[发明专利]多轴载荷超声扭转疲劳试验装置

权利要求书

1.多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：包括拉压载荷加载装置、固定框架装置、超声加载装置、扭转位移放大器夹持装置、扭转载荷加载装置；

所述的拉压载荷加载装置包括基座(1)、支撑框架(2)、横梁(3)、两个立式的丝杠(4)、力传感器(6)；所述两个立式的丝杠(4)安装在基座(1)上，横梁(3)两端分别固定在两个丝杠(4)上，力传感器(6)安装在横梁(3)上，丝杠(4)在控制系统控制下转动从而调节横梁(3)位置；

所述固定框架装置包括力传感器连接件(5)、上定位盘(7)、下定位盘(11)、定位盘连接杆(8)；所述上定位盘(7)和下定位盘(11)之间通过定位盘连接杆(8)连接，上定位盘(7)通过力传感器连接件(5)安装在横梁(3)下方；

所述的超声加载装置包括换能器(9)、上扭转位移放大器(12)、扭转振动试样(13)、下扭转位移放大器(14)；超声加载装置与下定位盘(11)之间是通过上扭转位移放大器夹具(10)进行连接，上扭转位移放大器夹具(10)先对上扭转位移放大器(12)进行夹持并锁紧，然后再通过螺栓连接与下定位盘(11)连接，上扭转位移放大器(12)、扭转振动试样(13)、下扭转位移放大器(14)依次通过螺纹连接；换能器(9)的下端通过紧定螺钉(23)与上扭转位移放大器(12)连接；

扭转位移放大器夹持装置包括上扭转位移放大器夹具(10)和下扭转位移放大器夹具(15)；

所述上扭转位移放大器夹具(10)由对称的半圆槽组成，半圆槽内壁有环状凸脊，环状凸脊表面半径与上扭转位移放大器(12)上端外径相同，半圆槽上表面与下定位盘(11)通过螺母连接，两个半圆槽凸脊内壁与上扭转位移放大器(12)表面贴合，两个半圆槽通过螺钉连接；所述下扭转位移放大器夹具(15)是在上扭转位移放大器夹具(10)结构形状的基础上，在其凸脊所在位置的外壁开有走线槽(152)；

所述扭转载荷加载装置包括引线(19)、配重(21)、双向推力轴承结构(16)、下定位连接件(17)、摆臂(20)、摆臂连接件(18)、滑轮(22)；所述双向推力轴承结构(16)在压力和拉力作用下自由转动，双向推力轴承结构(16)连接在下扭转位移放大器夹具(15)下方；所述下定位连接件(17)为三段式变截面圆柱体，上段圆柱为半径大于中间段圆柱的板，上段圆柱上表面与双向推力轴承结构(16)下表面连接，中间段圆柱半径较小但需满足试验结构强度，下端圆柱半径大于中间段圆柱半径，下端圆柱在下表面与基座(1)固定连接；所述摆臂(20)一端通过摆臂连接件(18)安装在下定位连接件(17)的上段圆柱的顶部边缘上；所述摆臂(20)另一端安装滑轮(22)，摆臂(20)用于调节滑轮(22)的高度；引线一端缠绕在下扭转位移放大器夹具(15)外壁的走线槽内，另一端连接配重(21)。

2.根据权利要求1所述的多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：上扭转位移放大器夹具(10)为对称的两个半圆槽结构，半圆槽内壁圆柱中心高于侧面位置，内壁凸脊的内径与上扭转位移放大器(12)上端外径相同。

3.根据权利要求1所述的多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：上扭转位移放大器夹具(10)在上扭转位移放大器(12)扭转角度为0的横截面处对上扭转位移放大器(12)进行夹持。

4.根据权利要求1所述的多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：下扭转位移放大器夹具(15)为对称的两个半圆槽结构，半圆槽内壁圆柱中心高于侧面位置，内壁凸脊的内径与下扭转位移放大器(14)下端外径相同。

5.根据权利要求1所述的多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：下扭转位移放大器夹具(15)外侧开有走线槽，走线槽用于放置引线，引线一端缠绕固定在下扭转位移放大器夹具(15)外侧面上，另一端连接配重(21)。

6.根据权利要求1所述的多轴载荷超声扭转疲劳试验装置，其特征在于：下扭转位移放大器夹具(15)在下扭转位移放大器(14)扭转角度为0的横截面处对下扭转位移放大器(14)进行夹持。