[发明专利]一种微动疲劳试验用试件装夹及加载装置

说明书

技术领域

本发明属于一种疲劳试验装置，涉及一种附加在微动疲劳试验机上的试件装夹及压紧力加载装置，具体是一种微动疲劳试验用试件装夹及加载装置。

背景技术

微动疲劳存在于社会生活的各个领域中，是螺栓连接机械结构的关键部位失效的主要原因之一。在螺栓连接的两个装配零件结合面之间，由于工作时受到拉、压、弯、扭等不同形式的瞬态机械载荷，零件产生微小的刚体位移及变形，因此结合面接触的部分存在着微动，长期作用会造成零件失效。目前，在进行微动疲劳试验的过程中，由于夹具加工误差及装配误差的存在，很难保证试件压紧面的对中性要求和试件两侧压紧力的一致性要求。针对方足桥和拉压试件间面面接触的特点，要求两个方足桥试件的方足端面正压在拉压试件的平面上，且压紧力的大小相等，而现有的微动夹具不能够很好地保证这些要求，易导致试件产生弯矩且压紧力在试件上分布不均匀，影响试验数据的准确性和一致性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种微动疲劳试验用试件装夹及加载装置，在原有的微动疲劳试验机的基础上，采用本发明可以实现加载方足桥的自动对中，有效的解决了面面接触不完全的问题；本发明可以实现两侧方足桥对拉压试件同时加载，并能够保证两侧加载力的大小相等，在很大程度上提高了试验的准确性和可靠性；本发明只需要一个力传感器就可以实现加载需求，大大降低了制造成本。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：一种微动疲劳试验用试件装夹及加载装置，包括方足桥加载夹具和支撑架；所述支撑架包括支撑架横梁、支撑架纵梁和立柱夹板，所述支撑架的支撑架横梁和支撑架纵梁通过支撑架纵梁紧固螺钉连接，并通过锥形定位销进行定位，立柱夹板和支撑架纵梁对合形成圆孔，通过支撑架紧固螺栓进行连接，使其能够固定在微动疲劳试验机的立柱上；所述方足桥加载夹具包括方足桥加载架、力传感器、弹性圈、加载螺栓、方足桥、方足桥安装座以及加载力调节螺栓，所述方足桥加载架为长方形框架，力传感器通过力传感器紧固螺栓连接在方足桥加载架的一侧，弹性圈通过弹性圈紧固螺钉和力传感器相连，弹性圈上连接加载螺栓，两个方足桥通过四个方足桥安装螺栓分别固定在两个方足桥安装座上，方足桥安装座放置在支撑架横梁上，并通过压板和压板螺钉固定，以限制方足桥安装座的上下方向位置移动，所述加载力调节螺栓通过螺纹连接安装在方足桥加载架的另一侧；所述力传感器、弹性圈、加载螺栓、两个方足桥安装座、两个方足桥以及加载力调节螺栓在方足桥加载架内一字排列，拧紧加载力调节螺栓时，方足桥上产生大小相等方向相反的压紧力。

所述加载螺栓与加载力调节螺栓的头部为球形结构，所述方足桥安装座的螺栓施压部位有半球形的凹坑，拧紧加载螺栓时，方足桥安装座上的一对方足桥压紧面可以自动与拉压试件两侧平面保持平行，保证了方足桥平面与试件的面-面全接触。

所述的方足桥加载夹具在用压板固定前是可以自由活动的，加载螺栓与弹性圈为固定连接，旋转加载力调节螺栓时，由于其与方足桥加载架为螺纹连接，由于作用力与反作用力的关系，传感器、弹性圈以及加载螺栓随加载架向拉压试件移动，从而保证了拉压试件两侧的加载力大小相同。

本发明的有益效果是：本发明的方足桥和拉压试件之间是面-面接触，有效的模拟了两个螺栓连接件平面之间的微动状态；通过本发明可以实现加在拉压试件两侧的压紧力大小相等，消除了弯矩对试验结果的影响；本发明只用一个力传感器就可以实现所需的压紧力测定功能，降低了试验成本；方足桥加载夹具在施加压紧力时的自由状态和加载螺栓头部的球铰接设计保证了两侧方足桥压紧力的一致性和均匀性，减小了装配难度。和传统的微动疲劳试验用试件夹具相比，本发明的拉压试件压紧力施加和调整更方便，力的准确度更容易保证。

附图说明

图1为本发明未安装压板前的结构示意图。

图2为支撑架部分的结构示意图。

图3为本发明中方足桥加载夹具部分的结构示意图。

图4为本发明的整体结构示意图。

图中：1、方足桥加载夹具，2、支撑架，3、压板，4、拉压试件,5、压板螺钉，6、加载力调节螺栓，7、方足桥安装螺栓，8、方足桥安装座，9、方足桥，10、加载螺栓，11、弹性圈，12、弹性圈紧固螺钉，13、力传感器，14、力传感器紧固螺栓，15、支撑架紧固螺栓，16、立柱夹板，17、支撑架纵梁，18、支撑架横梁，19、压板螺栓孔，20、支撑架纵梁紧固螺钉，21、锥形定位销，22、方足桥加载架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：