[实用新型]基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置

说明书

本实用新型公开了一种基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置，其装置包括平台底座，平台底座上固定安装有变频调速电机，变频调速电机的输出轴与减速器、主传动轮和制动盘依次传动连接；平台底座上架设有机架，机架上活动安装有升降机和侧向定位件。本实用新型能够真实模拟机车轮轴在承受复杂交变载荷作用下的旋转弯曲疲劳损伤，得到轮轴在旋转弯曲载荷作用下的疲劳状况。

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验技术领域，具体涉及一种基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置。

背景技术

疲劳现象广泛存在于航天、航空、机械、电力、交通等领域，它是金属构件断裂的主要形式之一。过盈配合连接具有结构紧凑、对中性好以及冲击小等优点，被广泛用于传递动力和运动。但是，由于外界疲劳载荷、结构及位移约束的共同作用，轴—毂之间势必会产生非协调变形从而导致过盈面的微动疲劳损伤。大量工业实践表明，过盈配合面间的微动损伤极大地降低了过盈配合构件的疲劳强度，造成了巨大的经济及人员损失，其中轴的提早断裂失效现象尤为严重。

以列车轮轴微动疲劳损伤为例，按照其运动及疲劳载荷的施加方式，被称为旋转弯曲微动疲劳损伤，而其损伤的过程多种单一模式相耦合的复杂疲劳，如弯曲疲劳、拉压疲劳、扭转疲劳等。旋转弯曲疲劳作为一种典型的零件失效形式，主要发生在工作中既承受弯矩又承受转矩的转轴中，如齿轮轴、火车轮轴、带轮轴等。

但是，目前这一领域的研究大多集中在简化的轴的旋转弯曲疲劳或是扭转、弯曲等微动疲劳模式，旋转弯曲微动疲劳损伤的研究报道较少。疲劳试验设备作为一种重要的测试金属或非金属材料疲劳寿命和疲劳强度的设备，恰恰是过盈配合部件旋转弯曲疲劳研究方面薄弱的环节，尤其缺少大比例、高速、交变载荷、带扭矩的面向轨道交通轮轴配合的疲劳试验机及相应的试验方法。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种能够真实模拟机车轮轴在承受复杂交变载荷作用下的旋转弯曲疲劳损伤，得到轮轴在旋转弯曲载荷作用下的疲劳状况的基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置，其包括平台底座，平台底座上固定安装有变频调速电机，变频调速电机的输出轴与减速器、主传动轮和制动盘依次传动连接；平台底座上架设有机架，机架上活动安装有升降机和侧向定位件；

机架包括液压横梁，液压横梁上侧安装有电液伺服作动器，侧向定位件设置于液压横梁下表面两侧，液压横梁上贯穿设置有电液伺服作动器的输出轴；

升降机的下端与轴箱导向架铰接，轴箱导向架下端与副传动轴轴箱通过导轨连接，轴箱导向架的两侧与支撑座活动连接，支撑座通过轴箱底座架设于减速器上方，轴箱导向架上活动安装有伺服电缸，伺服电缸的输出轴与副传动轴轴箱端部连接，副传动轴轴箱内安装有副传动轴，副传动轴的后端与扭矩输入装置连接；副传动轴的前端与试样夹头连接。

上述技术方案中，优选的，变频调速电机与减速器间、减速器和主传动轮间分别通过膜片联轴器连接；制动盘与主动轮之间设置有电磁离合器。

上述技术方案中，优选的，主动轮通过两侧的主传动轴轴箱安装于平台底座上。

上述技术方案中，优选的，机架包括垂直安装于平台底座上的机架侧梁，机架侧梁共设置有四个，分别对称设置于平台底座的两侧；相邻一侧的两个机架侧梁上部固定安装有机架上梁。

上述技术方案中，优选的，机架上梁上固定安装有升降机横梁，升降机安装于升降机横梁下侧。

上述技术方案中，优选的，邻近侧向定位件一侧的机架侧梁上固定设置有电机横梁，电机横梁上安装有伺服电机，伺服电机的输出轴通过滚珠丝杠模组与液压横梁连接，液压横梁设置于机架上梁下侧并通过导轨与机架上梁活动连接；液压横梁上垂直安装有电液伺服作动器。