全文摘要
本实用新型公开了一种疲劳试验机包括扭转测试机构和旋转弯曲测试机构，扭转测试机构包括固定实验样件的固定支架、与实验样件的一侧相连的扭转主轴、用以加载扭矩的扭矩加载装置以及扭矩传感器，旋转弯曲测试机构包括与实验样件的另一侧相连的弯曲主轴、弯矩传感器以及用于加载弯矩的弯矩加载装置。本实用新型提供的疲劳试验机中，扭转主轴与实验样件的一侧相连，弯曲主轴与实验样件的另一侧相连，扭矩加载装置通过扭转主轴向实验样件施加扭矩，同时弯矩加载装置通过弯曲主轴向实验样件加载弯矩。扭矩传感器和弯矩传感器分别测量同时处于扭转和旋转弯曲状态下的实验样件的扭矩和弯矩，进而提高了试验结果数据的准确性。
主设计要求
1.一种疲劳试验机，其特征在于，包括：扭转测试机构，所述扭转测试机构包括用以固定实验样件(6)的固定支架(5)、用以与实验样件(6)的一侧相连的扭转主轴(3)、与所述扭转主轴(3)相连用以加载扭矩的扭矩加载装置以及用以测量扭矩的扭矩传感器(4)；旋转弯曲测试机构，所述旋转弯曲测试机构包括用以与所述实验样件(6)的另一侧相连的弯曲主轴(8)、用以测量弯矩的弯矩传感器(7)以及用以向所述实验样件(6)加载弯矩的弯矩加载装置。
设计方案
1.一种疲劳试验机，其特征在于，包括：
扭转测试机构，所述扭转测试机构包括用以固定实验样件(6)的固定支架(5)、用以与实验样件(6)的一侧相连的扭转主轴(3)、与所述扭转主轴(3)相连用以加载扭矩的扭矩加载装置以及用以测量扭矩的扭矩传感器(4)；
旋转弯曲测试机构，所述旋转弯曲测试机构包括用以与所述实验样件(6)的另一侧相连的弯曲主轴(8)、用以测量弯矩的弯矩传感器(7)以及用以向所述实验样件(6)加载弯矩的弯矩加载装置。
2.根据权利要求1所述的疲劳试验机，其特征在于，所述扭矩加载装置包括与所述扭转主轴(3)外周固定连接的扭转支臂(15)、以及用以通过所述扭转支臂(15)带动所述扭转主轴(3)转动的扭转油缸(2)。
3.根据权利要求2所述的疲劳试验机，其特征在于，所述弯矩加载装置包括旋转支座(12)、与所述旋转支座(12)固定连接的偏心度调整座，所述偏心度调整座包括与所述弯曲主轴(8)同轴设置的安装架(9)和固定于所述弯曲主轴(8)端部的轴承座(10)，所述安装架(9)和所述轴承座(10)间具有沿径向设置、用以调整弯矩大小的调整杆(11)。
4.根据权利要求3所述的疲劳试验机，其特征在于，所述弯矩加载装置还包括旋转电机(13)，所述旋转电机(13)与所述旋转支座(12)固定连接，所述旋转电机(13)的机轴与所述弯曲主轴(8)同轴设置，所述机轴与所述安装架(9)固定连接。
5.根据权利要求4所述的疲劳试验机，其特征在于，所述扭转主轴(3)远离所述实验样件(6)的端部设有用以测量扭转主轴(3)旋转角度的角度传感器(1)。
6.根据权利要求2至5任意一项所述的疲劳试验机，其特征在于，还包括试验机箱体(14)，所述扭转测试机构和所述旋转弯曲测试机构均固定于所述试验机箱体(14)的上端面，所述试验机箱体(14)的上端面还设有用以支撑所述扭转主轴(3)的主轴支座。
7.根据权利要求6所述的疲劳试验机，其特征在于，所述扭矩加载装置设置于所述主轴支座的底部。
8.根据权利要求7所述的疲劳试验机，其特征在于，所述扭转油缸(2)的缸筒与所述试验机箱体(14)铰接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及实验设备技术领域，特别涉及一种疲劳试验机。
背景技术
挠性飞轮等工件在加工完成后通常需要测量扭转和旋转弯曲状态下的疲劳特性。现有技术中，扭转疲劳试验和旋转弯曲疲劳试验需要分别在两种不同的试验机上进行。而挠性飞轮等工件在实际工况下，所受到的是扭转及旋转弯曲两个力的复合力，分别进行扭转疲劳试验和旋转弯曲疲劳试验无法测出复合力对工件的影响，这导致试验结果数据与实际工况有较大差异。
因此，如何提供一种能够同时测量扭转和旋转弯曲状态下疲劳特性的疲劳试验机是本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种疲劳试验机，其包括扭转测试机构和旋转弯曲测试机构，从而能够同时测量扭转和旋转弯曲状态下的疲劳特性。
为实现上述目的，本实用新型提供一种疲劳试验机，包括：
扭转测试机构，所述扭转测试机构包括用以固定实验样件的固定支架、用以与实验样件的一侧相连的扭转主轴、与所述扭转主轴相连用以加载扭矩的扭矩加载装置以及用以测量扭矩的扭矩传感器；
旋转弯曲测试机构，所述旋转弯曲测试机构包括用以与所述实验样件的另一侧相连的弯曲主轴、用以测量弯矩的弯矩传感器以及用以向所述实验样件加载弯矩的弯矩加载装置。
优选地，所述扭矩加载装置包括与所述扭转主轴外周固定连接的扭转支臂、以及用以通过所述扭转支臂带动所述扭转主轴转动的扭转油缸。
优选地，所述弯矩加载装置包括旋转支座、与所述旋转支座固定连接的偏心度调整座，所述偏心度调整座包括与所述弯曲主轴同轴设置的安装架和固定于所述弯曲主轴端部的轴承座，所述安装架和所述轴承座间具有沿径向设置、用以调整弯矩大小的调整杆。
优选地，所述弯矩加载装置还包括旋转电机，所述旋转电机与所述旋转支座固定连接，所述旋转电机的机轴与所述弯曲主轴同轴设置，所述机轴与所述安装架固定连接。
优选地，所述扭转主轴远离所述实验样件的端部设有用以测量扭转主轴旋转角度的角度传感器。
优选地，还包括试验机箱体，所述扭转测试机构和所述旋转弯曲测试机构均固定于所述试验机箱体的上端面，所述试验机箱体的上端面还设有用以支撑所述扭转主轴的主轴支座。
优选地，所述扭矩加载装置设置于所述主轴支座的底部。
优选地，所述扭转油缸的缸筒与所述试验机箱体铰接。
本实用新型所提供的疲劳试验机，包括扭转测试机构和旋转弯曲测试机构，扭转测试机构包括固定支架、扭转主轴、扭矩加载装置以及扭矩传感器，旋转弯曲测试机构包括弯曲主轴、弯矩传感器以及弯矩加载装置。实验样件通过固定支架进行固定，扭转主轴与实验样件的一侧相连，弯曲主轴与实验样件的另一侧相连，扭矩加载装置通过扭转主轴向实验样件施加扭矩，同时弯矩加载装置通过弯曲主轴向实验样件加载弯矩。扭矩传感器和弯矩传感器分别测量同时处于扭转和旋转弯曲状态下的实验样件的扭矩和弯矩，进而提高了试验结果数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的疲劳试验机的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的剖视图。
其中，图1和图2中的附图标记为：
角度传感器1、扭转油缸2、扭转主轴3、扭矩传感器4、固定支架5、实验样件6、弯矩传感器7、弯曲主轴8、安装架9、轴承座10、调整杆11、旋转支座12、旋转电机13、试验机箱体14、扭转支臂15。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的疲劳试验机的结构示意图；图2为图1中A-A截面的剖视图。
本实用新型所提供的疲劳试验机，其结构如图1和图2所示，包括扭转测试机构和旋转弯曲测试机构，二者分别位于实验样件6的两侧，扭转测试机构能够向实验样件6施加扭矩，旋转弯曲测试机构能够向实验样件6施加弯矩，从而达到测量实验样件6同时处于扭转和旋转弯曲状态下的疲劳特性的目的。
具体的，扭转测试机构包括固定支架5、扭转主轴3、扭矩加载装置以及扭矩传感器4。固定支架5呈板状，且沿竖直方向设置，固定支架5中央设有沿厚度方向贯穿的安装孔，实验样件6与固定支架5的侧面可拆卸地连接，从而使实验样件6固定于竖直平面内。扭转主轴3的端部穿过安装孔与实验样件6的一侧相连，二者同轴设置。扭转主轴3还设有扭矩加载装置，扭矩加载装置通过沿周向转动扭转主轴3可向实验样件6施加扭矩作用。
旋转弯曲测试机构包括弯曲主轴8、弯矩加载装置以及弯矩传感器7。弯曲主轴8与实验样件6的另一侧相连，且二者同轴设置，弯矩加载装置沿径向向弯曲主轴8加载施加弯矩作用，从而使实验样件6受到弯矩作用。
另外，疲劳试验机还包括试验机箱体14，扭转测试机构和旋转弯曲测试机构均固定于试验机箱体14的上端面，固定支架5的下端与试验机箱体14的上端面固定连接，试验机箱体14能够对各个测试机构起到支撑作用。
本实施例中，疲劳试验机通过扭转测试机构和旋转弯曲测试机构同时向实验样件6施加扭矩和弯矩作用，从而测试实验样件6在扭矩和弯矩耦合作用下的疲劳特性，提高了测试结果的准确性。
可选的，扭矩加载装置包括扭转支臂15和扭转油缸2，如图2所示，扭转支臂15包括安装环和沿径向延伸的推力臂，安装环通过销键连接、螺栓连接或过盈配合等方式与扭转主轴3外周固定连接，推力臂的前端与扭转油缸2的活塞铰接。扭转油缸2的活塞伸缩能够推动推力臂沿扭转主轴3的周向转动，进而带动扭转主轴3沿周向转动，达到向实验样件6施加扭矩的目的。为减小施加扭矩的过程中扭转油缸2所受的应力，扭转油缸2的缸筒与试验机箱体14铰接。其铰接轴的轴向与扭转主轴3的轴向平行。当然，扭矩加载装置也可采用电机齿轮机构或曲轴连杆结构等，在此不做限定。扭矩传感器4设置于扭转主轴3的中部，可对扭矩进行测量，便于调整施加于实验样件6上的扭矩大小。
可选的，试验机箱体14的上端面还设有用以支撑扭转主轴3的主轴支座。如图1所示，主轴支座包括沿扭转主轴3的轴向分布的两块支撑板，两支撑板均设有沿厚度方向贯穿的过孔，扭转主轴3与过孔间通过轴承连接。扭矩加载装置设置于主轴支座的底部。主轴支座在支撑扭转主轴3的同时能够对扭矩加载装置进行保护。
进一步，扭转主轴3远离实验样件6的端部设有角度传感器1，角度传感器1能够测量扭转主轴3旋转角度，角度传感器1和扭转油缸2均与液压伺服系统相连，液压伺服系统能够根据角度传感器1测量的扭转主轴3的转动角度控制扭转油缸2的行程，从而控制扭矩大小。
本实施例中，扭矩加载装置通过扭转油缸2和扭转支臂15调整实验样件6上的扭矩大小，扭转油缸2能够对实验样件6施加较大的扭矩，同时扭转油缸2的行程便于控制。
可选的，弯矩加载装置包括旋转支座12和偏心度调整座。如图1所示，偏心度调整座通过旋转支座12进行径向定位，偏心度调整座能够对弯曲主轴8施加径向的作用力，从而使实验样件6受到弯矩作用。
具体的，偏心度调整座包括安装架9、轴承座10以及位于二者之间的弯矩调整杆11。安装架9与弯曲主轴8同轴设置，弯曲主轴8端部与轴承座10通过轴承连接，安装架9朝向弯曲主轴8的一端设有圆柱状的调整腔，轴承座10设置于调整腔中，调整腔的侧壁设有沿厚度方向贯穿的螺纹孔，调整杆11的外周设有能够与螺纹孔相配合的外螺纹。调整杆11设置于螺纹孔中，其端部与轴承座10的外周相抵，通过旋转调整杆11，可改变轴承座10的径向位置，从而使弯曲主轴8因发生径向位移而产生弯曲，实现在弯曲主轴8上施加弯矩作用的目的。弯矩传感器7设置于弯曲主轴8靠近实验样件6的端部，从而能够直接对实验样件6所承受的弯矩大小进行测量。当然，偏心度调整座中可沿周向设置多根调整杆11，通过调整杆11能够对调整后的弯曲主轴8的端部进行固定。
另外，弯矩加载装置还包括旋转电机13，旋转支座12包括垂直弯曲主轴8轴线的竖直支撑部，竖直支撑部具有沿厚度方向贯穿的通孔，旋转电机13固定于竖直支撑部远离弯曲主轴8的侧面。旋转电机13的机轴与安装架9通过销接或螺栓连接等方式固定连接，旋转电机13转动能够带动安装架9同步转动，安装架9转动即可带动调整杆11沿周向移动，使弯曲主轴8的弯曲方向沿周向不断改变，进而不断改变实验样件6上弯矩的方向。
本实施例中，弯矩加载装置通过调整杆11推动弯曲主轴8产生径向位移，从而使实验样件6受到弯矩作用。此外，弯矩加载装置还通过旋转电机13不断调整弯矩的作用方向，模拟实验样件6在转动过程中受到方向不断改变的弯矩作用，从而使实验结果更加准确。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型所提供的疲劳试验机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920042269.4
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:82(吉林)
授权编号:CN209495940U
授权时间:20191015
主分类号:G01N 3/36
专利分类号:G01N3/36
范畴分类:31E;
申请人:吉林大华机械制造有限公司
第一申请人:吉林大华机械制造有限公司
申请人地址:130000 吉林省长春市高新开发区超然街2555号
发明人:张贵辉;王洪彬;刘显彬;张晓梅
第一发明人:张贵辉
当前权利人:吉林大华机械制造有限公司
代理人:罗满
代理机构:11227
代理机构编号:北京集佳知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计