[发明专利]一种点接触式微动疲劳试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，包括与试样直接接触的微动桥，环面与试样轴向垂直的加载环，穿过加载环环壁与微动桥接触的加载螺栓，和设置在加载环内的装配框，所述试样穿过加载环的环面中心，所述微动桥上与试样的接触面处设置有凸弧面形的微动桥脚，所述加载环或加载螺栓上设置有应变片并连有应变仪。

2.根据权利要求1所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述装配框的一对称侧面中空贯穿，所述中空贯穿腔用来放置微动桥，沿装配框上下面中心连线开有能让试样穿过的孔。

3. 根据权利要求1或2所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述微动桥为长条形方块，微动桥的数量为两个，所述微动桥受装配框固定均匀对称地压在试样的两边，每块微动桥上的凸弧面形的微动桥脚的数量为两个且均匀布置。

4. 根据权利要求1所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述加载环环壁上均布开有四个螺纹孔，螺纹孔的中心线与加载环中心线垂直。

5. 根据权利要求1或4所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述加载螺栓的数量为两个，加载螺栓穿过加载环环壁上对称的两螺纹孔与微动桥接触。

6. 根据权利要求1或4所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述加载环上与安装加载螺栓孔对称的两孔外设置有固定支持板，所述固定支持板长度方向与试样轴向垂直，通过螺栓将加载环与固定支持板连接，固定支持板两端与疲劳试验机的固定竖直轴固定连接。

7. 根据权利要求5所述的点接触式微动疲劳试验装置，其特征在于，所述加载螺栓的螺纹段设置在螺栓端部与加载环接触的部分，螺纹段的长度与加载环、试样以及微动桥的尺寸相适应。

8. 一种点接触式微动疲劳试验方法，实验前对试样和微动桥桥脚用超声清洗，将经过超声清洗的试样上部夹持在疲劳试验机的上夹具上，再将下夹具与高精低速转动台通过螺纹固定，且下夹具的夹持腔的垂向中心线与高精低速转动台旋转轴对中；将微动桥与试样紧密接触，同时给一定的预压力固定试样和微动桥的接触部位，将试样固定在微动桥的中心位置，装配装配框，以固定微动桥的位置，装配粘贴好应变片并连接好应变仪的加载环和加载螺栓；用下夹具夹持试样的下部；

疲劳实验机将平均拉应力加到预定应力水平，然后根据微动桥上的应变仪数据，调整加载环上的加载螺栓把接触应力加到预定要求并保证接触压力不变；通过数据采集控制系统控制上夹具的上下移动，使试样夹紧并施加设定的载荷，同时通过数据采集控制系统的控制使下夹具及其夹持的试样下部以设定的转速和转角进行多次往复旋转；同时，通过与上夹具相连的传感器测出轴向载荷和扭矩，并送至数据采集控制系统进行分析。

9. 根据权利要求8所述的点接触式微动疲劳试验方法，其特征在于，试样所受接触应力通过加载环上的加载螺栓施加，通过旋转加载螺栓来改变试样表面受到的接触应力，其接触应力的大小通过加载环或加载螺栓上连接的应变片和应变仪来测量。