一種用于疲勞試驗的快速裝卸分體式夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于疲勞試驗的快速裝卸分體式夾具，用于測試金屬材料拉伸疲勞壽命的試驗，屬于材料性能測試領域。
【背景技術】
[0002]在現代機械設備中，疲勞斷裂是機械零件和工程構件破壞失效的主要原因。因此，為了提高零件可靠性，增強機械設備的安全性，需預先對零部件或材料進行疲勞壽命試驗。
[0003]隨著金屬材料疲勞試驗技術的發(fā)展，國內外已經形成了一套完整的針對拉伸疲勞試驗的試驗技術規(guī)范。由于金屬材料進行疲勞試驗時，載荷力較大，為準確控制試驗載荷，提高試驗精度，相關技術規(guī)范對試件裝夾的對中度和同軸度有嚴格的要求。但在實際試驗的過程中，由于試件加工和裝夾存在誤差，可能在試驗過程中產生額外載荷，導致試件實際承受載荷與設計載荷不一致，從而影響試驗精度。目前，疲勞試驗夾具大多為單體式設計，通過螺紋或者壓板固連在疲勞試驗機上，當試件存在裝夾誤差時，無法進行自適應補償，不能消除人工裝夾時產生的對中誤差。同時，采用螺紋固接時，每次試驗拆裝都需重新進行對中檢測，耗時較長，且裝夾精度及一致性較差，直接限制了試驗進度，并影響試驗精度。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:為了克服上述問題，提供一種用于試件疲勞壽命試驗夾具，本夾具采用分體式設計，具備對中自適應性，可有效解決裝夾時的對中誤差;且更換試件時，無需拆卸夾具體，試件裝夾快速且對中精度一致，可減少對中檢測的工作量，加快試驗進度。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種用于疲勞試驗的快速裝卸分體式夾具，該夾具包括上夾具組件和下夾具組件，其中
[0006]所述上夾具組件包括上夾具體、下夾具體、銷軸、左墊片、右墊片、左支承板、右支承板、擋圈和套環(huán)，上夾具體具有帶孔的插榫，下夾具體具有榫槽且在槽壁上具有孔，銷軸穿過上夾具體和下夾具體的孔進行連接;下夾具體下端具有柱狀凸起，在該柱狀凸起下側具有軸向孔、徑向孔以及擋圈的安裝槽，疲勞試件的一端插入該軸向孔，并通過將所述左支承板和左墊片、右支承板和右墊片分別插入所述徑向孔的兩側從而固定，套環(huán)在擋圈上側防止所述左支承板、左墊片、右支承板和右墊片滑出；所述下夾具組件在所述上夾具組件的基礎上，還包括彈簧，用于將套環(huán)推向擋圈。
[0007]在下夾具體的下端還有螺孔，若干導桿圍繞所述柱狀凸起并與螺孔螺紋連接，在套環(huán)上具有可插入所述導桿的通孔。
[0008]所述上夾具組件與疲勞壽命試驗機的橫梁連接，所述下夾具組件與疲勞壽命試驗機的底座連接。
[0009]左墊片貼合在左支承板上，右墊片貼合在右支承板上，左、右兩塊支承板可在徑向孔內滑動。
[0010]所述左、右兩塊支承板在內側有部分錐孔，從而能夠與疲勞試件的端部結合并限位及對中。
[0011]所述套環(huán)由擋圈和導桿控制其移動范圍。
[0012]所述上夾具體和下夾具體與銷軸為間隙配合，且可繞銷軸轉動，在豎直軸線方向上形成一定的夾角，以彌補金屬試件在加工、安裝及測試過程中出現的距離誤差和角度誤差，避免疲勞試驗過程中可能出現的額外彎曲載荷。
[0013]本發(fā)明利用分體式夾具體和抽拉式支承板，實現疲勞試件的快速裝卸，避免由于加工、裝夾誤差導致在試驗過程中產生附加載荷，本裝置結構簡單，裝夾和拆卸效率較高，有廣泛的應用性，并具有以下有益效果:
[0014](I)采用分體式結構設計夾具，上、下夾具體使用銷軸連接，可在一定范圍內轉動，具備對中誤差自適應性，可自動抵消裝夾過程中產生的對中誤差，提高試驗精度；
[0015](2)采用側向抽拉式支承板結構，滑動支承板即可完成試件更換，無需拆卸夾具主體，不存在重復裝夾誤差，便捷快速且精度較高；
[0016](3)采用套環(huán)對支承板進行橫向限制，避免支承板在疲勞試驗過程中出現分離，套環(huán)的上下滑動即可實現對支承板的“限制”和“放松”，便捷快速。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明疲勞試驗夾具的整體結構立體圖。
[0018]圖2是本發(fā)明疲勞試驗夾具的整體結構主視圖。
[0019]圖3是本發(fā)明疲勞試驗夾具的整體結構爆炸視圖。
[0020]圖4是本發(fā)明疲勞試驗夾具與試件組裝體主視圖。
[0021 ]圖5是本發(fā)明疲勞試驗夾具與試件組裝體半剖視圖。
[0022]圖6是本發(fā)明疲勞試驗夾具與疲勞試驗機組裝示意圖。
[0023]上夾具體1、下夾具體2、銷軸3、左墊片4A、右墊片4B、左支承板5A、右支承板5B、導桿6、擋圈7、套環(huán)8、上夾具組件9、疲勞試件1、下夾具組件11、疲勞試驗機12
【具體實施方式】
[0024]結合附圖對本發(fā)明用于試件疲勞壽命試驗夾具的操作方式作進一步說明:
[0025]第一步:使用銷軸3連接上夾具體I和下夾具體2;將導桿6旋入下夾具體2下部的螺紋孔中，完成導桿安裝;將套環(huán)8裝入下夾具體2下部;將擋圈7裝入下夾具體2下部的溝槽；使用膠水將左墊片4A粘貼在左支承板5A上，將右墊片4B粘貼在右支承板5B上;推動套環(huán)8，露出下夾具體8下部的徑向孔，將左、右墊片從兩側插入徑向孔。完成夾具體組件的安裝。
[0026]第二步:將上、下夾具體組件分別安裝至疲勞試驗機的橫梁和底座上并鎖緊。
[0027]第三步:在下夾具組件上，推開套環(huán)8，從徑向孔取出支承板5A和5B;將疲勞試件端部放入夾具的地步安裝孔;插入支承板5A和5B，支承板閉合，卡住疲勞試件端部;滑動套環(huán)8，封閉徑向孔，完成試件下端裝夾。
[0028]第四步:參考第三步，滑動上夾具組件的套環(huán)8，取出支承板;下降疲勞試驗機振動臺，上夾具組件隨之降低，直至疲勞試件上端部進入夾具的底部安裝孔，插入支承板5A和5B并閉合;滑動套環(huán)8，封閉徑向孔，實現疲勞試件上端裝夾。
[0029]第五步:升高疲勞試驗機的振動臺，直至計算機顯示達到規(guī)定的預緊力，則疲勞試件實現預緊，完成整體裝夾。
[0030]本發(fā)明具體實施應用途徑很多，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，任何采用分體式夾具體設計、側向安裝支承板、使用套環(huán)限制支承板移動的內容，對于本技術領域的技術人員來說，任何在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于疲勞試驗的快速裝卸分體式夾具，其特征在于:該夾具包括上夾具組件(9)和下夾具組件(11)，其中 所述上夾具組件(9)包括上夾具體(I)、下夾具體(2)、銷軸(3)、左墊片(4A)、右墊片(4B)、左支承板(5A)、右支承板(5B)、擋圈(7)和套環(huán)(8)，上夾具體(I)具有帶孔的插榫，下夾具體(2)具有榫槽且在槽壁上具有孔，銷軸(3)穿過上夾具體(I)和下夾具體(2)的孔進行連接;下夾具體(2)下端具有柱狀凸起，在該柱狀凸起下側具有軸向孔、徑向孔以及擋圈(7)的安裝槽，疲勞試件(10)的一端插入該軸向孔，并通過將所述左支承板(5A)和左墊片(4A)、右支承板(5B)和右墊片(4B)分別插入所述徑向孔的兩側從而固定，套環(huán)(8)在擋圈(7)上側防止所述左支承板(5A)、左墊片(4A)、右支承板(5B)和右墊片(4B)滑出； 所述下夾具組件(11)在所述上夾具組件(9)的基礎上，還包括彈簧，用于將套環(huán)(8)推向擋圈(7)。2.根據權利要求1所述的分體式夾具，其特征在于:在下夾具體(2)的下端還有螺孔，若干導桿(6)圍繞所述柱狀凸起并與螺孔螺紋連接，在套環(huán)(8)上具有可插入所述導桿(6)的通孔。3.根據權利要求1或2所述的分體式夾具，其特征在于:所述上夾具組件(9)與疲勞壽命試驗機(12)的橫梁連接，所述下夾具組件(11)與疲勞壽命試驗機(12)的底座連接。4.根據權利要求1或2所述的分體式夾具，其特征在于:左墊片(4A)貼合在左支承板(5A)上，右墊片(4B)貼合在右支承板(5B)上，左、右兩塊支承板(5A，5B)可在徑向孔內滑動。5.根據權利要求4所述的分體式夾具，其特征在于:所述左、右兩塊支承板(5A，5B)在內側有部分錐孔，從而能夠與疲勞試件(10)的端部結合并限位及對中。6.根據權利要求1或2所述的分體式夾具，其特征在于:所述套環(huán)(8)由擋圈(7)和導桿(6)控制其移動范圍。7.根據權利要求1或2所述的分體式夾具，其特征在于:所述上夾具體(I)和下夾具體(2)與銷軸(3)為間隙配合，且可繞銷軸(3)轉動，在豎直軸線方向上形成一定的夾角，以彌補金屬試件在加工、安裝及測試過程中出現的距離誤差和角度誤差，避免疲勞試驗過程中可能出現的額外彎曲載荷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于疲勞試驗的快速裝卸分體式夾具，用于測試金屬材料拉伸疲勞壽命的試驗，屬于材料性能測試領域。為了提高零件可靠性，增強機械設備的安全性，需預先對零部件或材料進行疲勞壽命試驗。在實際試驗的過程中，由于試件加工和裝夾存在誤差，可能在試驗過程中產生額外載荷，導致試件實際承受載荷與設計載荷不一致，從而影響試驗精度。本發(fā)明為了克服上述問題，提供一種用于試件疲勞壽命試驗夾具，本夾具采用分體式設計，具備對中自適應性，可有效解決裝夾時的對中誤差；且更換試件時，無需拆卸夾具體，試件裝夾快速且對中精度一致，可減少對中檢測的工作量，加快試驗進度。
【IPC分類】G01N3/04
【公開號】CN105527157
【申請?zhí)枴緾N201510990241
【發(fā)明人】陳志同, 羅揚, 盧廷鈞, 陳其南, 趙越, 蔣理科, 應少軍
【申請人】北京航空航天大學, 昌河飛機工業(yè)（集團）有限責任公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月24日