、概述

該試驗臺按汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱的轉(zhuǎn)向間隙、花鍵滑動力、十字軸轉(zhuǎn)向間隙檢測，是測試汽車轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)向間隙、滑動花鍵滑動力、十字軸轉(zhuǎn)向間隙的測試設(shè)備，可對轉(zhuǎn)向管柱總成的間隙進(jìn)行定量測試分析。試驗過程中，計算機(jī)繪制相應(yīng)的角度—扭矩、花鍵滑動力—位移性能曲線，測量啟動力矩、空載扭矩、推拉力及位移測量等，并對檢測結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品合格與否判斷。

主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

《QC/T 649-2010　汽車轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)性能要求及試驗方法》

檢測項目 :

   1、轉(zhuǎn)向間隙（包括啟動扭矩及空載扭矩）

2、轉(zhuǎn)向軸向間隙

3、滑動花鍵滑動力

4、萬向節(jié)十字軸轉(zhuǎn)向間隙

   5、萬向節(jié)叉總成擺動力矩 （空載自然狀態(tài)測節(jié)叉之間力矩）

   6、轉(zhuǎn)向軸總成空載轉(zhuǎn)向啟動力矩 （轉(zhuǎn)向管柱自然狀態(tài)下測其啟動力矩）

二、試驗臺組成

1）試驗臺由兩個工位組成，即試驗臺轉(zhuǎn)向間隙試驗工位及花鍵滑動力檢測工位，整個試驗臺由試驗臺架和控制系統(tǒng)等部分組成；試驗臺架由鋼結(jié)構(gòu)臺架（或者鋁型材結(jié)構(gòu)）、驅(qū)動裝置、管柱安裝夾具、扭矩傳感器、光電編碼器、力傳感器、位移傳感器等檢測機(jī)構(gòu)等組成；

2）設(shè)備外觀顏色按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，各部分結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，人機(jī)交互界面良好。

三、試驗臺說明

1、轉(zhuǎn)向間隙檢測

1.1試驗平臺

   　采用鋼結(jié)構(gòu)臺架形式，把驅(qū)動機(jī)構(gòu)、管柱安裝夾具等安裝在臺面上，可以試驗時的穩(wěn)定性和工作的可靠性。固定支架可以在一定范圍內(nèi)移動，以滿足0.5－1.5米長轉(zhuǎn)向管柱的試驗需要。

1.2驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置采用日本伺下電機(jī)和進(jìn)口精密減速機(jī)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱的驅(qū)動，電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)角大小受計算機(jī)控制和調(diào)整。

驅(qū)動裝置安裝在一調(diào)整塊上，調(diào)整塊的高度可以通過提升電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，角度可以通過腰形孔進(jìn)行調(diào)整，方便進(jìn)行角度調(diào)整。通過對調(diào)整塊的調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)驅(qū)動裝置的高度和角度調(diào)節(jié)，方便試驗的進(jìn)行。

1.3 扭矩轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)：

 在驅(qū)動裝置的輸出端安裝有的扭矩傳感器，通過的扭矩傳感器實現(xiàn)扭矩的測量，同時在輸出端的前端安裝有光電編碼器，通過光電編碼器檢測旋轉(zhuǎn)角度。

1.4安裝夾具

1.4.1 本設(shè)備的試驗對象是長度為0.5～1.2m汽車轉(zhuǎn)向管柱，為適應(yīng)不同長度的轉(zhuǎn)向管柱安裝需要，在試驗臺面上安裝有T型槽板，方便不同長度的管柱尾端固定座與支架的安裝座可以在臺面上移動，以滿足試驗的需要。

1.4.2  管柱采用外花鍵端在上，萬向節(jié)端在下安裝原則。外花鍵端采用聯(lián)軸器定位安裝。萬向節(jié)端采用與尾座軸連接及鎖緊機(jī)構(gòu)組成。當(dāng)檢測啟動力矩和空載扭矩時，松開鎖緊機(jī)構(gòu)手柄，讓萬向節(jié)端連接軸在軸承作用下，自由旋轉(zhuǎn)；當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)間隙時。擰緊鎖緊機(jī)構(gòu)手柄即可開始試驗。

1.4.3 管柱安裝支架，分為帶支架與不帶支架的轉(zhuǎn)向管柱。當(dāng)帶支架時，只需要將支架與相對應(yīng)的夾具固定即可試驗；當(dāng)不帶支架時，通過V型槽夾具把管柱支撐能過壓塊，壓緊即可試驗。

.5空載扭矩支撐機(jī)構(gòu)本設(shè)備的試驗對象是長度為0.5～1.2m汽車轉(zhuǎn)向管柱，為適應(yīng)不同長度的轉(zhuǎn)向管柱旋轉(zhuǎn)安裝需要，在試驗臺面上安裝有T型槽板，旋轉(zhuǎn)支撐夾具和管柱固定端可以在臺面上移動，以滿足試驗的需要。

1.6試驗的簡要說明

用轉(zhuǎn)向管柱的基準(zhǔn)面按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)裝在試驗臺上，計算機(jī)控制驅(qū)動裝置向一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的扭矩達(dá)到3NM，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)過的角度。

計算機(jī)控制驅(qū)動裝置回到初始狀態(tài)，再控制驅(qū)動裝置向另一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的扭矩達(dá)到3NM，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)過的角度。

啟動力矩和空載扭矩，松開鎖緊機(jī)構(gòu)手柄，萬向接端在軸承作用下，自由旋轉(zhuǎn)；當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)間隙時。擰緊鎖緊機(jī)構(gòu)手柄即可開始試驗。在試驗過程中，計算機(jī)自動采集相關(guān)的扭矩值和轉(zhuǎn)角值，并繪制相應(yīng)的扭矩和角度的關(guān)系曲線。測量完成后，曲線的起始位置為啟動力矩，轉(zhuǎn)動過程中的曲線平均值為空載扭矩。

2、滑動花鍵滑動力檢測

3、2.1 試驗平臺

   　采用鋼結(jié)構(gòu)臺架形式，把驅(qū)動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向管柱安裝夾具等安裝在臺面上，轉(zhuǎn)向管柱在肘夾下固定，可以試驗時的穩(wěn)定性和工作的可靠性。固定支架可以在一定范圍內(nèi)移動，以滿足轉(zhuǎn)向管柱的試驗需要。

2.2 驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置采用電機(jī)和精密減速機(jī)導(dǎo)軌絲杠機(jī)構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱的驅(qū)動，電機(jī)的速度和位移大小受計算機(jī)控制和調(diào)整。

2.3 力和位移檢測機(jī)構(gòu)：

 在驅(qū)動裝置的輸出端安裝有的力與位移傳感器，通過的力傳感器實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向管柱軸向力及花鍵滑動力的測量，同時在輸出端的前端安裝有位移傳感器，通過位移傳感器檢測其位移變化量。

2.4安裝夾具

2.4.1  管柱安裝支架，通過V型槽夾具把管柱支撐通過肘夾壓緊即可試驗。

2.4.2  管柱固定后，將管柱輸入端與伺服驅(qū)動力端連接起來。系統(tǒng)自動對軸向滑動力加載，通過位移傳感器時時檢測其軸向位移量。

2.5試驗的簡要說明

2.5.1轉(zhuǎn)向軸軸向間隙

將轉(zhuǎn)向管柱的基準(zhǔn)面按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)安裝在試驗臺上，連接轉(zhuǎn)向管柱與驅(qū)動機(jī)構(gòu)，計算機(jī)控制驅(qū)動裝置一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的軸向推力29.4時，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱移動的位移。

計算機(jī)控制驅(qū)動裝置回到初始狀態(tài)，再控制驅(qū)動裝置向另一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的拉力29.4時，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱移動的位移。

試驗判斷參數(shù)：轉(zhuǎn)向管柱總成在軸向拉力±29.4N時,軸向間隙＜0.1mm;在軸側(cè)向施加±29.4N時，徑向間隙＜0.08mm；

2.5.2滑動花鍵滑動力

將轉(zhuǎn)向管柱的基準(zhǔn)面按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)裝在試驗臺上，連接轉(zhuǎn)化鍵軸與驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定好后，計算機(jī)控制驅(qū)動裝置一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱花鍵軸滑起時，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱滑動起動力。

試驗判斷參數(shù)：滑動花鍵推拉滑動動力≤70N；

2.5.3萬向節(jié)十字軸轉(zhuǎn)向間隙

將轉(zhuǎn)向管柱的基準(zhǔn)面按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)安裝在試驗臺上，連接轉(zhuǎn)向管柱與驅(qū)動機(jī)構(gòu)，計算機(jī)驅(qū)動裝置正反二個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受扭矩±1N.m時，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱十字軸軸向位移量。

試驗判斷參數(shù)：萬向節(jié)十字軸扭轉(zhuǎn)間隙：在±1N.m的力矩下，每端萬向節(jié)在轉(zhuǎn)動方向的間隙≤15′

2.6.4轉(zhuǎn)向傳動軸總成扭轉(zhuǎn)間隙

用轉(zhuǎn)向管柱的基準(zhǔn)面按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)裝在試驗臺上，計算機(jī)控制驅(qū)動裝置向一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的扭矩達(dá)到3NM，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)過的角度。

計算機(jī)控制驅(qū)動裝置回到初始狀態(tài)，再控制驅(qū)動裝置向另一個方向動作，緩慢加載直到轉(zhuǎn)向管柱承受的扭矩達(dá)到3NM，在此過程中，計算機(jī)自動記錄轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)過的角度。

啟動力矩和空載扭矩，松開鎖緊機(jī)構(gòu)手柄，萬向接端在軸承作用下，自由旋轉(zhuǎn)；當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)間隙時。擰緊鎖緊機(jī)構(gòu)手柄即可開始試驗。在試驗過程中，計算機(jī)自動采集相關(guān)的扭矩值和轉(zhuǎn)角值，并繪制相應(yīng)的扭矩和角度的關(guān)系曲線。測量完成后，曲線的起始位置為啟動力矩，轉(zhuǎn)動過程中的曲線平均值為空載扭矩。