[实用新型]一种方向盘转动惯量测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测试技术领域，涉及一种方向盘转动惯量测试装置；特别适用于 汽车方向盘开发过程中的转动惯量测试。

背景技术

汽车方向盘开发过程中需要测试方向盘转动惯量。开发一种精确、操作方便的方 向盘转动惯量测试装置，是本领域工程人员的任务课题。

发明内容

本实用新型公开了一种方向盘转动惯量测试装置，以实现开发一种精确、操作方 便的方向盘转动惯量测试装置，满足汽车方向盘开发过程中方向盘转动惯量测试需要。

本实用新型包括控制柜、工作台面、扭簧谐振系统、离合器、光电传感器；控制柜包 括PLC、工控机系统；PLC与工控机系统电连接；控制柜安装在工作台面下方；扭簧谐振系统 包括转轴、支架、轴承、扭簧；支架上具有轴承安装孔，轴承安装在支架上；支架紧固安装在 工作台面上；转轴与轴承配合，扭簧一端固定安装在工作台面上，扭簧另一端与转轴紧固连 接；光电传感器与转轴相对布置，紧固安装在支架上，与PLC电连接；离合器紧固安装连接在 支架上，与PLC电连接；离合器松开状态时，转轴可自如转动；离合器抱死状态时，转轴锁死 不能转动；被测件方向盘与工件转向管柱花键螺栓连接；转向管柱紧固安装在转轴上端部； 转轴刚性连接方向盘；手动转动方向盘，方向盘带动转轴同步转动；扭簧卷紧，扭簧给被测 件提供回转的动力；当转轴转到一定角度时，PLC控制离合器抱死，方向盘转动角度锁死；松 开手，扭簧松驰，扭簧回弹力驱动转轴回转；光电传感器测量记录转动周期，工控机程序计 算得出最终转动惯量值。

本实用新型扭簧通过卡扣方式连接固定在转轴上。

本实用新型还包括蜂鸣器，蜂鸣器与PLC电连接；转动方向盘，当到达PLC设定角度 时，蜂鸣器鸣叫；此时轻轻松开方向盘，方向盘固定在所设定的角度。

本实用新型光电传感器测量记录转动周期为扭簧松驰释放开始到回到弹簧位移 原点时间。

本实用新型工作原理是：通过用扭簧谐振系统模拟钟摆简谐震动，进行转动惯量 测试。当扭簧谐振系统处于自由振动状态的时候，物体受到扭簧的转动力随转动角度的减 少而成比例减少，减到原点的时候为零，此时速度最快，然后再随转动角度的增加，加速度 不断增加，直到速度减为零，又开始向原点运动，这种情况下就如同钟摆简谐振动一样，其 振动周期与振动幅度无关，而只与物体质量和摆动半径有关，而对于扭簧谐振系统，就只与 物体转动惯量有关，通过测试扭簧谐振系统的振动周期来测试物体的转动惯量。

测试操作方法：

1.打开主电源开关，接着打开工控机电源开关。

2.开机后程序会自动运行，将工件放在转动轴上，按下“刹车”按钮，转动轴锁死， 将工件固定在转动轴上以后，再按动“刹车”按钮，转动轴恢复转动。

3.点击界面上的“开始检测”开始检测过程。

4.转动方向盘，当到达设定角度的时候，蜂鸣器会鸣叫，此时轻轻松开方向盘，方 向盘就会固定在你所设定的角度。

5.按下“开始”按钮，方向盘在卷簧作用下回转，回转结束后机器自动计算出该样 件的转动惯量，并显示在屏幕上。

本实用新型积极效果在于：测试精确、操作方便、成本低、性能可靠，满足汽车方向 盘开发过程中方向盘转动惯量测试需要。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构局部放大示意图；

图中：1控制柜、2工作台面、3扭簧谐振系统、4光电传感器、5离合器、3.1转轴、3.2 扭簧、3.3支架、J1方向盘、J2转向管柱。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的一个实施例。

本实用新型实施例如图1所示，包括控制柜1、工作台面2、扭簧谐振系统3、光电传 感器4、离合器5；扭簧谐振系统3包括转轴3.1、扭簧3.2、支架3.3、轴承；控制柜1包括PLC、工 控机系统；PLC与工控机系统电连接；控制柜1安装在工作台面2下方；支架3.3上具有轴承安 装孔，轴承安装在支架3.3上；支架3.3紧固安装在工作台面2上；转轴3.1与轴承配合，扭簧 3.2一端固定安装在工作台面2上，扭簧3.2另一端通过卡扣方式与转轴3.1紧固连接；光电 传感器4与转轴3.1相对，紧固安装在支架3.3上，光电传感器4与PLC电连接；离合器5紧固安 装连接在支架3.3上，与PLC电连接；离合器5松开状态时，转轴3.1可自如转动；离合器5抱死 状态时，转轴3.1锁死不能转动；被测件方向盘J1与工件转向管柱J2花键螺栓连接；转向管 柱J2紧固安装在转轴3.1上端部；转轴3.1通过转向管柱J2刚性连接方向盘J1；手动转动方 向盘J1，方向盘J1带动转轴3.1同步转动；扭簧3.2卷紧，扭簧3.2给被测件提供回转的动力； 当转轴3.1转到一定角度时，PLC控制离合器5抱死，方向盘J1转动角度锁死；松开手，扭簧 3.2松驰，扭簧3.2回弹力驱动转轴3.1回转；光电传感器4测量记录转动周期，工控机程序计 算得出最终转动惯量值。