[其他]迭加载荷旋转弯曲疲劳试验机

说明书

本实用新型属于一种测定金属材料在双频载荷下的疲劳强度性能的试验机。

目前世界有许多国家都研制生产疲劳试验机，这些试验机大都为轴向拉压式及平面弯曲式或单频旋转弯曲式。我国目前生产的疲劳试验机也均为这几种类型。对于前两种类型的试验机国外的大部分产品是可进行迭加载荷的疲劳性能试验，但没有旋转弯曲式的迭加载荷疲劳试验机。由于受载的形式不同，用轴向拉压式或平面弯曲式试验机测得的金属材料疲劳性能数据用于旋转轴类零部件的疲劳强度设计中，其误差甚大。而用单频旋弯式疲劳试验机测得的疲劳性能数据，仍不能真实地反映旋转轴类件的实际工况的载荷特性，用其对旋转轴类件进行疲劳强度设计必然引起安全系数过大，且不可靠。这是由于这类零部件在实际工作中同时受到低频大幅值和高频小幅值载荷的迭加。所以随着设计方法的不断更新，设计水平也越来越高，要求提供的设计参数（材料的疲劳性能参数等）也越来越精确。从而，近年来国内对迭加载荷旋转弯曲疲劳性能的研究受到重视，寻求一种能够与实际工作状态相符，试验数据精确的迭加载荷疲劳试验机。

本实用新型目的是在国产PQ1－6型旋转弯曲疲劳试验机的基础上加以改进，设计了一种能够对试件进行腐蚀介质下的旋转弯曲式具有低频大幅、高频小幅迭加载荷的疲劳试验机。模拟旋转轴类部件在实际工作载荷下进行疲劳试验，以取得精确的试验数据，从而为设计人员提供了金属材料双频疲劳特性数据。

本实用新型是这样实现的，它在国产PQ1－6型旋转弯曲疲劳试验机的基础上加以改进。增设了一个高频加载机构和一个试件腐蚀箱，并对原有的低频杠杆珐码加载机构进行改进。改进后的疲劳试验机构是：它主要由机座、主轴箱、计数器、支座、杠杆珐码加载机构、电机、夹头和新增设的一套高频加载机构及试件腐蚀箱所构成。其改进发明要点在于，在机座上设有一套使主轴（试件）能够产生高频低幅的加载机构该加载机构由支架、弹簧、激振器、传感器、螺杆、夹套、钢丝等组装而成，其联接结构为：首先在机座上固定安装一个支架，支架的上端通过螺杆及弹簧吊装一个激振器和一个传感器，然后用一段钢丝通过夹套固定后与主轴箱连接，使激振器产生的高频激振力传给了主轴，此时主轴连同试件一起产生径向振动，给试件施加一个呈正弦波变化的高频载荷，从而使试件受到了高频振动与低频杠杆珐码加载的迭加载荷。杠杆珐码加载机构中的拉杆改为接有弹簧的弹性拉杆，使高频振动的高频载荷所产生的振动传入到杠杆珐码的振动得到了消除。另外，在两主轴箱的中间试件工作的部位设有一个透明的腐蚀箱，箱内流入循环的腐蚀液体，来实现对试件在不同介质下进行旋转弯曲双频迭加载荷的疲劳试验。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

附图1是本实用新型的立体结构图。

附图2是本实用新型的原理结构图。

附图3是改进前PQ1－6型的疲劳试验波形图。

附图4是改进后的迭加载荷疲劳试验波型图。

参照附图1、2，它是在国产PQ1－6型疲劳试验机上进行改进，该机主要由机座〔2〕，支座〔4〕，主轴箱〔10〕，计数器〔3〕，夹头〔5〕，试件〔6〕，电机〔1〕，杠杆珐码加载（低频载荷）机构〔8〕所构成。改进后的试验机结构是在原试验机的机座〔2〕上首先固定安装一个支架〔15〕，支架上吊装一套高频加载机构，并与主轴箱相联接。该高频加载机构是这样实现的，首先在支架〔15〕上端安装一个可调高度的螺杆〔17〕，螺杆下端通过一个弹簧〔16〕吊装一个电磁激振器〔14〕，激振器的下端通过螺栓又连接一个传感器〔13〕，传感器的下端设有一个夹套〔12〕，夹套夹紧一根钢丝〔11〕，钢丝的另一端与固定在主轴箱〔10〕上的夹套相夹紧固定。从而形成了一套完整的高频加载机构，将高频激振力传给主轴箱〔10〕，使主轴连同试件〔6〕产生高频率小幅值的呈正弦变化的径向载荷，实现了旋转弯曲试验时不等频、不等幅的迭加载荷，使其旋转轴类金属材料试件进行疲劳试验时与实际工况相符，以得到准确的实验数据。在两主轴箱〔10〕的中间位置（试件的工作位置），设有一个透明的腐蚀箱〔7〕，腐蚀箱上端设有注入腐蚀液水管，下端设有排液管，通过泵实现腐蚀液的循环。另外，对原来的杠杆珐码加载机构中与主轴箱相联接的拉杆进行了改进，改成了弹性拉杆，即改换为弹簧〔9〕，以消除由于高频激振引起的振动传入低频载荷的杠杆珐码机构中。该试验机的驱动电机〔1〕由原来的交流电机改用了直流电机，使主轴的旋转频率可在0～50HZ范围内可调。而激振器〔14〕的工作频率范围可为0～500HZ。这样，使试验可在较宽的频率比下进行。

本实用新型的优点是：