[发明专利]一种数字式大范围高精度的多功能曲轴疲劳试验机

说明书

本发明公开了一种数字式大范围高精度多功能曲轴疲劳试验机，包括机械主机、摆臂机构、载荷标定机构、液压控制系统、电磁振动控制系统，可同时满足曲轴试样的弯矩疲劳试验和扭矩疲劳试验。本发明具有载荷控制范围大、控制精度高等优点，先通过载荷标定机构静态标定摆臂机构中试样的应力水平作为基础数据，再通过电磁振动控制系统动态加载，让动态加载的应力水平和静态标定的应力水平数据一致，确保试样所受应力水平的精度。利用机械主机的三维度运动提升机构的行程可调空间，把弯矩疲劳试验模式下的摆臂机构转90°悬挂，之后连接振动台，即可做扭矩疲劳试验，提高了设备的利用率，降低了用户采购成本，操作简单方便，节约时间，降低劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种疲劳试验机，具体涉及一种数字式大范围高精度多功能曲轴疲劳试验机。

背景技术

曲轴作为引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。为保证曲轴生产质量，产品应做弯矩疲劳试验和扭矩疲劳试验。目前，市场上通常采用弯曲疲劳试验和扭矩疲劳试验机两种设备来分开做上述两种试验，对用户来说，设备利用率低，采购成本高。同时，曲轴试样的夹紧和松开采用人工装/拆夹持弹性锥套上的若干个螺钉来实现，费时费力，对于试验载荷值在两万牛·米以下的试验工况来说，夹持用的弹性锥套上的螺钉规格小且数量少，装/拆试样的过程中，实验员的劳动强度尚可勉强接受，但对于试验载荷值在两万牛·米至九万牛·米，甚至十万牛·米以上的试验工况，试样的主轴径较粗，再采用人工装/拆螺钉来夹紧和松开曲轴试样的方式话，螺钉的规格大且数量多，装/拆螺钉的劳动强度高，耗费时间久，效率低下。因此，需要对现有的曲轴疲劳试验设备提出改进，满足试验要求同时降低人力提高效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字式大范围高精度多功能曲轴疲劳试验机。该试验机的功能既满足曲轴试样的弯矩试验，也满足曲轴试样的扭矩试验，提高了设备利用率，降低了用户采购成本，且主轴的夹紧和松开采用液压控制方式，试验过程操作简单方便，节约时间，降低了劳动强度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种数字式大范围高精度多功能曲轴疲劳试验机，包括：

机械主机，用于固定支撑三维度运动提升机构、摆臂机构、载荷标定机构、振动台；

三维度运动提升机构，用于调节摆臂机构上下左右的行程空间，并且实现摆臂机构转90°悬挂；

摆臂机构，用于试样的夹紧和松开；

液压控制系统，用于控制摆臂机构夹紧和松开试样；

载荷标定机构，用于静态加载摆臂机构中试样的应力；

和电磁振动控制系统，用于动态加载摆臂机构中试样的应力，使动态加载的应力水平和静态标定的应力数据一致。

进一步地，所述的机械主机包括有底座，底座的四角分别竖向安装立柱，立柱的顶部共同支撑着悬挂有三维度运动提升机构的上横梁，所述的上横梁的中心部位安装有蜗杆升降机及其驱动电机，上横梁的四角安装有导套。

进一步地，所述的三维度运动提升机构包括升降横梁，蜗杆升降机通过螺钉连接着升降横梁上平面的中心部位，升降横梁的四角分别竖向安装导柱，导柱随着蜗杆升降机的升降与安装在上横梁内的导套滑动配合做上下方向运动，所述的升降横梁的下平面左右两边平行安装两根直线导轨组，横跨此两根直线导轨组的下平面分别安装有前滑板和后滑板，前滑板和后滑板沿直线导轨组做前后方向运动，在前滑板和后滑板的下平面分别横向平行安装直线导轨组和直线导轨组，再分别在直线导轨组和直线导轨组的四个滑块上安装小滑块，相应的小滑块可沿直线导轨组和直线导轨组做左右方向运动，四个小滑块的下平面分别螺纹连接一个U型拉线架，U型拉线架通过螺纹销轴悬挂着钢丝绳。