本發明屬于汽車零部件臺架試驗技術領域，具體的說是一種用于進行載貨汽車v形反作用桿道路模擬臺架試驗的載貨汽車v形反作用桿臺架試驗系統。

背景技術：

v形反作用桿是重型汽車底盤懸架系統中的關鍵部件，其主要應用在使用平衡懸架系統或空氣懸架系統的重型汽車上，連接著車架與車橋，以承受牽引力、制動力及汽車轉彎時的離心力等，同時還起到平衡車身的作用。

目前，針對v形反作用桿的臺架試驗主要以單向加載為主，即在縱向、橫向分別對其加載，與實車狀態下復雜的受力情況相差較大，導致臺架的失效形式與實際失效形式不一致，無法真正起到檢驗產品的作用。從2002年在國產商用車開始采用v形反作用桿至今，國內尚無有效可行的試驗手段對其可靠性進行充分驗證。

技術實現要素：

本發明提供了一種多通道、道路載荷譜加載，用于進行載貨汽車v形反作用桿道路模擬臺架試驗的載貨汽車v形反作用桿臺架試驗系統，解決了現有臺架試驗系統的上述不足。

本發明技術方案結合附圖說明如下：

一種載貨汽車v形反作用桿臺架試驗系統，該試驗系統包括試驗加載機構和控制系統；所述的試驗加載機構包括龍門支架1、綜合加載體5、v形反作用桿9、橫向加載裝置、縱向加載裝置和垂向加載裝置；所述的橫向加載裝置中的橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的縱向加載裝置中的縱向連桿6通過第二關節軸承4與綜合加載體5相連；所述的垂向加載裝置中的兩個垂向加載線性作動器3的上端通過第一關節軸承2固定在龍門支架1上,兩個所述的垂向加載線性作動器3的作動端通過第二關節軸承4與綜合加載體5的兩側連接，所述的v形反作用桿9的大端經大端支座10固定在綜合加載體5的中部，小端經小端支座11固定在縱向加載裝置的縱向固定支座8上。

所述的橫向加載裝置還包括橫向加載線性作動器14、滾珠花鍵副15、轉動銷軸16、第四關節軸承17、橫向固定支座19、第五關節軸承20、橫向加載擺臂21和橫向加載連桿22；所述的橫向加載線性作動器14固定在橫向固定支座19上；所述的橫向加載線性作動器14的作動端經過第五關節軸承20和滾珠花鍵副15并且通過轉動銷軸16與橫向加載擺臂21的一端連接；所述的橫向加載擺臂21的另一端通過兩根橫向加載連桿22經橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的橫向加載連桿22與橫向加載擺臂21、橫向加載座18之間均采用第四關節軸承17連接。

所述的縱向加載裝置還包括縱向連桿6、縱向加載線性作動器7、第三關節軸承13和兩個縱向活動拉桿12；其中所述的縱向固定支座8通過兩個縱向活動拉桿12與綜合加載體5的下端連接，連接部分均采用第三關節軸承13；所述的綜合加載體5的上端通過縱向連桿6與縱向加載線性作動器7連接；所述的縱向加載線性作動器7固定在縱向固定支座8上。

所述的縱向連桿6、縱向活動拉桿12和v形反作用桿9三者平行，且縱向活動拉桿12兩端的球軸承求心間的距離、縱向連桿6兩端的球軸承求心間的距離、v形反作用桿9小端球頭連線中心到大端球頭中心的距離三者相等。

所述的橫向加載線性作動器14的加載位置在橫向加載擺臂21的中間；所述的v形反作用桿9的大端球頭中心在兩個橫向加載座18的連線中心。

所述的控制系統采用servotest公司的安裝有ics載荷譜迭代軟件的pulsar控制器，所述的pulsar控制器與兩個垂向加載線性作動器3、縱向加載線性作動器7和橫向加載線性作動器14相連。

所述的綜合加載體5成“凸”字形，能夠同時連接v形反作用桿9與各方向加載裝置，兩個縱向活動拉桿12通過第三關節軸承13固定在綜合加載體5的下部，可模擬實車i形反作用桿；所述的v形反作用桿9通過關節軸承固定在綜合加載體5中部；所述的縱向連桿6通過關節軸承固定在綜合加載體5上部；兩個所述的垂向線性作動器3通過關節軸承固定在綜合加載體5兩側；所述的橫向加載連桿22分別通過關鍵軸承固定在綜合加載體5上的兩個橫向加載座18上；所述的綜合加載體5的能夠保證v形反作用桿9分別與縱向連桿6和縱向活動拉桿13的縱向距離相等，兩個垂向線性作動器3關于綜合加載體5垂向對稱軸線對稱，兩個橫向加載座18垂向距離與橫向加載擺臂21長度相等，v形反作用桿9的大端球頭固定點在兩個橫向加載座18的連線中心。

所述的橫向加載擺臂21的長度與兩個橫向加載座18垂向距離相等，并與兩個橫向加載連桿22構成平行四邊形機構，從而保證在綜合加載體5上下運動時橫向加載線性作動器14對試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準確。

本發明的有益效果為：該專利技術可在室內模擬試驗系統上復現v形反作用桿的實車失效情況并預測實車使用壽命，可在產品開發階段就發現產品質量問題，縮短道路試驗及臺架試驗周期，降低試驗成本，提高產品研發效率，降低產品市場索賠率。較原來的試驗測試方法，評估v形反作用桿可靠性的時間節點提前一年左右時間，結果準確性由原來的基本和實車不相關，提高到能夠準確反映v形反作用桿實車失效模式及壽命。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為本發明中縱向加載結構示意圖；

圖3為本發明中橫向加載結構示意圖；

圖4為綜合加載體結構主視示意圖；

圖5為綜合加載體結構左視示意圖；

圖6為橫向加載臂結構主視示意圖；

圖7為橫向加載臂結構左視示意圖；

圖8為橫向加載臂結構俯視示意圖。

圖中：1、龍門支架；2、第一關節軸承；3、垂向加載線性作動器；4、第二關節軸承；5、綜合加載體；6、縱向連桿；7、縱向加載線性作動器；8、縱向固定支座；9、v形反作用桿；10、大端支座；11、小端支座；12、縱向活動拉桿；13、第三關節軸承；14、橫向加載線性作動器；15、滾珠花鍵副；16、轉動銷軸；17、第四關節軸承；18、橫向加載座；19、橫向固定支座；20、第五關節軸承；21、橫向加載擺臂；22、橫向加載連桿。

具體實施方式

參閱圖1-圖3，一種載貨汽車v形反作用桿臺架試驗系統，該試驗系統包括試驗加載機構和控制系統；所述的試驗加載機構包括龍門支架1、綜合加載體5、v形反作用桿9、橫向加載裝置、縱向加載裝置和垂向加載裝置；所述的橫向加載裝置中的橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的縱向加載裝置中的縱向連桿6通過第二關節軸承4與綜合加載體5相連；所述的垂向加載裝置中的兩個垂向加載線性作動器3的上端通過第一關節軸承2固定在龍門支架1上,兩個所述的垂向加載線性作動器3的作動端通過第二關節軸承4與綜合加載體5的兩側連接；所述的v形反作用桿9的大端經大端支座10固定在綜合加載體5的中部，小端經小端支座11固定在縱向加載裝置的縱向固定支座8上。

參閱圖3，所述的橫向加載裝置包括橫向加載線性作動器14、滾珠花鍵副15、轉動銷軸16、第四關節軸承17、橫向加載座18、橫向固定支座19、第五關節軸承20、橫向加載擺臂21和橫向加載連桿22；

所述的橫向加載線性作動器14固定在橫向固定支座19上；所述的橫向加載線性作動器14的作動端經過第五關節軸承20和滾珠花鍵副15并且通過轉動銷軸16與橫向加載擺臂21的一端連接；所述的橫向加載擺臂21的另一端通過兩根橫向加載連桿22經橫向加載座18固定在綜合加載體5上；所述的橫向加載連桿22與橫向加載擺臂21、橫向加載座18之間均采用第四關節軸承17連接。

兩個所述的橫向加載連桿22、橫向加載擺臂21和兩個橫向加載座18的連線構成一個平行四邊形機構，所述的橫向加載線性作動器14的加載位置在橫向加載擺臂21的中間；所述的v形反作用桿9的大端球頭中心在兩個橫向加載座18的連線中心，從而保證在綜合加載體5上下運動時橫向加載線性作動器14對試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準確。橫向加載連桿22長度盡量做長，從而使綜合加載體5上下運動對橫向加載線性作動器14影響盡量小，在不能完全機械解藕的條件下，減小運動耦合的影響。通過橫向加載線性作動器14驅動綜合加載體5實現試件的橫向載荷加載。

參閱圖2，所述的縱向加載裝置包括縱向連桿6、縱向加載線性作動器7、縱向固定支座8、第三關節軸承13和兩個縱向活動拉桿12；

其中所述的縱向固定支座8通過兩個縱向活動拉桿12與綜合加載體5的下端連接，連接部分均采用第三關節軸承13；所述的綜合加載體5的上端通過縱向連桿6與縱向加載線性作動器7連接；所述的縱向加載線性作動器7固定在縱向固定支座8上。

所述的縱向連桿6、縱向活動拉桿12和v形反作用桿9三者平行，且縱向活動拉桿12兩端的球軸承球心間的距離、縱向連桿6兩端的球軸承求心間的距離、v形反作用桿9小端球頭連線中心到大端球頭中心的距離三者相等，從而保證在綜合加載體5上下運動時縱向加載線性作動器7不會產生位移變化，實現在機械結構上解決縱向載荷和垂向加載的運動解耦的技術難點。通過縱向加載線性作動器7驅動綜合加載體5實現試件的縱向載荷加載。

參閱圖1，所述的垂向加載裝置包括第一關節軸承2、第二關節軸承和兩個垂向加載線性作動器3；

兩個垂向加載線性作動器3的上端通過第一關節軸承2固定在龍門支架1上,兩個所述的垂向加載線性作動器3的作動端通過第二關節軸承4與綜合加載體5的兩側連接。2個垂向加載線性作動器3驅動綜合加載體5模擬實車車橋的上下跳動和擺動，實現對v形反作用桿9扭轉及擺動載荷的加載。

所述的控制系統采用servotest公司的安裝有ics載荷譜迭代軟件的pulsar控制器，通過servotest公司的pulsar控制器對4個線性作動器進行同時控制。采集試件在典型工況下的4通道的道路載荷譜，處理后轉化成4通道的臺架試驗加載譜，利用ics軟件進行載荷譜迭代，達到試驗要求精度的臺架試驗驅動譜即可用于后續的臺架試驗。利用試件的臺架試驗壽命、采集道路載荷譜對應的實車行駛里程，根據等疲勞損傷理論，即可估算試件在實車上的使用壽命。

試驗過程中，縱向加載線性作動器7采用載荷控制方式，通過縱向連桿6經綜合加載體5對樣品施加縱向載荷；橫向加載線性作動器14采用載荷控制方式，通過橫向加載連桿22經綜合加載體5對樣品施加橫向載荷；垂向加載線性作動器3采用位移控制方式，通過協調控制經綜合加載體5對樣品施加跳動、翹曲載荷。各線性作動器均采用實車道路載荷譜作為輸入，樣品的受力狀態與實車完全一致。

參閱圖4、圖5，所述的綜合加載體5升級成“凸”字形，能夠同時連接v形反作用桿9與各方向加載裝置，兩個縱向活動拉桿12通過第三關節軸承13固定在綜合加載體5的下部，可模擬實車i形反作用桿；所述的v形反作用桿9通過關節軸承固定在綜合加載體5中部；所述的縱向連桿6通過關節軸承固定在綜合加載體5上部；兩個所述的垂向線性作動器3通過關節軸承固定在綜合加載體5兩側；所述的橫向加載連桿22分別通過關鍵軸承固定在綜合加載體5上的兩個橫向加載座18上；所述的綜合加載體5的能夠保證v形反作用桿9分別與縱向連桿6和縱向活動拉桿13的縱向距離相等，兩個垂向線性作動器3關于綜合加載體5垂向對稱軸線對稱，兩個橫向加載座18垂向距離與橫向加載擺臂21長度相等，v形反作用桿9的大端球頭固定點在兩個橫向加載座18的連線中心。

參閱圖6、圖7、圖8，所述的橫向加載擺臂21的長度與兩個橫向加載座18垂向距離相等，并與兩個橫向加載連桿22構成平行四邊形機構，從而保證在綜合加載體5上下運動時橫向加載線性作動器14對試件即v形反作用桿9大端球頭施加的載荷位置及方向準確。橫向加載連桿22長度盡量做長，從而使綜合加載體5上下運動對橫向加載線性作動器14影響盡量小，在不能完全機械解藕的條件下，減小運動耦合的影響；通過橫向加載線性作動器14驅動綜合加載體5實現試件的橫向載荷加載。