本實用新型涉及零部件的扭轉檢測技術領域，特別是涉及一種對汽車座椅安全銷軸進行高速扭轉性能或疲勞試驗的檢測裝置。
背景技術：
隨著汽車不斷走進百姓家庭，汽車用戶不僅對汽車的動力性能和經(jīng)濟性能提出了更高的要求，同時還要求汽車具有比較好的安全性。汽車的安全性包括主動安全和被動安全，而在被動安全中主要是汽車安全銷軸起作用，在汽車安全銷軸中有些是通過自身的扭轉變形而吸收能量的，由于扭轉工件是吸收能量的關鍵部件，因此通常需要對其進行扭轉性能或疲勞性能進行檢測，以獲取其性能參數(shù)。
目前，我們所了解的針對扭轉工件進行的試驗方法大體上分為兩類：一種是工件在靜止的狀態(tài)下進行，而另外一種是工件在低速扭轉條件下進行。這兩種試驗方法都不能體現(xiàn)出被試驗工件在實際工況下的高速扭轉狀態(tài)，即工件在高速扭轉下的實際工況就不能用上述兩種方法得出的試驗結果數(shù)據(jù)作為依據(jù)。
汽車安全帶中的扭力桿是汽車座椅卷曲器中配置的具有發(fā)生扭轉變形吸收能量的工件，在使用中會因為發(fā)生碰撞或緊急制動而使扭力桿發(fā)生高速扭轉，產(chǎn)生變形，從而吸收沖擊力所帶來的能量。因此需要測出在模擬實際工況高速扭轉下的試驗考核數(shù)據(jù)，而上述兩種方法均不能測出扭力桿在真實高速扭轉下的工作狀態(tài)。要實現(xiàn)在高速狀態(tài)下的扭轉試驗，最常規(guī)的方法是大功率電機升速后高速驅動工件一側，工件另一側使用伺服系統(tǒng)進行制動實現(xiàn)扭轉，這種檢測方法對工件沖擊較大，檢測的數(shù)據(jù)干擾較大，不能真實地反映工件在高速扭轉狀態(tài)下的特性。
本實用新型是通過電動機驅動主動輪，通過摩擦帶動從動輪系，從動輪系上裝配有飛輪和氣動離合器。電機驅動從動輪系達到設定的轉速后，氣動離合器合上實現(xiàn)高速驅動扭轉的，飛輪具有儲能、穩(wěn)定轉速及減輕轉速波動的作用。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種汽車座椅安全銷軸高速扭轉扭距特性的檢測裝置，該裝置能夠對扭轉工件進行扭轉試驗，并能記錄下試驗工件在高速扭轉下的轉速、扭矩和能量隨著試驗工件所轉圈數(shù)變化曲線。
一種汽車座椅安全銷軸高速扭轉檢測裝置，其特征在于包括直線導軌一、電機、主動輪、從動輪、飛輪、主動軸、氣動離合器、離合器半聯(lián)軸器、從動軸、扭力桿卡具、卡具接軸、扭矩傳感器、直線導軌二、軸承座一、軸承座二、軸承座三、軸承座四及高速角度測量傳感器；
電機安裝在直線導軌一上，通過氣缸驅動主動輪；主動輪靠摩擦帶動從動輪；從動軸與主動軸在一條直線上，并通過氣動離合器和離合器半聯(lián)軸器連接，從動輪和氣動離合器通過鍵槽連接在主動軸上；從動軸在主動軸的軸承座一和軸承座二之間，與主動軸通過離合器半聯(lián)軸器連接；從動軸上安裝有扭力桿卡具、卡具接軸、扭矩傳感器、軸承座三、軸承座四和高速角度測量傳感器；在卡具接軸的一端裝有扭矩傳感器，高速角度測量傳感器位于從動軸上的軸承座三和軸承座四之間。
電機和氣動離合器通過氣源連接，用于使電機一端的主動輪與主動軸上的從動輪能夠很好的貼合以及達到設定好的速度后快速的分離。
電機一端的主動輪和主動軸上的從動輪是通過貼合后產(chǎn)生的摩擦力來實現(xiàn)轉速的傳遞的。
主動軸的一端是飛輪，飛輪能夠儲能、穩(wěn)速以及減少速度波動，也提供了一定的轉動慣量，可以通過調(diào)節(jié)飛輪質量來改變轉動慣量的大小。
從動軸與主動軸通過氣動離合器和離合器半聯(lián)軸器連接，在達到預設旋轉速度后，主動輪通過氣缸與從動輪分離，主動軸會帶動從動軸一起轉動。
從動軸的另一端是扭力桿卡具，隨著從動輪一起轉動，而與扭力桿卡具相對應的卡具接軸則是固定不動的。卡具接軸安裝在高速角度測量傳感器支座上，并且能在直線導軌二上移動以卡死試驗工件。
本實用新型所提供的高速扭轉檢測裝置是將加載系統(tǒng)與轉動系統(tǒng)在工作時進行分離開來，在進行扭轉試驗時，試驗工件的一端與扭力桿卡具連接，隨著從動軸一起轉動，另一端與卡具接軸連接固定不動。并且由電機驅動主動輪帶動從動輪做高速旋轉，等到從動輪的轉速達到預先設定的轉速后，通過氣動裝置控制主動輪與從動輪分離，主動軸帶動從動軸上的試驗工件進行高速扭轉運動，使試驗工件在高速下模擬實際工況。通過控制飛輪的質量來調(diào)節(jié)轉動慣量的大小，轉動慣量較大時，試驗工件在轉速還未停下時就會斷裂，用時較短；轉動慣量較小時，試驗工件在轉速停下時仍然不會斷裂，用時較長。通過改變飛輪質量，初始旋轉能量在5000rpm時能達到2700J到14750J，同時，慣性矩范圍為0.0196kgm2到0.1076kgm2；這樣我們就能對不同扭矩的試件進行不同速度的高速扭轉試驗。此外，使用較小功率的電機就可以驅動主動軸的從動輪進行空載高速轉動，有助于節(jié)能。
在具體實施方式中，所述的卡具接軸的一端設有扭矩傳感器。如此，加載系統(tǒng)通過伺服電機系統(tǒng)、高速角度測量傳感器以及扭矩傳感器組成了對轉速、扭矩和能量隨著試驗工件所轉圈數(shù)變化曲線，從而達到適時檢測試驗數(shù)據(jù)和精確控制的目的。
附圖說明
圖1是本實用新型所提供的高速扭轉裝置的結構示意圖。
1.直線導軌一 2.電機 3.主動輪 4.從動輪 5.飛輪 6.主動軸 7.氣動離合器 8.離合器半聯(lián)軸器 9.從動軸 10.扭力桿卡具 11.卡具接軸 12.扭矩傳感器 13.直線導軌二 14.軸承座一 15.軸承座二 16.軸承座三 17.軸承座四 18.高速角度測量傳感器。
具體實施方式
本實用新型的核心在于提供一種能夠對扭轉工件進行高速扭轉試驗的高速扭轉檢測裝置。為了使本技術領域的人員更好的理解本方案，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型所提供的高速扭轉檢測裝置的具體實施方式的結構示意圖，本文中的“上、下、左、右”等表示方位的用語只是為了表示附帶圖的位置關系。
在具體實施方式中，本實用新型所提供的高速扭轉檢測裝置主要由電機2、主動軸6、從動軸9、扭矩傳感器12以及高速角度測量傳感器等組成，適用于對汽車安全銷軸扭力桿的高速扭轉試驗。
主動軸6和從動軸9分別通過軸承安裝于軸承座上，主動軸6和從動軸9是同軸放置的，主動軸6的右端與從動軸9的左端相對，從動軸9的右端與扭矩傳感器12之間有一定的距離是放置試驗工件的，扭矩傳感器12下有直線導軌二可以來回移動以方便試驗工件的安裝。
進行試驗時，將要扭轉的試驗工件扭力桿卡具10和卡具接軸11之間，并使卡具接軸11沿著直線導軌二13向左運動卡緊所要做的試驗工件。在控制系統(tǒng)操作面板處設定想要達到的轉速，然后控制開關啟動。
此時，電機2在氣動裝置的作用下沿著直線導軌1向下運動，直至電機2上的主動輪3與主動軸6上的從動輪4接觸并貼緊，然后電機2就開始帶動主動輪3轉動，而主動輪3通過摩擦力帶動主動軸6上的從動輪4一塊轉動，等到主動輪3和主動軸6都達到預先設定的速度后，氣動裝置就會再使電機2沿著直線導軌一1向上運動。此時，主動輪3與主動軸6上的從動輪4分離開來，同時氣動離合器7開始工作，通過離合器半聯(lián)軸器8使主動軸6的右端與從動軸9的左端連接在一起，并帶動從動軸一起轉動。
從動軸右端連接的扭力桿卡具10會帶動試驗工件做高速扭轉運動，由于扭力桿另一端是固定的，因此扭力桿會在非常短的時間內(nèi)扭轉數(shù)圈后斷裂，此時從動軸9上的高速角度測量傳感器18和扭矩傳感器支座上的扭矩傳感器12會分別記下所轉圈數(shù)和扭矩的大小。從而達到適時檢測試驗數(shù)據(jù)和精確控制的目的。
通過對飛輪5的不同厚度的組合，來改變飛輪5的質量，從而改變了主動軸6的轉動慣量，這樣就可以對不同扭矩的試件來做不同轉速的高速扭轉試驗。