方向盤轉(zhuǎn)向桿抗扭試驗機是專門測試汽車方向盤轉(zhuǎn)向桿抗扭性能的設(shè)備，主要通過模擬車輛行駛過程中轉(zhuǎn)向桿所承受的扭轉(zhuǎn)力、扭轉(zhuǎn)角等工況，評估其在扭轉(zhuǎn)載荷作用下的強度、剛度、疲勞壽命及失效模式，為轉(zhuǎn)向桿材料的選擇、質(zhì)量的把控提供數(shù)據(jù)支持。

方向盤轉(zhuǎn)向桿抗扭試驗機的組成可分為機械系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)三大核心部分，各部分協(xié)同實現(xiàn)扭矩加載、數(shù)據(jù)采集、工況模擬等功能，具體如下：

（一）機械系統(tǒng)

1.機架與底座

承載整個設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，采用高強度鋼材焊接而成，確保試驗過程中整體穩(wěn)定性，避免因加載力過大導(dǎo)致設(shè)備晃動，影響測試精度。

2.加載機構(gòu)

驅(qū)動裝置：通常為伺服電機（搭配減速器）或液壓伺服系統(tǒng)，提供穩(wěn)定的扭矩輸出，可實現(xiàn)正反向扭轉(zhuǎn)、連續(xù)加載或循環(huán)加載，滿足不同測試工況（如靜態(tài)強度、動態(tài)疲勞測試）。

傳動組件：包括扭矩傳感器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠或齒輪傳動結(jié)構(gòu)，將驅(qū)動力平穩(wěn)傳遞至試樣，減少傳動誤差。

3.夾持與定位裝置

夾具：根據(jù)轉(zhuǎn)向桿的外形（如圓柱、花鍵、異形結(jié)構(gòu)）設(shè)計專用夾具，確保試樣兩端牢固固定，避免試驗中打滑或松動（夾具需具備可調(diào)性，適配不同規(guī)格的轉(zhuǎn)向桿）。

定位機構(gòu)：用于調(diào)整試樣與加載軸的同軸度，保證扭矩加載方向與試樣軸線一致，減少附加彎矩對測試結(jié)果的影響。

（二）測控系統(tǒng)

1.傳感器組件

扭矩傳感器：高精度測量加載在轉(zhuǎn)向桿上的扭矩值，精度通常達±0.5%~±1%，是核心測量元件。

角度傳感器：實時監(jiān)測轉(zhuǎn)向桿的扭轉(zhuǎn)角度，分辨率可達0.01°，記錄變形量與扭矩的對應(yīng)關(guān)系。

應(yīng)變片（可選）：粘貼在轉(zhuǎn)向桿關(guān)鍵部位，輔助測量局部應(yīng)力應(yīng)變分布，用于失效分析。

2. 控制系統(tǒng)

控制器：基于PLC或工業(yè)計算機，接收傳感器信號，根據(jù)預(yù)設(shè)程序（如扭矩-時間曲線、角度-循環(huán)次數(shù)設(shè)定）控制驅(qū)動裝置的加載速度、加載方式（如恒速加載、階梯加載、正弦波循環(huán)加載等）。

人機交互界面：通過觸摸屏或計算機軟件實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置（如目標扭矩、循環(huán)次數(shù)、加載速率）、試驗過程監(jiān)控（實時顯示扭矩-角度曲線）、緊急停機操作等。

3.數(shù)據(jù)采集與分析模塊

實時采集扭矩、角度、時間等數(shù)據(jù)，生成測試曲線（如扭矩-扭轉(zhuǎn)角曲線、疲勞壽命曲線），自動計算扭轉(zhuǎn)強度、剛度、疲勞極限等參數(shù)。

支持數(shù)據(jù)存儲、導(dǎo)出（如Excel、PDF格式）及報告生成，便于后續(xù)分析與追溯。

（三）輔助系統(tǒng)

1.安全保護裝置

過載保護：當扭矩或角度超過設(shè)定閾值時，自動停機，避免試樣斷裂或設(shè)備損壞。

急停按鈕：手動緊急制動功能，確保試驗安全。

防護罩：封閉試驗區(qū)域，防止試樣斷裂碎片飛濺。

2.冷卻系統(tǒng)

若進行長時間疲勞測試（如十萬次以上循環(huán)加載），驅(qū)動電機或液壓系統(tǒng)可能過熱，需配備水冷或風冷裝置，維持設(shè)備穩(wěn)定運行。

3.校準裝置

內(nèi)置或外接標準扭矩儀，用于定期校準扭矩傳感器，確保測量精度符合JJG 269等檢定規(guī)程要求。

保養(yǎng)注意事項：

保養(yǎng)時需斷電操作，涉及液壓、電氣部件的維修需由專業(yè)人員進行。

建立保養(yǎng)記錄臺賬，詳細記錄保養(yǎng)時間、內(nèi)容及異常情況（便于追溯設(shè)備狀態(tài)）。

長期停用（超過1個月）時，需斷電、覆蓋防塵罩，每月通電開機30分鐘（防止電容老化、電機受潮）。