[发明专利]夹持直径可调的圆棒试样疲劳试验夹具及组装、装夹方法

说明书

夹持直径可调的圆棒试样疲劳试验夹具及组装、装夹方法，包括结构相同、上下对称、同轴配置的上夹具和下夹具，上夹具和下夹具分别夹持住试样的两端；上夹具和下夹具分别包括各自的夹持座、夹持滑块、安装座和顶块；夹持座上立式开设斜楔形滑块配置腔，在滑块配置腔内沿轴向对称配置两块夹持滑块，夹持滑块能够沿导向滑槽在滑块配置腔内上下滑动，从而改变由两块夹持滑块相对侧的夹持面所围设的夹持腔大小；夹持座和安装座之间设有导向销；导向销上外套弹簧，弹簧弹性压配于夹持座和安装座之间；夹持座和安装座可调节式连接为一体。本夹具适用力学领域的疲劳试验，实现了对不同直径圆棒试样的防滑夹持，并且对中性良好。

技术领域

本发明涉及力学测试试验器械领域，尤其涉及到一种用于疲劳试验的夹持直径可调的圆棒试样夹具及组装、装夹方法。

背景技术

材料加工成机械构件，面临多种不同的使用环境。许多构件在使用过程中达不到设计寿命，很大一部分是由于受到载荷作用，尤其是循环载荷，引起材料的疲劳，加速了零件的破坏。构件的疲劳性能在机械构件的使用寿命中占有决定性的作用，研究机械构件的疲劳强度及可靠性设计，对提高机械构件的使用寿命和使用安全性有着极其深远的意义。

疲劳试验指承受循环载荷下测定材料特性的试验方法。各种材料在制造加工过程中都不可避免地出现制造和加工缺陷，这也是评价材料质量和估算构件寿命的重要因素之一。因此，了解这一缺陷在使用过程中对材料机械性能及机械构件的寿命影响是非常重要的，从而需要借助疲劳试验机测评机械构件的材料性能。在疲劳试验中，需要对试样进行有效的夹持，以确保试样受到疲劳试验机的作用。

试验室现有夹具主要有薄板及厚板夹具，无法对圆棒状试样进行有效的夹持，导致试验范围受限。这是因为现有夹具存在以下不足：

1、对试样的尺寸要求严格，一种夹具只能测试单一尺寸的试样；

2、在试样的装夹过程中，不能确保试样中心和加载载荷的中心对中，给试验结果带来一定的误差；

3、在疲劳试验过程中试样可能会出现打滑现象，从而影响试验的测试精度。

申请公布号为CN 104390856 A的中国专利公开了一种金属薄壁全段管材轴向拉压疲劳试验夹具，该夹具利用一种锥型的空心芯棒，通过夹套的压力夹紧试样，夹具体上具有控制夹紧的螺母。该结构只能有效地夹紧特定直径的管材，无法针对不同直径的圆棒或圆管试样进行适应调节，试样尺寸受到了较大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够测试不同直径的圆棒试样疲劳性能的试验夹具及其组装、装夹方法，以解决现有装夹设备中存在的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

夹持直径可调的圆棒试样疲劳试验夹具，其特征在于：

包括结构相同、上下对称、同轴配置的上夹具和下夹具，上夹具和下夹具分别夹持住试样的两端；上夹具和下夹具分别包括各自的夹持座、夹持滑块、安装座和顶块；

夹持座内立式开设斜楔形滑块配置腔，滑块配置腔相对的两侧内壁为倾斜方向沿滑块配置腔轴向对称的一对倾斜内壁，沿该对倾斜内壁分别开设导向滑槽；

对应该对倾斜内壁，在滑块配置腔内沿轴向对称配置两块夹持滑块，夹持滑块安装在导向滑槽上、能够沿导向滑槽在滑块配置腔内上下滑动，从而改变由两块夹持滑块相对侧的夹持面所围设的夹持腔大小；

所述夹持面为沿滑块配置腔轴向配置的竖直防滑夹持面，每个夹持滑块上设有两个夹持面，两个夹持面的横截面呈内凹的“V”字形；

所述夹持座一侧、正对滑块配置腔的大端开口配置安装座，安装座背向夹持座的一侧设有用于连接试验机的连接段，安装座朝向夹持座的一侧中心处可拆卸式固定安装有顶块，顶块垂直于滑块配置腔轴向抵紧夹持滑块；