[发明专利]一种循环剪切疲劳试验机

说明书

本发明公开了一种循环剪切疲劳试验机，属于材料测试领域。所述循环剪切试验机包括链接底座、动力转轴、旋转扭矩传感器、试件夹紧机构和试件旋转角度采集机构，其中：所述动力转轴与链接底座内的减速器固定连接，所述旋转扭矩传感器位于链接底座上方并与链接底座固定连接，所述试件夹紧机构包括外夹紧机构和内夹紧机构，所述外夹紧机构和内夹紧机构位于动力转轴上方并分别与旋转扭矩传感器和动力转轴固定连接，所述试件旋转角度采集机构包括随动转轴、转盘、读数轮、编码器，所述随动转轴位于内夹紧装置上方并与内夹紧装置固定连接，所述转盘与随动转轴固定连接，所述读数轮位于编码器上方。本发明应用于材料疲劳试验，解决板材循环剪切的问题。

技术领域

本发明涉及材料剪切疲劳性能测试领域，特别是指一种循环剪切疲劳试验机。

背景技术

目前，在实际工程应用领域中，金属材料通常被用来做结构材料进行承载，而在其服役期间由于动态载荷的作用尤其循环剪切作用，使材料性能降低，使用寿命下降。因此必须测定材料在循环剪切加载作用下的剪切疲劳性能，用于进行必要的结构细节强度性能评估。

对于材料的循环剪切疲劳性能测试，由于测试过程中干扰因素较多，试验数据精度不高。在现有技术的测试试验中，常采用的方法是将试件与试验机构成一个整体结构，但是由于试验样品与试验装置间的间隙的存在，在反复加载过程中，使得载荷的施加与实际值不符，使得其对试验数据的精度影响较大，是材料剪切疲劳性能测试的主要瓶颈。因此，针对材料的循环剪切疲劳性能测试方法也十分有限且不具有材料的普遍适用性。

综上所述，有必要提供一种技术优良且行之有效的装置来测定材料的循环剪切疲劳性能，改装置运用巧妙的结构设计将装置带来的误差进行屏蔽，进一步提高了试验数据的真实性和准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明所解决的主要技术问题是提供一种循环剪切疲劳试验机，该试验机可对测试试件反复进行循环剪切加载，同时可屏蔽传动间隙、结构外部变形以及外力对测试精度的影响，大大提高了试验数据的有准确性。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下：

一种循环剪切疲劳试验机包括链接底座、动力转轴、旋转扭矩传感器、试件夹紧机构和试件旋转角度采集机构，其特征在于：

所述动力转轴下端与链接底座内的减速器固定连接，所述旋转扭矩传感器为外壁带有凹槽的空心圆柱，所述旋转扭矩传感器的上端圆柱形外壁设有外螺纹，所述旋转扭矩传感器的下表面与链接底座上表面接触并通过螺栓固定连接；

所述试件夹紧机构包括外夹紧机构和内夹紧机构，所述外夹紧机构包括外压紧板和外夹紧板，所述外压紧板为环形板且位于旋转扭矩传感器上方，所述外夹紧板为中间设有圆孔的盖状结构，所述外夹紧板下表面与外压紧板上表面接触并与旋转扭矩传感器固定连接，所述内夹紧机构包括内压紧块和内夹紧块，所述内压紧块为环形块且位于动力转轴上方，所述内夹紧块为两个不同直径的圆柱构成的T型结构，所述内夹紧块的上端圆柱下表面与内压紧块的上表面接触并与动力转轴固定连接；

所述试件旋转角度采集机构包括随动转轴、转盘、读数轮、编码器，所述随动转轴位于内夹紧块上方并与内夹紧块固定连接，所述转盘与随动转轴固定连接，所述读数轮位于编码器上方且与转盘接触无相对滑动。

进一步的，所述动力转轴、旋转扭矩传感器、外夹紧板、外压紧板、内夹紧块、内压紧块以及随动转轴的中心轴线互相重合，且旋转扭矩传感器上端面与动力转轴上端面在同一水平面内。

进一步的，所述外夹紧板上表面设有呈圆周阵列分布的螺纹通孔且圆柱形内壁设有螺纹，所述外夹紧板内壁与所述旋转扭矩传感器上端圆柱外壁通过螺纹固定连接。

进一步的，所述内夹紧块上端圆柱上表面设有呈圆周阵列分布的螺纹通孔且中心位置设有螺纹孔，所述内夹紧块下端圆柱外壁表面设有外螺纹，所述内夹紧板下端圆柱与所述动力转轴上端通过螺纹固定连接。