可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，屬于精密儀器領(lǐng)域。包括彎曲疲勞加載單元、試件夾持單元、伴隨運動單元及精密檢測單元，彎曲疲勞加載單元由直流伺服電機提供動力，經(jīng)由一級蝸輪蝸桿減速帶動曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)搖桿的往復(fù)擺動，搖桿帶動夾持單元實現(xiàn)往復(fù)旋轉(zhuǎn)，彎曲試樣隨著夾持單元的往復(fù)旋轉(zhuǎn)而被反復(fù)彎曲，而伴隨運動單元在彎曲試樣的拖動下，做出伴隨的旋轉(zhuǎn)以及平移。優(yōu)點在于：避免了三點彎曲加載時換算彎矩的誤差，同時避免了支棍摩擦力對于試驗結(jié)果的影響；能對彎矩以及彎曲的角度進行精確的測量；能實現(xiàn)不同的疲勞模式，能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗，能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗。
【專利說明】
可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及精密儀器領(lǐng)域，特別涉及一種可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀。區(qū)別于常見的三點彎加載模式，可以對試樣施加近似的懸臂彎載荷。能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅以及不同平均應(yīng)力的疲勞試驗。該疲勞測試平臺為彎曲的疲勞測試檢測提供了一種嶄新的手段。
【背景技術(shù)】
[0002]統(tǒng)計分析表明，斷裂、磨損和腐蝕是機械零件的主要失效形式，全世界每年因磨損和腐蝕造成的經(jīng)濟損失十分巨大。但由于機械零件的磨損和腐蝕是在機器工作過程中緩慢進行的，可以通過檢修和更換零件的方法來保證機器的正常工作，避免突發(fā)事故的發(fā)生。而斷裂具有突發(fā)性，常常會造成嚴(yán)重的事故。因此，機械零件的斷裂就成為工業(yè)界最關(guān)心的問題。機械零件在承受交變載荷時，雖然載荷幅值遠小于其抗拉強度或屈服強度，甚至小于彈性載荷，但材料內(nèi)部的變型損傷逐漸積累，積累達到一定程度時零件將發(fā)生斷裂破壞。造成機械零件發(fā)生斷裂的眾多因素中，由金屬疲勞引起的機械零件的斷裂失效占80%以上。
[0003]生活中常見的吊車懸臂、橋梁、桁架、汽車底盤及前后橋，在工作時承受單向彎曲負(fù)荷，而且彎曲的載荷往往是不斷變化的，因此有必要對這類零件開展單向彎曲的疲勞試驗;工程中常見的中間惰輪、行星輪，或者齒輪在工作時有正反轉(zhuǎn)向交替的情況下，它的齒根承受的是雙向彎曲應(yīng)力，因此有必要對這類零件開展雙向彎曲的疲勞試驗。市場上比較成熟的彎曲疲勞試驗設(shè)備往往無法實現(xiàn)單向彎曲負(fù)荷以及雙向彎曲負(fù)荷兩種載荷模式，而且也無法對彎矩以及彎曲的角度進行精確的測量，而彎矩及彎曲角度對于疲勞試驗結(jié)果來說至關(guān)重要;常見的反復(fù)彎曲試驗是將矩形截面試樣的一端固定，繞規(guī)定半徑的圓柱支座彎曲90°，再沿相反方向彎曲，針對不同截面尺寸的試樣需要更換不同尺寸的圓柱支座，這樣使試驗過程更加繁瑣。
[0004]因此設(shè)計開發(fā)一種可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，具有單向彎曲負(fù)荷以及雙向彎曲負(fù)荷兩種載荷模式，能對彎矩以及彎曲的角度進行精確的測量，對于研究彎曲疲勞斷裂具有十分重要的意義，對于豐富材料力學(xué)性能測試裝備具有重要的理論意義和良好的應(yīng)用開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，解決了目前疲勞載荷模式單一以及無法對彎矩以及彎曲的角度進行精確測量等問題。本實用新型采用曲柄搖桿機構(gòu)，將電機的單向旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閵A持單元的往復(fù)擺動，曲柄的長度可調(diào)，能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗，搖桿相對于左側(cè)的夾持單元有不同的相對角度，能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;本實用新型將扭矩傳感器安裝在搖桿與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸之間，能實時測量彎曲試樣所承受的彎矩，同時圓光柵尺能實時精確測量出彎曲的角度。區(qū)別于常見的三點彎加載模式，本實用新型可以對試樣施加近似的懸臂彎載荷，這種加載模式避免了三點彎曲加載時換算彎矩的誤差，同樣避免了支棍摩擦力對于試驗結(jié)果的影響。
[0006]本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，包括彎曲疲勞加載單元、夾持單元、伴隨運動單元及精密檢測單元，在傳動鏈上采用曲柄搖桿傳動機構(gòu)來實現(xiàn)懸臂彎曲疲勞加載；曲柄30的長度可調(diào)，實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;搖桿6相對于夾持單元能實現(xiàn)-45°?+45°角度調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述彎曲疲勞加載單元通過扭矩傳感器10與夾持單元連接，夾持單元通過右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15與伴隨運動單元連接，精密檢測單元與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22過盈連接。
[0008]彎曲疲勞加載單元通過蝸輪蝸桿傳動副以及曲柄搖桿傳動機構(gòu)將電機的單方向轉(zhuǎn)動，變換為夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)運動，彎曲試樣19隨著夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)而被反復(fù)彎曲，而伴隨運動單元在彎曲試樣19的拖動下，做出伴隨的旋轉(zhuǎn)以及平移。
[0009]所述的彎曲疲勞加載單元是:直流電機20作為動力源，直流電機20通過電機法蘭26固定在中板29上，所述中板29的上面通過立柱ΙΠ25與上板18固定連接，下面通過立柱11與下板2固定連接;電機軸與蝸桿27通過緊固螺釘固連，蝸輪28與蝸桿27構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動副;蝸輪28通過平鍵與曲柄銷軸5連接，并通過緊固螺釘鎖緊。
[0010]所述的曲柄搖桿傳動機構(gòu)是:曲柄銷軸5的中間部分裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與曲柄銷軸5的軸肩接觸，另一邊與軸用彈性擋圈接觸;軸承的外圈裝在中板29的軸承座孔里，軸承外圈的軸向定位一邊與軸承座孔的臺肩接觸，另一邊與軸承端蓋通過螺釘壓緊；曲柄銷軸5的另一端設(shè)有垂直于曲柄銷軸5軸線的螺紋孔，曲柄銷軸5與曲柄30通過螺紋連接；曲柄30與曲柄銷套4通過螺紋連接，曲柄銷套4另一端的盲孔與搖桿滑套3的銷間隙配合，在盲孔內(nèi)裝有銅套;搖桿滑套3的另一端套在搖桿6上，搖桿滑套3相對于搖桿6軸向自由滑動。
[0011]所述的曲柄30外圓柱面加工有不同旋向的螺紋，分別與曲柄銷套4和曲柄銷軸5螺紋連接，當(dāng)旋動曲柄30時，曲柄銷套4與曲柄銷軸5的距離將增加或減少，從而實現(xiàn)了曲柄30長度的調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;為便于旋動曲柄30，將曲柄30的兩端銑成外六角的形狀。
[0012]所述的夾持單元是:搖桿6與夾緊套9通過螺栓緊固連接，同時夾緊套9自身會發(fā)生形變夾緊傳感器連接軸8，實現(xiàn)夾緊套9與傳感器連接軸8的連接;傳感器連接軸8的末端裝有深溝球軸承，以支撐傳感器連接軸8自由轉(zhuǎn)動，傳感器連接軸8的另一端面沿軸向方向開有方孔，該方孔與扭矩傳感器1的方軸配合，以傳遞扭矩;扭矩傳感器10的一端通過方軸與傳感器連接軸8相連，另一端通過自身的法蘭與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的法蘭相連，左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的上端與傳感器連接軸8均裝有軸承以保證自由轉(zhuǎn)動；左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上設(shè)有平面用于彎曲試樣19的夾持，壓蓋16通過螺釘將彎曲試樣19壓緊在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上。
[0013]所述的夾緊套9起連接作用，將搖桿6與傳感器連接軸8連在一起，另一方面它相對于傳感器連接軸8有不同的相對角度位置，這樣就能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述傳感器連接軸8上面分布有均勻的刻度線，夾緊套9上面有指示箭頭，能夠?qū)烧咧g的角度做出定量調(diào)節(jié)。
[0014]所述的伴隨運動單元既能實現(xiàn)繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)，又能實現(xiàn)平移，具體結(jié)構(gòu)是:右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15中間的平面用來夾緊彎曲試樣19，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的下端裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的軸肩相接觸，另一邊與軸用彈性擋圈接觸，軸承外圈的軸向定位一邊與右軸承座13孔的臺肩接觸，另一邊通過螺釘壓緊右軸承端蓋14，右軸承座13的底板通過螺釘與滑塊12相連，滑塊12安裝在導(dǎo)軌11上，導(dǎo)軌11通過螺釘與下板2緊固連接，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的上端結(jié)構(gòu)與下端相同。
[0015]所述的精密檢測單元包括扭矩傳感器10與圓光柵尺21，所述扭矩傳感器10安裝在搖桿6與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22之間，實時測量彎曲試樣19所承受的彎矩;所述圓光柵尺21安裝在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上隨左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22旋轉(zhuǎn)，光柵尺讀數(shù)頭23通過讀數(shù)頭支架24安裝在上板18固定不動，圓光柵尺21相對于光柵尺讀數(shù)頭23旋轉(zhuǎn)就可以測量出左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的轉(zhuǎn)角；上板18通過立柱Π 17與下板2固定連接。
[0016]本實用新型的有益效果在于:相比較于傳統(tǒng)的彎曲疲勞試驗機，本實用新型的載荷模式更加豐富多樣。在傳動鏈上采用曲柄搖桿機構(gòu)來實現(xiàn)近似的懸臂彎曲疲勞加載，這種加載模式避免了三點彎曲加載時換算彎矩的誤差，同樣避免了支棍摩擦力對于試驗結(jié)果的影響;能對彎矩以及彎曲的角度進行精確的測量;能實現(xiàn)不同的疲勞模式，通過調(diào)節(jié)曲柄的長度，能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗，通過調(diào)節(jié)搖桿相對于左側(cè)的夾持單元的相對角度，能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗。通過調(diào)節(jié)曲柄的長度，調(diào)節(jié)搖桿相對于左側(cè)的夾持單元的角度能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅以及不同平均應(yīng)力的疲勞試驗。相比于傳統(tǒng)的彎曲疲勞試驗機，本實用新型配備高精度的扭矩傳感器以及高精度的圓光柵尺，能實時測量彎曲的角度以及彎矩，這對于研究彎曲角度以及彎矩對疲勞破壞的影響具有重要意義。區(qū)別于常見的三點彎加載模式，本實用新型可以對試樣施加近似的懸臂彎載荷，這種加載模式避免了三點彎曲加載時換算彎矩的誤差，同樣避免了支棍摩擦力對于試驗結(jié)果的影響。本實用新型將在材料科學(xué)、工程機械等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。
[0018]圖1為本實用新型的整機軸側(cè)圖；
[0019]圖2為本實用新型的整機主視圖；
[0020]圖3為本實用新型的整機左視圖；
[0021 ]圖4為本實用新型的整機后視圖；
[0022]圖5為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0023]圖中:1.立柱I;2.下板;3.搖桿滑套;4.曲柄銷套;5.曲柄銷軸;6.搖桿;7.左軸承端蓋;8.傳感器連接軸;9.夾緊套；10.扭矩傳感器；11.導(dǎo)軌；12.滑塊；13.右軸承座；14.右軸承端蓋；15.右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸；16.壓蓋；17.立柱Π ; 18.上板；19.彎曲試樣;20.直流電機；21.圓光柵尺;22.左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸;23.光柵尺讀數(shù)頭;24.讀數(shù)頭支架;25.立柱ΙΠ ; 26.電機法蘭;27.蝸桿;28.蝸輪;29.中板;30.曲柄。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的詳細內(nèi)容及其【具體實施方式】。
[0025]參見圖1至圖5所示，本實用新型的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀包括彎曲疲勞加載單元、夾持單元、伴隨運動單元及精密檢測單元，在傳動鏈上采用曲柄搖桿傳動機構(gòu)來實現(xiàn)近似的懸臂彎曲疲勞加載；曲柄30的長度可調(diào)，能實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;搖桿6相對于夾持單元能實現(xiàn)-45°?+45°角度調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述彎曲疲勞加載單元通過扭矩傳感器10與夾持單元連接，夾持單元通過右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15與伴隨運動單元連接，精密檢測單元與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22過盈連接。
[0026]彎曲疲勞加載單元通過蝸輪蝸桿傳動副以及曲柄搖桿傳動機構(gòu)將電機的單方向轉(zhuǎn)動，變換為夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)運動，彎曲試樣19隨著夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)而被反復(fù)彎曲，而伴隨運動單元在彎曲試樣19的拖動下，做出伴隨的旋轉(zhuǎn)以及平移。
[0027]所述的彎曲疲勞加載單元是:直流電機20作為動力源，直流電機20通過電機法蘭26固定在中板29上，所述中板29的上面通過立柱ΙΠ25與上板18固定連接，下面通過立柱11與下板2固定連接;電機軸與蝸桿27通過緊固螺釘固連，蝸輪28與蝸桿27構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動副;蝸輪28通過平鍵與曲柄銷軸5連接，并通過緊固螺釘鎖緊。
[0028]所述的曲柄搖桿傳動機構(gòu)是:為保證曲柄銷軸5的自由旋轉(zhuǎn)，曲柄銷軸5的中間部分裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與曲柄銷軸5的軸肩接觸，另一邊與軸用彈性擋圈接觸;軸承的外圈裝在中板29的軸承座孔里，軸承外圈的軸向定位一邊與軸承座孔的臺肩接觸，另一邊通過軸承端蓋通過螺釘壓緊；曲柄銷軸5的另一端設(shè)有垂直于曲柄銷軸5軸線的螺紋孔，曲柄銷軸5與曲柄30通過螺紋連接；曲柄30與曲柄銷套4通過螺紋連接，曲柄銷套4另一端的盲孔與搖桿滑套3的銷間隙配合，為保證搖桿滑套3的銷能在盲孔里自由旋轉(zhuǎn)，在盲孔內(nèi)裝有銅套以減少摩擦阻力；搖桿滑套3的另一端套在搖桿6上，搖桿滑套3相對于搖桿6軸向自由滑動。
[0029]所述的曲柄30外圓柱面加工有不同旋向的螺紋，分別與曲柄銷套4和曲柄銷軸5螺紋連接，當(dāng)旋動曲柄30時，曲柄銷套4與曲柄銷軸5的距離將增加或減少，從而實現(xiàn)了曲柄30長度的調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;為便于旋動曲柄30，將曲柄30的兩端銑成外六角的形狀。
[0030]所述的夾持單元是:搖桿6與夾緊套9通過螺栓緊固連接，同時夾緊套9自身會發(fā)生形變夾緊傳感器連接軸8，實現(xiàn)夾緊套9與傳感器連接軸8的連接;傳感器連接軸8的末端裝有深溝球軸承，以支撐傳感器連接軸8自由轉(zhuǎn)動，傳感器連接軸8的另一端面沿軸向方向開有方孔，該方孔與扭矩傳感器1的方軸配合，以傳遞扭矩;扭矩傳感器10的一端通過方軸與傳感器連接軸8相連，另一端通過自身的法蘭與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的法蘭相連，左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的上端與傳感器連接軸8均裝有軸承以保證自由轉(zhuǎn)動；左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上設(shè)有平面用于彎曲試樣19的夾持，壓蓋16通過螺釘將彎曲試樣19壓緊在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上。
[0031]所述的夾緊套9起連接作用，將搖桿6與傳感器連接軸8連在一起，另一方面它相對于傳感器連接軸8可以有不同的相對角度位置，這樣就能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述傳感器連接軸8上面分布有均勻的刻度線，夾緊套9上面有指示箭頭，能夠?qū)烧咧g的角度做出定量調(diào)節(jié)。
[0032]所述的伴隨運動單元既能實現(xiàn)繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)，又能實現(xiàn)平移，具體結(jié)構(gòu)是:右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15中間的平面用來夾緊彎曲試樣19，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的下端裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的軸肩相接觸，另一邊與軸用彈性擋圈接觸，軸承外圈的軸向定位一邊與右軸承座13孔的臺肩接觸，另一邊通過螺釘壓緊右軸承端蓋14，右軸承座13的底板通過螺釘與滑塊12相連，滑塊12安裝在導(dǎo)軌11上，導(dǎo)軌11通過螺釘與下板2緊固連接，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸15的上端結(jié)構(gòu)與下端相同。
[0033]所述的精密檢測單元包括扭矩傳感器10與圓光柵尺21，所述扭矩傳感器10安裝在搖桿6與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22之間，實時測量彎曲試樣19所承受的彎矩;所述圓光柵尺21安裝在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22上隨左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22旋轉(zhuǎn)，光柵尺讀數(shù)頭23通過讀數(shù)頭支架24安裝在上板18固定不動，圓光柵尺21相對于光柵尺讀數(shù)頭23旋轉(zhuǎn)就可以測量出左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸22的轉(zhuǎn)角；上板18通過立柱Π 17與下板2固定連接。
[0034]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡對本實用新型所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:包括彎曲疲勞加載單元、夾持單元、伴隨運動單元及精密檢測單元，在傳動鏈上采用曲柄搖桿傳動機構(gòu)來實現(xiàn)懸臂彎曲疲勞加載；曲柄(30)的長度可調(diào)，實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;搖桿(6)相對于夾持單元實現(xiàn)-45°?+45°角度調(diào)節(jié)，即實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述彎曲疲勞加載單元通過扭矩傳感器(10)與夾持單元連接，夾持單元通過右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(15)與伴隨運動單元連接，精密檢測單元與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)過盈連接;彎曲疲勞加載單元通過蝸輪蝸桿傳動副以及曲柄搖桿傳動機構(gòu)將直流電機的單方向轉(zhuǎn)動，變換為夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)運動，彎曲試樣(19)隨著夾持單元的往復(fù)回轉(zhuǎn)而被反復(fù)彎曲，而伴隨運動單元在彎曲試樣(19)的拖動下，做出伴隨的旋轉(zhuǎn)以及平移。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的彎曲疲勞加載單元是:直流電機(20)作為動力源，直流電機(20)通過電機法蘭(26)固定在中板(29)上，所述中板(29)的上面通過立柱ΠΚ25)與上板(18)固定連接，下面通過立柱I(I)與下板(2)固定連接;電機軸與蝸桿(27)通過緊固螺釘固連，蝸輪(28)與蝸桿(27)構(gòu)成蝸輪蝸桿傳動副;蝸輪(28)通過平鍵與曲柄銷軸(5)連接，并通過緊固螺釘鎖緊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的曲柄搖桿傳動機構(gòu)是:曲柄銷軸(5)的中間部分裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與曲柄銷軸(5)的軸肩相接觸，另一邊與軸用彈性擋圈相接觸；軸承的外圈裝在中板(29)的軸承座孔里，軸承外圈的軸向一邊與軸承座孔的臺肩相接觸，另一邊與軸承端蓋接觸，通過螺釘壓緊；曲柄銷軸(5)的另一端設(shè)有垂直于曲柄銷軸(5)軸線的螺紋孔，曲柄銷軸(5)與曲柄(30)通過螺紋連接；曲柄(30)與曲柄銷套(4)通過螺紋連接，曲柄銷套(4)另一端的盲孔與搖桿滑套(3)的銷間隙配合，在盲孔內(nèi)裝有銅套;搖桿滑套(3)的另一端套在搖桿(6)上，搖桿滑套(3)相對于搖桿(6)軸向自由滑動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的曲柄(30)外圓柱面加工有不同旋向的螺紋，分別與曲柄銷套(4)和曲柄銷軸(5)螺紋連接，當(dāng)旋動曲柄(30)時，曲柄銷套(4)與曲柄銷軸(5)的距離將增加或減少，從而實現(xiàn)了曲柄(30)長度的調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)不同應(yīng)力幅的疲勞試驗;為便于旋動曲柄(30)，將曲柄(30)的兩端設(shè)為外六角的形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的夾持單元是:搖桿(6)與夾緊套(9)通過螺栓緊固連接，同時夾緊套(9)自身會發(fā)生形變夾緊傳感器連接軸(8)，實現(xiàn)夾緊套(9)與傳感器連接軸(8)的連接;傳感器連接軸(8)的末端裝有深溝球軸承，以支撐傳感器連接軸(8)自由轉(zhuǎn)動，傳感器連接軸(8)的另一端面沿軸向方向開有方孔，該方孔與扭矩傳感器(1 )的方軸配合，以傳遞扭矩;扭矩傳感器(1 )的一端通過方軸與傳感器連接軸(8)相連，另一端通過自身的法蘭與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)的法蘭相連，左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)的上端與傳感器連接軸(8)均裝有軸承以保證自由轉(zhuǎn)動;左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)上設(shè)有平面用于彎曲試樣(19)的夾持，壓蓋(16)通過螺釘將彎曲試樣(19)壓緊在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的夾緊套(9)起連接作用，將搖桿(6)與傳感器連接軸(8)連在一起，另一方面它相對于傳感器連接軸(8)有不同的相對角度位置，這樣就能實現(xiàn)不同平均應(yīng)力的疲勞試驗;所述傳感器連接軸(8)上面分布有均勻的刻度線，夾緊套(9)上面有指示箭頭，能夠?qū)烧咧g的角度做出定量調(diào)節(jié)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的伴隨運動單元既能實現(xiàn)繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)，又能實現(xiàn)平移，具體結(jié)構(gòu)是:右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(15)中間的平面用來夾緊彎曲試樣(19)，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(15)的下端裝有深溝球軸承，軸承內(nèi)圈的軸向定位一邊與右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(15)的軸肩接觸，另一邊與軸用彈性擋圈接觸，軸承外圈的軸向定位一邊與右軸承座(13)孔的臺肩接觸，另一邊通過螺釘壓緊右軸承端蓋(14)，右軸承座(13)的底板通過螺釘與滑塊(12)相連，滑塊(12)安裝在導(dǎo)軌(11)上，導(dǎo)軌(11)通過螺釘與下板(2)緊固連接，右側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(15)的上端結(jié)構(gòu)與下端相同。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲疲勞模式的材料力學(xué)性能測試儀，其特征在于:所述的精密檢測單元包括扭矩傳感器(10)與圓光柵尺(21)，所述扭矩傳感器(10)安裝在搖桿(6)與左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)之間，實時測量彎曲試樣(19)所承受的彎矩;所述圓光柵尺(21)安裝在左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)上隨左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)旋轉(zhuǎn)，光柵尺讀數(shù)頭(23)通過讀數(shù)頭支架(24)安裝在上板(18)固定不動，圓光柵尺(21)相對于光柵尺讀數(shù)頭(23)旋轉(zhuǎn)就可以測量出左側(cè)夾具轉(zhuǎn)軸(22)的轉(zhuǎn)角；上板(18)通過立柱Π (17)與下板(2)固定連接。
【文檔編號】G01B11/26GK205538496SQ201620278072
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】趙宏偉, 霍占偉, 代曉航, 劉先華, 李檸, 張世忠, 王順博, 苗淼
【申請人】吉林大學(xué)