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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410701203.3 (22)申请日 2014.11.28 G01M 13/00(2006.01) (71)申请人 济南瑞晟机械有限公司 地址 251616 山东省济南市商河县许商街道 办事处西铺村 (72)发明人 庞国栋 (74)专利代理机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 张俊涛 (54) 发明名称 一种电液伺服疲劳试验机 (57) 摘要 本发明涉及材料及构件性能试验领域， 特别 公开了一种电液伺服疲劳试验机。它包括摆动机 构、 转动机构和水平加载机构， 摆动机构和转动机 构之间通过联结杆连接， 摆动机构包括摆动缸。
2、， 摆 动缸和联结杆上端分别设有摆臂， 两根摆臂的两 端分别铰接摆动杆， 两根摆动杆与两根摆臂组成 平行四边形 ； 水平加载机构包括直线作动器和摆 杆。 本发明能完全模拟转向拉杆的实际工况， 并且 转向拉杆所受的转动、 摆动与轴向力可同时施加， 也可输入载荷谱协调控制， 同时， 两只试样同时试 验， 很好地解决了受力时各个方向相互干涉的问 题。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104374565 A (43)申请公布日 2015.02.25 CN 104374565 A 1/1 。
3、页 2 1. 一种电液伺服疲劳试验机， 其特征是， 包括摆动机构、 转动机构和水平加载机构， 摆 动机构和转动机构之间通过联结杆 （2） 连接， 其中 ： 所述摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸 （3） ， 摆动缸 （3） 和联结杆 （2） 上端分别固设 有摆臂 （4） ， 两根摆臂 （4） 的两端分别铰接摆动杆 （5） ， 两根摆动杆 （5） 与两根摆臂 （4） 组成 平行四边形 ； 所述转动机构包括输出轴 （61） 水平设置的双输出轴摆动缸 （6） ， 所述双输出轴摆动缸 （6） 位于框架 （7） 内， 它的两个输出轴 （61） 从框架 （7） 伸出， 联结杆 （2） 的下端与框架 （7） 。
4、连接， 所述双输出轴摆动缸 （6） 的两个输出轴 （1） 分别铰接一根用于固定转向拉杆的摆动 筒 （8） ； 所述水平加载机构包括直线作动器 （9） ， 所述直线作动器 （9） 的活塞杆 （10） 铰接一根 摆杆 （12） ， 所述摆杆 （12） 与双输出轴摆动缸 （6） 的输出轴 （61） 平行， 在摆杆 （12） 的两端铰 接有固定转向拉杆的装置 （13） 。 2. 根据权利要求 1 所述的电液伺服疲劳试验机， 其特征是， 所述固定转向拉杆的装置 （13） 包括通过转轴 （15） 铰接在一起的半球形板 （16） ， 两块半球形板 （16） 能卡在一起或通 过锁扣连接在一起， 两个半球形板 。
5、（16） 合起来后其远离转轴 （15） 端形成一个圆形口 （17） 。 3.根据权利要求1或2所述的电液伺服疲劳试验机， 其特征是， 所述水平加载机构还包 括限制活塞杆运行的导向装置 （11） 。 权 利 要 求 书 CN 104374565 A 2 1/2 页 3 一种电液伺服疲劳试验机 0001 （一） 技术领域 本发明涉及材料及构件性能试验领域， 特别涉及一种电液伺服疲劳试验机。 0002 （二） 背景技术 转向拉杆是用来连接汽车前轮转向节和转向齿轮， 使方向盘转动时， 可使前轮由一边 摆向另一边。转向拉杆分为转向直拉杆和转向横拉杆。转向横拉杆是汽车转向梯形的一部 分， 起到转向的传力作。
6、用。 转向直拉杆是方向机拉臂和转向节左臂连接的一个杆， 把方向机 动力传给转向节后就可以控制车轮了。 0003 球铰接总成是转向拉杆的关键部件， 疲劳损坏是该部件的主要损坏形式。 0004 一般的电液伺服疲劳试验机只能模拟转向拉杆一个方向或两个方向的受力情况。 由于转向拉杆受力复杂， 要承受摆动、 转动和轴向的力， 完全模拟比较困难， 国内没有能完 全模拟实际工况的电液伺服疲劳试验机。国内转向拉杆生产厂家和研发机构， 基本采取各 个方向受力分开模拟的方案， 这样会导致试验时与实际工况有较大偏差， 导致试验数据不 准确。 0005 （三） 发明内容 本发明为了弥补现有技术的缺陷， 提供了一种模拟。
7、转向拉杆实际工况能同时施加摆 动、 转动和轴向的力， 完全模拟实际工况， 给研发和检测提供可靠的试验数据的电液伺服疲 劳试验机。 0006 本发明是通过如下技术方案实现的 ： 一种电液伺服疲劳试验机， 其特征是， 包括摆动机构、 转动机构和水平加载机构， 摆动 机构和转动机构之间通过联结杆连接， 其中 ： 所述摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸， 摆动缸和联结杆上端分别固设有摆臂， 两 根摆臂的两端分别铰接摆动杆， 两根摆动杆与两根摆臂组成平行四边形 ； 所述转动机构包括输出轴水平设置的双输出轴摆动缸， 所述双输出轴摆动缸位于框架 内， 它的两个输出轴从框架伸出， 联结杆的下端与框架连接， 所述。
8、双输出轴摆动缸的两个输 出轴分别铰接一根用于固定转向拉杆的摆动筒 ； 所述水平加载机构包括直线作动器， 所述直线作动器的活塞杆铰接一根摆杆， 所述摆 杆与双输出轴摆动缸的输出轴平行， 在摆杆的两端铰接有固定转向拉杆的装置。 0007 所述固定转向拉杆的装置包括通过转轴铰接在一起的半球形板， 两块半球形板能 卡在一起或通过锁扣连接在一起， 两个半球形板合起来后其远离转轴端形成一个圆形口。 0008 所述水平加载机构还包括限制活塞杆运行的导向装置。 0009 本发明的有益效果是 ： 1、 本发明能完全模拟转向拉杆的实际工况。 0010 2、 转向拉杆所受的转动、 摆动与轴向力可同时施加， 也可输入。
9、载荷谱协调控制。 0011 3、 采用平行四边形法则， 两只试样同时试验， 很好地解决了受力时各个方向干涉 的问题。 0012 （四） 附图说明 说 明 书 CN 104374565 A 3 2/2 页 4 下面结合附图对本发明作进一步的说明 ： 图 1 为本发明的主视结构示意图 ； 图 2 为本发明的俯视结构示意图 ； 图 3 为图 1 中转动机构的右视结构示意图 ； 图 4 为固定转向拉杆的装置的主视结构示意图 ； 图 5 为图 4 是左视结构示意图。 0013 图中， 1 机架， 2 联结杆， 3 摆动缸， 4 摆臂 ,5 摆动杆， 6 双输出轴摆动缸， 61 输出轴， 7 框架， 8 。
10、摆动筒 ,9 直线作动器， 10 活塞杆， 11 导向装置， 12 摆杆， 13 固定转向拉杆的装置， 14 转向拉杆， 15 转轴， 16 半球形板， 17 圆形口。 0014 （五） 具体实施方式 附图为本发明的具体实施例。如图 1 至图 5 所示， 该种电液伺服疲劳试验机， 包括安装 在机架 1 上的摆动机构、 转动机构和水平加载机构， 摆动机构和转动机构之间通过联结杆 2 连接， 其中 ： 摆动机构包括主轴垂直设置的摆动缸 3， 摆动缸 3 和联结杆 2 上端分别固设有摆臂 4， 两根摆臂 4 的两端分别铰接摆动杆 5， 两根摆动杆 5 与两根摆臂 4 组成平行四边形 ； 转动机构包括。
11、输出轴 61 水平设置的双输出轴摆动缸 6， 双输出轴摆动缸 6 位于框架 7 内， 它的两个输出轴 61 从框架 7 伸出， 联结杆 2 的下端与框架 7 固定连接， 双输出轴摆动缸 6 的两个输出轴 61 分别铰接一根用于固定转向拉杆 14 的摆动筒 8 ； 水平加载机构包括直线作动器 9， 也就是一个油缸， 直线作动器 9 的活塞杆 10 铰接一 根摆杆 12， 摆杆 12 与双输出轴摆动缸 6 的输出轴 61 平行， 在摆杆 12 的两端铰接有固定转 向拉杆的装置 13， 固定转向拉杆的装置 13 可以是如下结构 ： 如图 4、 5 所示， 包括通过转轴 15 铰接在一起的半球形板 1。
12、6， 两块半球形板 16 能卡在一起或通过锁扣连接在一起包裹住 转向拉杆 14 的球形端， 两个半球形板 16 合起来后其远离转轴 15 端形成一个圆形口 17， 便 于转向拉杆 14 伸出。转向拉杆 14 的一端插入摆动筒 8， 另一端放入两个半球形板 16 内， 这 样双输出轴 61、 转向拉杆 14 和摆杆 12 也形成了一个平行四边形 ； 为了防止活塞杆 10 在摆杆 12 的作用下发生方向性的扭转， 在活塞杆 10 上还设置了一 个的导向装置 11， 它可以是一个轴承， 它使活塞杆 10 只能做来回的直线运动。 0015 将转向拉杆 14 安装在摆动筒 8 和摆杆 12 之间， 启动。
13、摆动缸 3、 双输出轴摆动缸 6 和直线作动器 9， 摆动缸 3 的摆动通过由两根摆动杆 5 和两根摆臂 4 组成的平行四边形及 联结杆 2 传递到框架 7 使框架 7 摆动， 框架 7 通过带动摆动筒 8 完成对转向拉杆 14 的摆动 动作加载 ； 与此同时， 双输出轴摆动缸 6 的主轴的旋转完成旋转方向的扭矩施加 ； 转向拉杆 14 的轴向力由直线作动器 9 施加， 上述各方向单独受力， 互不干涉， 而加载力的大小、 加载 角度的闭环控制， 则由 PLC 控制系统控制。 0016 除说明书所述技术特征外， 其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。 说 明 书 CN 104374565 A 4 1/3 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104374565 A 5 2/3 页 6 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104374565 A 6 3/3 页 7 图 5 说 明 书 附 图 CN 104374565 A 7 。