[发明专利]一种用于汽车排气系统金属波纹管的三自由度热疲劳试验机

说明书

本发明公开了一种用于汽车排气系统金属波纹管的三自由度热疲劳试验机，属于汽车零部件性能检测领域。该试验机由机械结构和控制系统两大模块组成，其中，机械结构模块包括驱动部分、传动机构和夹紧机构三个部分。电控系统模块包括测控界面、工控机、电机控制器。试验机工作时，用户通过测控界面设定波纹管的运动方向和频率，并由工控机输出控制命令给驱动系统，控制热疲劳试验机按照测控界面设定的运行工况进行试验，工控机采集波纹管热疲劳试验的实际运动状态参数，并在测控界面进行显示。该试验机可实现汽车排气系统金属波纹管横向、纵向、竖向三个方向独立运动的同时，还可以实现两个或三个方向的组合运动，真实模拟波纹管的实车运行工况。

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车排气系统金属波纹管的热疲劳试验机，更具体地说，它涉及一种可实现汽车排气系统金属波纹管横向、纵向、竖向三个方向独立及组合运动的热疲劳试验机。

背景技术

金属波纹管连接汽车排气系统的冷热两端，可以有效减小排气系统受到来自发动机、车身和地面等引起或传递的振动与冲击，降低发动机与排气系统相对位移引发的排气系统乃至整车的振动，在汽车排气系统减振、降噪中起到重要作用。汽车是一个恶劣的、多变环境和载荷下运动的物体，汽车排气系统更是处在一个高温、高湿、强振动、有腐蚀、受强气流冲击的极端恶劣的环境中，金属波纹管在此使用时，其使用寿命也显得尤为重要。

汽车行驶过程中，波纹管受到路面状况、发动机振动、汽车加减速等的影响，其振动方向存在横向、纵向、竖向三个方向的独立及组合运动，振动的频率和幅值也是变化的。现有的波纹管热疲劳试验机构的振动频率和幅值多是固定的，不能真实反映汽车运行过程中波纹管的运动情况，若改变波纹管运动幅值需要对凸轮或偏心轴机构进行重新设计，增加了设计成本和试验周期。因此，为了模拟波纹管的实车运动情况，需要设计一种能够方便的调节波纹管振动频率和幅值的热疲劳试验机构。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种幅值、频率可调，能够实现汽车排气系统金属波纹管三自由度运动的热疲劳测试试验机，真实模拟波纹管的实车运行工况。

为解决上述技术问题，本发明采用如下方案予以实现：一种可实现汽车排气系统金属波纹管横向、纵向、竖向三个方向独立及组合运动的热疲劳试验机，可以方便调节波纹管振动的频率和幅值，真实模拟波纹管实车振动工况。该试验机由机械结构和电控系统两大模块组成，其中，机械结构模块包括驱动部分、传动机构和夹紧机构三个部分。电控系统模块包括测控界面、工控机、电机控制器。试验机工作时，用户通过测控界面设定波纹管的运动方向和频率，并由工控机输出控制命令给驱动系统，控制热疲劳试验机按照测控界面设定的运行工况进行热疲劳试验，工控机采集波纹管热疲劳试验的实际运动状态参数，并在测控界面进行显示。该试验机可实现汽车排气系统金属波纹管横向、纵向、竖向独立运动的同时，还可以实现两个或三个方向的组合运动，真实模拟波纹管的实车运行工况。

本发明的有益效果是：

设计的汽车波纹管三自由度热疲劳试验机，能够实现波纹管沿横向、纵向、竖向三个方向独立及组合运动，真实模拟波纹管实车振动情况。本发明通过调节夹紧机构的位置，实现对不同尺寸波纹管的热疲劳试验。本发明通过控制电机的转速，可调节波纹管振动频率范围0～20Hz，本发明通过调节曲柄圆柱销与曲柄轮的中心距，可调节运动幅值范围0～30mm。

附图说明

图1是本发明的正二测视图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的左视图。

图4是本发明的俯视图。

图5是本发明的电控系统原理图。

图6是本发明的控制流程图。

具体实施方式