專利名稱：平推式電動(dòng)夾頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卡具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到材料試驗(yàn)機(jī)拉伸試驗(yàn)時(shí)使用的一種平推式電動(dòng)夾頭。
背景技術(shù)：
通過試驗(yàn)測定材料的力學(xué)性能在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要，且應(yīng)用廣泛。在材料拉伸試驗(yàn)中，試樣的夾持牢靠程度對(duì)準(zhǔn)確測定材料的力學(xué)性能、獲取可信和可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)十分重要。在常用的楔形夾緊方式中，通常會(huì)產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，不利于試驗(yàn)的進(jìn)行，因此無滑移的平推式夾緊方式被業(yè)界認(rèn)可和采納。所謂平推式夾緊，是對(duì)夾塊施加垂直于拉伸受力線方向的作用力，通過夾塊與試 樣的相互作用，使二者結(jié)合為一體。當(dāng)試樣承受拉伸作用力時(shí)，夾塊與試樣的結(jié)合體將作用力通過垂直于力線方向的面?zhèn)鬟f至夾頭體上，試樣被夾持部分與夾頭體之間沒有相對(duì)滑移?，F(xiàn)有的平推式夾頭為平推式液壓夾頭，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且液壓元件制造精度要求高；由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護(hù)比較嚴(yán)格，價(jià)格也較高；以液壓油為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免的要有泄露；故障時(shí)不易找出原因，不易檢查和排除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種平推式電動(dòng)夾頭，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的夾頭包括減速電動(dòng)馬達(dá)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)；所述減速電動(dòng)馬達(dá)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)均安裝在夾頭體上；所述減速電動(dòng)馬達(dá)通過鏈輪傳動(dòng)A與所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動(dòng)所述夾緊機(jī)構(gòu)中的夾塊A和夾塊B相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的夾緊及松開。所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾塊A、夾塊B、柱塞A、柱塞B、絲杠A、絲杠B、螺母A、螺母B ;所述夾緊塊A與所述柱塞A的一端固連在一起，所述柱塞A的另一端固接所述螺母A，所述螺母A與所述絲杠A配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞B的一端固連在一起，所述柱塞B的另一端固接所述螺母B，所述螺母B與所述絲杠B配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A及所述絲杠B同軸，并且通過所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)。所述絲杠A、螺母A及所述絲杠B、螺母B構(gòu)成的傳動(dòng)副的導(dǎo)程及頭數(shù)相同；所述絲杠A和所述絲杠B的旋向相反。所述螺母A與柱塞A之間采用偏心安裝方式；所述螺母B與柱塞B之間采用偏心安裝方式。所述柱塞A及柱塞B與夾頭體之間采用平鍵連接。 所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈輪傳動(dòng)B及鏈輪傳動(dòng)C,所述鏈輪傳動(dòng)B及鏈輪傳動(dòng)C上端的鏈輪與鏈輪傳動(dòng)A中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸連接，鏈輪傳動(dòng)A同步帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)B及鏈輪傳動(dòng)C，所述鏈輪傳動(dòng)B下端的鏈輪與絲杠A連接，所述鏈輪傳動(dòng)C下端的鏈輪與絲杠B連接。所述鏈輪傳動(dòng)B及鏈輪傳動(dòng)C的傳動(dòng)比相同。所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng)A及齒輪傳動(dòng)B,所述齒輪傳動(dòng)A及齒輪傳動(dòng)B上端的齒輪與鏈輪傳動(dòng)A中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸連接，鏈輪傳動(dòng)A同步帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)A及齒輪傳動(dòng)B，所述齒輪傳動(dòng)A下端的齒輪與絲杠A連接，所述齒輪傳動(dòng)B下端的齒輪與絲杠B連接。所述齒輪傳動(dòng)A及齒輪傳動(dòng)B的傳動(dòng)比相同。 本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的平推式電動(dòng)夾頭以減速電動(dòng)馬達(dá)通過兩組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步帶動(dòng)夾塊A及夾塊B相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的同步夾緊及松開；采用電動(dòng)控制，性能平穩(wěn)，避免了液壓夾頭故障時(shí)不易找出原因，不易檢查和排除等缺陷。


圖I為本發(fā)明的平推式電動(dòng)夾頭鏈輪傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的平推式電動(dòng)夾頭齒輪傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的夾頭中絲杠螺母與柱塞偏心安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的夾頭中柱塞與夾頭體配合結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的A向視圖；圖6為本發(fā)明的夾頭在試驗(yàn)機(jī)上的安裝使用示意圖；其中I、夾頭體，2、減速電動(dòng)馬達(dá)，3、鏈輪傳動(dòng)A，4、鏈輪傳動(dòng)B，5、絲杠A，6、螺母A，7、柱塞A，8、夾塊A，9、試樣，10、夾塊B, 11、柱塞B, 12、螺母B, 13、絲杠B, 14、鏈輪傳動(dòng)C，15、齒輪傳動(dòng)A，16、齒輪傳動(dòng)B，17、平鍵，18、傳動(dòng)軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一參見附圖1，本發(fā)明的夾頭包括減速電動(dòng)馬達(dá)2、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)；所述減速電動(dòng)馬達(dá)2、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)均位于夾頭體I內(nèi)；所述減速電動(dòng)馬達(dá)2通過一組鏈輪傳動(dòng)A3與所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動(dòng)所述夾緊機(jī)構(gòu)中的夾塊AS及夾塊BlO相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣9的夾緊及松開。所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾塊A8、夾塊B10、柱塞A7、柱塞B11、絲杠A5、絲杠B13、螺母A6、螺母B12 ;所述夾緊塊A與所述柱塞A7的一端固連在一起，所述柱塞A7的另一端固接所述螺母A6，所述螺母A6與所述絲杠A5配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞Bll的一端固連在一起，所述柱塞Bll的另一端固接所述螺母B12，所述螺母B12與所述絲杠B13配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A5及所述絲杠B13通過所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈輪傳動(dòng)B4及鏈輪傳動(dòng)C14，所述鏈輪傳動(dòng)B4及鏈輪傳動(dòng)C14上端的鏈輪與鏈輪傳動(dòng)A3中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸18連接，鏈輪傳動(dòng)A3同步帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)B4及鏈輪傳動(dòng)C14，所述鏈輪傳動(dòng)B4下端的鏈輪與絲杠A5連接，所述鏈輪傳動(dòng)C14下端的鏈輪與絲杠B13連接。
所述絲杠A5、螺母A6及所述絲杠B13、螺母B構(gòu)成的絲杠螺母副的導(dǎo)程及頭數(shù)相同；所述絲杠A5和所述絲杠B13的旋向相反。所述鏈輪傳動(dòng)B4及鏈輪傳動(dòng)C14的傳動(dòng)比相同。參見附圖3，所述螺母A6與柱塞A7之間采用偏心安裝方式；所述螺母B12與柱塞Bll之間采用偏心安裝方式，使柱塞A7和柱塞Bll無旋轉(zhuǎn)而只有水平方向運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例二 參見附圖4、附圖5，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述柱塞A7夾頭體I之間采用平鍵17連接；所述柱塞Bll與夾頭體I之間采用平鍵17連接；所述螺母A6與柱塞A7之間同軸安裝；所述螺母B12與柱塞Bll之間同軸安裝，使柱塞A7和柱塞Bll無旋轉(zhuǎn)而只有水平方向運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例三 參見附圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng)A15及齒輪傳動(dòng)B16，所述齒輪傳動(dòng)A15及齒輪傳動(dòng)B16上端的齒輪與鏈輪傳動(dòng)A3中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸18連接，鏈輪傳動(dòng)A3同步帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)A15及齒輪傳動(dòng)B16，所述齒輪傳動(dòng)A15下端的齒輪與絲杠A5連接，所述齒輪傳動(dòng)B16下端的齒輪與絲杠B13連接。所述齒輪傳動(dòng)A15及齒輪傳動(dòng)B16的傳動(dòng)比相同。實(shí)施例四參加附圖6，本發(fā)明在試驗(yàn)機(jī)上的安裝示意圖，兩個(gè)平推式電動(dòng)夾頭同時(shí)使用，對(duì)試樣9的兩端進(jìn)行夾緊，對(duì)試樣9的夾緊力計(jì)算如下夾塊A8的夾緊力P的大小為P = π .卜.丨Μ ' Π ；
S其中i為減速馬達(dá)至絲杠的鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比，Tm為減速馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩，η為減速馬達(dá)輸出端至螺母的效率，S為絲杠導(dǎo)程。夾塊Α8及夾塊BlO對(duì)試樣9的夾緊時(shí)同步帶動(dòng)的，因此，夾塊Α8的夾緊力P及夾塊BlO夾緊力P’的關(guān)系為Ρ=Ρ’。夾緊速度的估算，夾緊速度即為柱塞的移動(dòng)速度，設(shè)為V，υ = "χι 'S-；
i其中nM為減速馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速，i為減速馬達(dá)至絲杠的鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比，S為絲杠導(dǎo)程。
權(quán)利要求
1.平推式電動(dòng)夾頭,其特征在于,包括減速電動(dòng)馬達(dá)(2)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)；所述減速電動(dòng)馬達(dá)(2)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)均安裝于夾頭體(I)上；所述減速電動(dòng)馬達(dá)(2)通過鏈輪傳動(dòng)A (3)與所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動(dòng)所述夾緊機(jī)構(gòu)中的夾塊A (8)和夾塊B (10)相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣(9)的夾緊及松開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾塊A(8)、夾塊B (10)、柱塞A (7)、柱塞B (11)、絲杠A (5)、絲杠B (13)、螺母A (6)、螺母B (12)；所述夾緊塊A與所述柱塞A (7)的一端固連在一起，所述柱塞A (7)的另一端固接所述螺母A (6)，所述螺母A (6)與所述絲杠A (5)配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞B (11)的一端固連在一起，所述柱塞B (11)的另一端固接所述螺母B (12)，所述螺母B(12)與所述絲杠B (13)配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A (5)及所述絲杠B (13)同軸，并且通過所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述絲杠A(5)、螺母A (6)及所述絲杠B (13)、螺母B (12)構(gòu)成的絲杠螺母副的導(dǎo)程及頭數(shù)相同；所述絲杠A (5)和所述絲杠B (13)的旋向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述螺母A(6)與柱塞A (7)之間采用偏心安裝方式；所述螺母B (12)與柱塞B (11)之間采用偏心安裝方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述柱塞A(7)及柱塞B(Il)與夾頭體(I)之間采用平鍵(17)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈輪傳動(dòng)B (4)及鏈輪傳動(dòng)C (14)，所述鏈輪傳動(dòng)B (4)及鏈輪傳動(dòng)C (14)上端的鏈輪與鏈輪傳動(dòng)A (3)中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸(18)連接，鏈輪傳動(dòng)A (3)同步帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)B (4)及鏈輪傳動(dòng)C (14)，所述鏈輪傳動(dòng)B (4)下端的鏈輪與絲杠A (5)連接，所述鏈輪傳動(dòng)C(14)下端的鏈輪與絲杠B(13)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述鏈輪傳動(dòng)B(4)及鏈輪傳動(dòng)C (14)的傳動(dòng)比相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng)A (15)及齒輪傳動(dòng)B (16)，所述齒輪傳動(dòng)A (15)及齒輪傳動(dòng)B (16)上端的齒輪與鏈輪傳動(dòng)A (3)中的一個(gè)鏈輪通過傳動(dòng)軸(18)連接，鏈輪傳動(dòng)A (3)同步帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)A(15)及齒輪傳動(dòng)B(16)，所述齒輪傳動(dòng)A (15)下端的齒輪與絲杠A (5)連接，所述齒輪傳動(dòng)B (16)下端的齒輪與絲杠B (13)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平推式電動(dòng)夾頭，其特征在于，所述齒輪傳動(dòng)A(15)及齒輪傳動(dòng)B (16)的傳動(dòng)比相同。
全文摘要
本發(fā)明平推式電動(dòng)夾頭屬于卡具技術(shù)領(lǐng)域，目的在于解決現(xiàn)有液壓平推夾頭采用液壓系統(tǒng)分別控制夾頭而導(dǎo)致夾緊不同步的問題及工作過程中油液泄露故障不易排查的問題。本發(fā)明的夾頭包括減速電動(dòng)馬達(dá)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)；減速電動(dòng)馬達(dá)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)均安裝于夾頭體上；所述減速電動(dòng)馬達(dá)通過鏈輪傳動(dòng)A與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過兩組絲杠絲母同步帶動(dòng)所述夾緊機(jī)構(gòu)中的夾塊A及夾塊B相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的夾緊及松開。本發(fā)明以減速電機(jī)馬達(dá)通過兩組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步帶動(dòng)夾塊Ａ及夾塊B相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的同步夾緊；采用電動(dòng)控制，性能平穩(wěn)，避免了液壓夾頭故障時(shí)不易找出原因，不易檢查和排除等缺陷。
文檔編號(hào)G01N3/04GK102879262SQ20121033474
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張學(xué)成, 孫慧 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)