水平杆和水平作用缸，两个水平杆的一端与运动杆的两端相互铰接，两个水平杆的另一端通过连接杆连接至水平作用缸，水平作用缸用于通过水平杆为运动杆施加水平力。

进一步地，旋转单元包括旋转作用缸，旋转作用缸的活塞杆上端固定连接有旋转座，旋转作用缸用于为旋转座提供旋转作用力，旋转座用于放置球头，绕旋转作用缸的活塞杆上端一周设置有油缸座，油缸座位于旋转座的外围，油缸座的一侧通过扭转杆连接至摆动单元，油缸座的另一侧通过支撑件搭接至水平单元，支撑件用于支撑旋转单元。

进一步地，旋转座内壁上设置有顶板，顶板用于保证球头在旋转座内的径向位置，旋转座内壁上还设置有压板，压板位于顶板上方，压板用于保证球头在旋转座内的轴向位置。

进一步地，旋转座与油缸座之间还设置有圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承用于减小旋转座与油缸座之间的摩擦力。

进一步地，垂直单元包括垂直作用缸，垂直作用缸的活塞杆与运动杆之间设置有法兰，法兰用于保证垂直力的平稳施加。

进一步地，水平单元、垂直单元和摆动单元外围均设置有加载框架，加载框架均用于支撑和固定水平单元、垂直单元和摆动单元，垂直单元的加载框架与垂直作用缸之间滑动连接。

进一步地，扭转杆和支撑件分别与垂直单元的加载框架的两个立杆轴承连接。