带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置制造方法及图纸

一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体、螺纹杆、预紧螺母和至少两块实验板，各个所述实验板上设有连接孔，各个所述连接孔相互连通构成贯通孔，所述弹性形变体穿设在所述贯通孔内，所述弹性形变体两端沿其长度方向分别设有所述螺纹杆，所述螺纹杆的自由端伸出所述贯通孔后分别螺纹装配有所述预紧螺母，所述螺纹杆上轴向设有条形的凹槽，所述凹槽内设有刻度尺。采用该设计，其优点在于弹性形变体能够放大模拟螺栓在拉伸或者弯剪情况下的变形，同时，借助刻度尺的计量作用调节预紧螺母的位置，能够调节模拟螺栓连接的松紧度，在比较不同力的大小对所述螺栓模拟件形变程度的影响时，方便控制初始连接的预紧度。 1

【技术实现步骤摘要】
带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置
本技术涉及一种机械课程教学演示装置，具体涉及一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置。
技术介绍
螺栓连接是机械连接中的一种基本形式，是机械设计课程的基础知识。实际教学过程中，由于螺栓的受力变形过程相对复杂，教师一般采用理论讲解方式进行教学，非常抽象，学生理解困难。常见的金属螺栓，由于其材料刚度较大，即使发生形变，其形变也小到肉眼不能识别。此外，在生产生活中，螺栓连接应用广泛。螺栓连接的紧固过程中，安装人员对于螺栓受力情况不了解，仅凭经验，安装过紧或过松。在螺栓连接的操作规范中，一般认为被连接构件的总厚度大于5倍螺栓直径时，螺栓几乎不可避免的产生形变，但肉眼不能识别。鉴于此，有必要通过实验装置展示螺栓受拉伸或弯剪时的变形情况，以帮助学生或操作人员理解。特别地，实验装置能够形象展示在不同受力情况下螺栓变形的不同。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置。技术方案如下：一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体、螺纹杆、预紧螺母和至少两块实验板，其关键在于，每个所述实验板上设有连接孔，所有所述连接孔相互连通构成贯通孔，所述弹性形变体穿设在所述贯通孔内，所述弹性形变体两端分别设有所述螺纹杆，所述螺纹杆与所述弹性形变体沿同一直线方向设置，所述螺纹杆的自由端伸出所述贯通孔后分别螺纹装配有所述预紧螺母，所述螺纹杆上轴向设有条形的凹槽，所述凹槽内设有刻度尺。采用该设计，其优点在于弹性形变体能够放大模拟螺栓在拉伸或者弯剪情况下的变形，同时调节预紧螺母的位置能够调节螺栓对实验板连接的松紧度，以使弹性形变体位于实验板的连接区域处，较好地受力并发生形变；同时，通过所述刻度尺来确定预紧螺母的位置，在比较相同预紧条件下不同力的大小对螺栓的变形情况实验时，确保各次实验时初始预紧度相同。作为优选技术方案，相邻所述实验板相贴合，所有所述实验板的总厚度大于所述螺纹杆直径的5倍。采用该设计，其优点在于能够模拟被连接构件的总厚度大于螺栓直径的5倍情形时螺栓的变形。作为优选技术方案，任一所述螺纹杆的自由端端部设有螺头，所述螺头与对应的所述螺纹杆一体成型。采用该设计，其优点在于视觉上模拟螺栓连接的结构，更具真实感。作为优选技术方案，上述螺头为六角柱形。采用该设计，其优点在于进一步模拟螺栓的视觉效果。作为优选技术方案，上述弹性形变体为弹簧，该弹簧的中心线与所述螺纹杆的轴线重合。采用该设计，其优点在于弹簧在受力情况下形变明显，易于放大展示螺栓在受力时的形变情况。作为优选技术方案，上述弹簧的两端箍紧在对应的所述螺纹杆的螺纹上，与对应的所述螺纹杆螺纹连接。采用该设计，其优点在于方便连接弹簧和所述螺纹杆，且以这种螺纹连接方式能够防止打滑，保证连接紧固度。作为优选技术方案，上述预紧螺母为六角螺母，所述预紧螺母的材质为塑料。采用该设计，其优点在于将预紧螺母与螺头相区别，同时设计制作简单，方便调节。作为优选技术方案，上述刻度尺的分度值为1mm。采用该设计，其优点在于刻度尺能够帮助实验者准确定位初始预紧螺母的位置。作为优选技术方案，所述实验板共有5层，5层所述实验板交错堆叠，所述实验板的厚度大于所述螺纹杆直径。采用该设计，其优点在于使用5层实验板模拟被连接构件总厚度大于螺栓直径的5倍时螺栓的变形，能够加深学生的印象。作为优选技术方案，所述实验板的材质为透明板材。采用该设计，其优点在于允许学生直接观察到弹性形变体的形变情况。作为优选技术方案，所述实验板的材质为透明亚克力板材。采用该设计，其优点在于亚克力板重量轻，刚度高，且透明度高，方便实验操作和观察。有益效果：采用本技术的有益效果是能够使用简单的结构设计模拟螺栓受到拉伸和弯剪力时的变形情况，且相对于常见螺栓，弹性形变体在受力时变形较为明显，能够放大展示受力时的形变，特别地是能够帮助学生理解被连接构件的总厚度大于5倍螺栓直径时，螺栓易产生形变这一现象；同时，预紧螺母能够在螺纹杆上连续调节改变位置，可根据需要调节连接的松紧度；其次，在比较不同大小的力作用下螺栓形变情况时，凹槽上的刻度尺具有辅助定位作用，方便控制初始预紧程度处于同一水平；再次，弹性形变体两端均设有螺纹杆和预紧螺母，能够完整模拟螺栓连接结构，调节使得被连接物体的连接部分处于弹性形变体的中间位置，防止跑偏，使弹性形变体对施加的拉力和剪切力产生灵敏响应，并以形变的形式反应出来。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明。如图1所示，一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体1、螺纹杆2、预紧螺母3和至少两块实验板6，每个所述实验板6上分别设有连接孔7，所有所述连接孔7相互连通构成贯通孔8，所述弹性形变体1穿设在所述贯通孔8内，所述弹性形变体1两端分别设有所述螺纹杆2，所述螺纹杆2与所述弹性形变体1沿同一直线方向设置，所述螺纹杆2的自由端伸出所述贯通孔8后分别螺纹装配有所述预紧螺母3，所述螺纹杆2上轴向设有条形的凹槽4，所述凹槽4内设有刻度尺。相邻所述实验板6相贴合，所有所述实验板(6)的总厚度大于所述螺纹杆2直径的5倍。任一所述螺纹杆2的自由端端部设有螺头5，所述螺头5与对应的所述螺纹杆2一体成型构成螺栓，所述螺头5为六角柱形。本实施例中，所述弹性形变体1为弹簧，该弹簧的中心线与所述螺纹杆2的轴线重合；所述弹簧的两端按照螺纹线缠绕在对应的所述螺纹杆2的螺纹凹陷内，与对应的所述螺纹杆2螺纹连接。上述预紧螺母3为六角螺母，所述预紧螺母3的材质为塑料。上述凹槽7内的刻度尺的分度值为1mm。本实施例中，所述实验板6共有5层，5层所述实验板6交错堆叠，所述实验板6的厚度大于所述螺纹杆2直径。所述实验板6的材质为透明亚克力板材。实验时，将所述螺栓模拟装置穿过所述实验板6的连接孔7，调节所述预紧螺母3，避免各个所述实验板6因为重力原因导致连接松动或错位。这一过程中需要注意，调节所述预紧螺母3在两端所述螺纹杆2上的位置，以使所述贯穿孔8位于弹簧的中间可变形区域。然后，拉动所述实验板6使其相互远离，此时可以观察弹簧拉伸变形情况。沿所述实验板6平面施加推力使相邻实验板相互滑动，从而使弹簧侧向变形，能够模拟螺栓受弯剪力的作用，即可观察弹簧的弯曲变形。特别地，当实验板6共有5层时，调节所述预紧螺母3，也能观察到弹簧的侧向弯曲变形。若比较不同作用力条件下弹簧的变形情况，则只需每次借助所述凹槽4上的刻度尺辅助定位，将所述预紧螺母3调整到相同位置，控制初始预紧度相同，施加不同大小的力，即可观察和比较所述弹簧的形变程度。最后需要说明的是，上述描述仅仅为本技术的优选实施例，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不违背本技术宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体(1)、螺纹杆(2)、预紧螺母

【技术特征摘要】
1.一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体(1)、螺纹杆(2)、预紧螺母(3)和至少两块实验板(6)，其特征在于：每个所述实验板(6)上分别设有连接孔(7)，所有所述连接孔(7)相互连通构成贯通孔(8)，所述弹性形变体(1)穿设在所述贯通孔(8)内，所述弹性形变体(1)两端分别设有所述螺纹杆(2)，所述螺纹杆(2)与所述弹性形变体(1)沿同一直线方向设置，所述螺纹杆(2)的自由端伸出所述贯通孔(8)后分别螺纹装配有所述预紧螺母(3)，所述螺纹杆(2)上轴向设有条形的凹槽(4)，所述凹槽(4)内设有刻度尺。2.根据权利要求1所述的带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，其特征在于：相邻所述实验板(6)相贴合，所有所述实验板(6)的总厚度大于所述螺纹杆(2)直径的5倍。3.根据权利要求1或2所述的带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，其特征在于：任一所述螺纹杆(2)的自由端端部设有螺头(5)，所述螺头(5)与对应的所述螺纹杆(2)一体成型。4.根据权利要求3所述的带预紧刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇晖，万虹宇，孙毅，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50