一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具制造技术

本发明专利技术公开一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具。一般夹具在冲击疲劳试验机的往复冲击作用下无法保证装夹可靠，甚至可能会导致夹具本身产生损坏。本发明专利技术由调距机构、X向夹紧机构、Y向夹紧机构、Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构组成；调距机构用于调节两试样支撑座间距离来适应不同长度的试样；X向夹紧机构、Y向夹紧机构和Z向夹紧机构用于夹紧试样，约束试样全部自由度；Z向夹紧自锁机构用于防止在冲击方向上的Z向夹紧机构松动。本发明专利技术可用于装夹冲击疲劳试验机用矩形截面试样，能够约束试样的全部自由度，且在冲击方向设有自锁装置，能够保证试样装夹的可靠性与安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于夹具
，涉及一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具，专门用于夹持受到冲击疲劳试验机垂向往复冲击作用的矩形截面试样。
技术介绍
机械系统的零部件有时会经受多次重复冲击载荷作用，需评价其冲击疲劳特性。目前，国内冲击疲劳试验机还未出现成熟产品，用于夹持冲击疲劳试验机试样的夹具更是相当缺乏。不同于现有疲劳试验机的垂向夹紧，冲击疲劳试验的试样一般采用水平方向的夹紧方式，且因试样不间断地受到往复冲击作用，一般夹具无法保证装夹可靠，甚至可能会导致夹具本身产生损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对冲击疲劳试验机夹具无法夹持不同长度的矩形截面试样，且不能保证冲击作用下装夹试样的安全、可靠等缺陷，提出一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具，该夹具可用于装夹任意尺寸的矩形截面试样，且能够约束试样的所有自由度，并在冲击方向上设有自锁装置，保证试样装夹的可靠性与安全性。本专利技术采用的技术方案是:本专利技术由调距机构、X向夹紧机构、Y向夹紧机构、Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构组成;所述的调距机构调节两块滑块沿Y向相向或反向同步滑动;所述的滑块上设有X向夹紧机构和Y向夹紧机构;所述的X向夹紧机构包括螺杆安装架、导套、X向螺杆、夹紧块、夹紧块挡板和试样支撑座;所述的试样支撑座与调距机构的滑块固联;试样支撑座两端通过螺钉各固定一个螺杆安装架;所述的X向螺杆与螺杆安装架构成转动副;X向螺杆的两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，两个导套分别与左旋螺纹和右旋螺纹构成螺旋副;每个导套通过螺钉固定一块夹紧块。所述的Y向夹紧机构包括Y向螺杆和支撑架;所述的支撑架通过螺钉固定在调距机构的滑块上;所述的Y向螺杆与支撑架构成螺旋副;Y向夹紧机构上设有Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构;所述的Z向夹紧机构包括Z向螺杆和压块;所述的Z向螺杆与Y向夹紧机构的支撑架构成螺旋副;2向螺杆的底端固联压块。所述的Z向夹紧自锁机构由弹簧片、卡扣、棘爪、销钉、棘轮、卡扣槽和弹簧片固定座组成;所述的弹簧片固定座和卡扣槽均通过螺钉固定在Y向夹紧机构的支撑架上;弹簧片的一端通过螺栓固定在弹簧片固定座上，另一端在卡扣卡紧作用下与棘爪接触;卡扣安装在卡扣槽中；所述的棘爪通过销钉与Y向夹紧机构的支撑架构成转动副，并在弹簧片作用下与棘轮啮合;所述的棘轮固联在Z向夹紧机构的Z向螺杆上。所述的调距机构由底座、摇柄、转动轴、轴承、主动齿轮、从动齿轮、双向滚珠丝杠、螺母和滑块组成;所述的转动轴通过轴承支承在底座中；所述的摇柄固联在转动轴的一端，主动齿轮固联在转动轴的另一端;两根双向滚珠丝杠对称设置在主动齿轮两侧，且均与底座形成转动副；双向滚珠丝杠上固联的从动齿轮与主动齿轮啮合;双向滚珠丝杠两端的螺旋旋向相反，且分别与一个螺母构成螺旋副;两根双向滚珠丝杠上旋向相同的两个螺母与同一块滑块通过螺钉连接;两块滑块底面均与底座表面接触，形成移动副。所述的X向螺杆一端、Y向螺杆一端以及Z向螺杆顶端均固联有手柄。所述的夹紧块上设置有刻度。每块夹紧块两侧与两块夹紧块挡板相接触，夹紧块挡板通过螺钉固定在试样支撑座上。本专利技术具有的有益效果:1、本专利技术能夹紧不同长度的矩形截面试样用于冲击疲劳试验；2、本专利技术可约束试样的六个自由度，且在冲击方向上设置冗余夹紧自锁机构，使试样装夹更加可靠、安全；3、本专利技术成本低廉，占据空间小，拆卸容易，易于维修。【附图说明】图1是本专利技术坐标系建立及坐标原点标定的示意图；图2是本专利技术装夹有试样时的示意图；图3是本专利技术未装夹试样时的示意图；图4是本专利技术中调距机构的示意图；图5是本专利技术中调距机构的机构简图；图6是本专利技术中X向夹紧机构的示意图；图7是本专利技术中Y向、Z向夹紧机构的示意图；图8是本专利技术中Z向夹紧自锁机构的示意图。图中:1、底座，2、摇柄，3、转动轴，4、轴承，5、主动齿轮，6从动齿轮，7、双向滚珠丝杠，8、螺母，9、滑块，10、螺杆安装架，11、导套，12、X向螺杆，13、夹紧块，14、夹紧块挡板，15、试样支撑座，16、试样，17、Z向螺杆，18、压块，19、Z向夹紧自锁机构，19-1、弹簧片，19-2、卡扣，19-3、棘爪，19-4、销钉，19-5、棘轮，19-6、卡扣槽，19-7、弹簧片固定座，20、支撑架，21、Y向螺杆。【具体实施方式】以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、2和3所示，一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具，由调距机构、X向夹紧机构、Y向夹紧机构、Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构19组成。调距机构用于调节两试样支撑座间距离来适应不同长度的试样;X向夹紧机构、Y向夹紧机构和Z向夹紧机构用于夹紧试样，约束试样全部自由度;Z向夹紧自锁机构用于防止在冲击方向上的Z向夹紧机构松动。如图4和5所示，调距机构由底座1、摇柄2、转动轴3、轴承4、主动齿轮5、从动齿轮6、双向滚珠丝杠7、螺母8和滑块9组成;转动轴3通过轴承4支承在底座I中；摇柄2固联在转动轴3的一端，主动齿轮5固联在转动轴3的另一端;两根双向滚珠丝杠7对称设置在主动齿轮5两侧，且均与底座I形成转动副;双向滚珠丝杠7上固联的从动齿轮6与主动齿轮5啮合;双向滚珠丝杠7两端的螺旋旋向相反，且分别与一个螺母8构成螺旋副;两根双向滚珠丝杠7上旋向相同的两个螺母8与同一块滑块9通过螺钉连接;两块滑块9底面均与底座I表面接触，形成移动副；滑块9上设有X向夹紧机构和Y向夹紧机构;底座I的尺寸根据专用的冲击疲劳试验机需要设计，并固定在冲击疲劳试验机机架上。如图6所示，X向夹紧机构包括螺杆安装架10、导套11、X向螺杆12、夹紧块13、夹紧块挡板14和试样支撑座15;试样支撑座15与调距机构的滑块9固联;试样支撑座15两端通过螺钉各固定一个螺杆安装架10;X向螺杆12与螺杆安装架10构成转动副;X向螺杆12—端固联有手柄;X向螺杆12的两端分别设有左旋螺纹和右旋螺当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击疲劳试验机用全自由度约束的夹具，由调距机构、X向夹紧机构、Y向夹紧机构、Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构组成，其特征在于：所述的调距机构调节两块滑块沿Y向相向或反向同步滑动；所述的滑块上设有X向夹紧机构和Y向夹紧机构；所述的X向夹紧机构包括螺杆安装架、导套、X向螺杆、夹紧块、夹紧块挡板和试样支撑座；所述的试样支撑座与调距机构的滑块固联；试样支撑座两端通过螺钉各固定一个螺杆安装架；所述的X向螺杆与螺杆安装架构成转动副；X向螺杆的两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，两个导套分别与左旋螺纹和右旋螺纹构成螺旋副；每个导套通过螺钉固定一块夹紧块；所述的Y向夹紧机构包括Y向螺杆和支撑架；所述的支撑架通过螺钉固定在调距机构的滑块上；所述的Y向螺杆与支撑架构成螺旋副；Y向夹紧机构上设有Z向夹紧机构和Z向夹紧自锁机构；所述的Z向夹紧机构包括Z向螺杆和压块；所述的Z向螺杆与Y向夹紧机构的支撑架构成螺旋副；Z向螺杆的底端固联压块；所述的Z向夹紧自锁机构由弹簧片、卡扣、棘爪、销钉、棘轮、卡扣槽和弹簧片固定座组成；所述的弹簧片固定座和卡扣槽均通过螺钉固定在Y向夹紧机构的支撑架上；弹簧片的一端通过螺栓固定在弹簧片固定座上，另一端在卡扣卡紧作用下与棘爪接触；卡扣安装在卡扣槽中；所述的棘爪通过销钉与Y向夹紧机构的支撑架构成转动副，并在弹簧片作用下与棘轮啮合；所述的棘轮固联在Z向夹紧机构的Z向螺杆上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉冬，胡明，张鹏，钱萍，周迅，赵永翔，陈文华，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33