專利名稱：高頻扭轉疲勞試驗夾具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬材料的物理試驗設備，尤其涉及一種軸向高頻疲勞試驗機的輔助裝置。
目前，國內(nèi)常用的軸向高頻疲勞試驗機大多是甘肅天水紅山試驗機廠或是長春材料試驗機研究所生產(chǎn)的，也有的單位使用瑞士生產(chǎn)的AMSLER疲勞試驗機。這類試驗機是電磁共振型的，它們所能提供的能量是有限的，特別是當共振時，夾頭的垂直位移較大的時候，機器就難以提供較大的軸向荷載。這些機器所附帶的扭轉疲勞夾具試圖將機器提供的軸向荷載變?yōu)樽饔迷谠嚇由系呐ぞ?。但由于其設計不合理，使用這類夾具實驗時，除了扭轉疲勞試樣前、后兩端面相對轉動，其整體還隨著機器有較大的垂直位移量。這個垂直位移量對試樣的扭轉絲毫不起作用，且白白消耗了機器能量的很大部分，因此，就不能使得試樣受到較大的交變扭矩，另外還因其受力不當，先于試樣破壞，所以使用此類夾具已難以正常進行高頻扭轉疲勞試驗。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的高頻扭轉疲勞試驗夾具，它克服現(xiàn)有的高頻扭轉疲勞試驗夾具設計缺陷，以便在軸向高頻疲勞試驗機上完成高頻扭轉疲勞試驗。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的它由前圓盤、后圓盤、下壓頭、兩支上壓頭、兩支銷釘、四個墊塊以及四個螺栓組成。試驗時，前圓盤、后圓盤對稱放置在下壓頭上，將扭轉疲勞試樣安裝在前圓盤和后圓盤的中心孔中，分別由四個螺栓和四個墊塊將試樣與前、后圓盤緊緊地固定在一起。一支上壓頭用銷釘安裝在前圓盤的右側，另一支上壓頭用另一個銷釘安裝在后圓盤的左側，上壓頭和前、后圓盤均可繞銷釘轉動，故上壓頭不會產(chǎn)生彎曲應力，它們和下壓頭的兩個支點分別作用在扭轉疲勞試樣的同一個橫截面內(nèi)。下壓頭軸向力的作用線通過扭轉疲勞試樣的圓心，使得試樣只受到扭矩的作用。上壓頭、下壓頭受到壓力時，前圓盤、后圓盤以及扭轉疲勞試樣的前、后兩端面繞其圓心相對轉動，而它們圓心的垂直位移量很小。這樣，扭轉疲勞試樣就可獲得較大的交變扭矩。前、后圓盤與下壓頭的弧面構成滑動摩擦副，也可在它們的弧面之間放置一滾柱，構成滾動摩擦副，以減小阻力矩。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于其結構簡單，且能有效地將機器提供的軸向交變荷載轉變?yōu)樽饔迷谠嚇由系慕蛔兣ぞ?，從而可以利用軸向高頻疲勞試驗機進行高頻扭轉疲勞試驗。由于一般的液壓扭轉疲勞試驗機的試驗頻率都比較低，試驗時需要增加大量時間，而且液壓扭轉疲勞試驗機的結構復雜，造價很高，故需要花費大量的試驗經(jīng)費。使用本發(fā)明在軸向高頻疲勞試驗機上進行高頻扭轉疲勞試驗，由于其結構簡單、制作容易，成本較低，試驗頻率高，試驗時間少，從而可節(jié)省時間和試驗經(jīng)費。
本發(fā)明


圖1為本發(fā)明的主視圖；圖2為本發(fā)明的后視圖；圖3為本發(fā)明的右視圖。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述如附圖所示的高頻扭轉疲勞試驗夾具由前圓盤1、后圓盤 2、下壓頭 3、上壓頭 4、上壓頭 5、銷釘 6、銷釘 7、墊塊 8、9、10、11等四個墊塊、螺栓 12、13、14、15等四個螺栓以及兩個滾柱 16、17組成。將形狀完全相同的前圓盤1、后圓盤2對稱放置在下壓頭3上，把兩端具有平行平面的試樣18放入前圓盤1和后圓盤2的中心孔中，用螺栓12、13、14、15等四個螺栓通過墊塊8、9、10、11等四個墊塊將試樣18固定在前圓盤1、后圓盤2上。上壓頭4用銷釘6安裝在前圓盤1的右側，上壓頭5用銷釘7安裝在后圓盤2的左側。下壓頭3的力的作用線通過試樣18的圓心。必要時可在前圓盤1和下壓頭3的一個支點的弧面之間加入一個滾柱16，在后圓盤2和下壓頭3的另一個支點的弧面之間加入一個滾柱17，構成滾動摩擦副。上壓頭4、上壓頭5和下壓頭3受到壓力時，它們之間的相對位移使得前圓盤1、后圓盤2繞其圓心轉動，方向相反，試樣18只受到扭矩的作用，因其整體沒有較大的鉛垂位移量，故機器振動時，扭轉疲勞試樣18可獲得較大的交變扭矩。
權利要求
1.一種高頻扭轉疲勞試驗夾具，由前、后圓盤，上、下壓頭，銷釘、墊塊、螺栓、滾柱組成，其特征在于一支上壓頭與前圓盤用銷釘連接，另一支上壓頭與后圓盤由另一個銷釘連接，它們均可繞銷釘軸心轉動；下壓頭軸向力的作用線通過扭轉疲勞試樣的圓心，前、后圓盤和下壓頭的兩個支點的弧面分別構成滑動摩擦副。
2.根據(jù)權利要求1所述的高頻扭轉疲勞試驗夾具，其特征在于前、后圓盤對稱放置，一支上壓頭安裝在前圓盤的右側，另一支上壓頭安裝在后圓盤的左側，它們與下壓頭的兩個支點分別在扭轉疲勞試樣的同一個橫截面內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的高頻扭轉疲勞試驗夾具，其特征在于前、后圓盤和下壓頭的兩個支點的弧面間可以放置滾柱，構成滾動摩擦副。
全文摘要
一種高頻扭轉疲勞試驗夾具，它的兩支上壓頭用銷釘與前、后圓盤聯(lián)接、并可繞銷釘軸心轉動，故上壓頭、前、后圓盤均不會產(chǎn)生彎曲應力，由于下壓頭軸向力的作用線通過扭轉疲勞試樣的圓心，充分利用了試驗機所提供的能量使得試樣受到的交變扭矩較大。它適于科研單位大專院校和機械工業(yè)企業(yè)利用軸向加荷高頻疲勞試驗機進行扭轉疲勞試驗，也可利用本發(fā)明制造專門的高頻扭轉疲勞試驗機。
文檔編號G01N3/26GK1134547SQ9511133
公開日1996年10月30日 申請日期1995年4月25日 優(yōu)先權日1995年4月25日
發(fā)明者黃郁仲 申請人:西南交通大學