用于弯扭振动疲劳试验的加载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，底座上设置有滑槽，两端安装有支架，滑槽上连接有所述激振器；座体通过螺栓与支架连接，滑套的两侧设置有转轴且上方安装有夹紧辊，转轴与滑座和侧板的轴孔连接；滑套内套装有导杆，导杆的一端与加载臂连接；加载臂的夹座与夹头相对且设置有“V”形槽，夹座下方装有第二连轴器。具有可调节性，具有足够的夹持力保证平台的稳定性，可以提供纯扭转加载、扭转和横向弯曲耦合加载、扭转和纵向弯曲耦合加载、扭转与斜向弯曲耦合加载和纯弯曲加载。具有高精度、高效率、低成本、多功能的特点，对于完成矩形截面和圆形截面试验件材料的振动疲劳性能测试具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
用于弯扭振动疲劳试验的加载装置
本技术属于材料性能和材料检测设备
，具体涉及一种弯曲疲劳、扭转疲劳以及弯扭耦合疲劳等振动疲劳测试加载装置。
技术介绍
疲劳广泛存在于航空航天与机械工程等领域。为了探索材料的疲劳性能，最常见的研究方法是试验研究。目前，常用的疲劳实验机，主要适用于拉压、弯曲和扭转等单轴加载的疲劳测试。然而，工程实际中，机器结构所受到的载荷往往是多轴加载，其中以弯扭耦合加载为最常见的载荷形式。针对传统疲劳试验机通常只能提供单一的加载模式，设计一款能够实现弯扭耦合加载的振动疲劳机具有重要的意义。工程结构所受到的载荷往往是拉压、弯曲、扭转以及弯扭复合载荷，例如直升机旋翼叶片所受到的载荷，呈拉、弯、扭复合加载状态。目前，尚无一种疲劳试验机能完成各种载荷的复合加载。而且，现有疲劳试验机大多采用直动驱动作动器来完成拉压和弯曲加载，而采用旋转驱动作动器来完成扭转加载。所以，要直接利用现有疲劳试验机实现弯扭耦合加载存在一定的困难。
技术实现思路
本技术提供一种应用宽泛、加载功能多样的疲劳试验装置，以解决现有疲劳试验机在提供多轴耦合加载方式中存在的难题，获得可在一般普通条件下对各种边界条件试件进行疲劳性能测试的一种试验台。为了解决上述存在的技术问题，本技术采用如下方案：一种用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，包括底座、夹具、加载臂、滑座和激振器，其特征在于，所述底座上设置有滑槽，两端安装有支架，滑槽上连接有所述激振器；所述夹具的座体呈“U”形且两侧设置有槽口，座体通过螺栓与支架连接，座体的顶部通过螺栓与压板连接，槽口内装有圆柱形的夹杆，座体的一侧设置有螺孔；所述滑座呈“L”形，其一侧通过螺钉安装有侧板，滑座的另一侧与侧板相对且设置有轴孔，滑座下面的两端装有顶杆，顶杆之间安装有第一联轴器；所述激振器的上端与第一联轴器连接；滑套的两侧设置有转轴且上方安装有夹紧辊，转轴与滑座和侧板的轴孔连接；滑套内套装有导杆，导杆的一端与加载臂连接；加载臂的夹座上方通过螺钉连接有夹头，夹座与夹头相对且设置有“V”形槽，夹座下方装有第二连轴器。进一步，所述座体一侧的螺孔通过螺杆与三爪卡盘连接。进一步，所述导杆上设置有刻度。本技术具有可调节性，具有足够的夹持力保证平台的稳定性，可方便的实现简支与固支的边界方式的转换。加载幅值可以调节，能够满足不同长度试件及不同加载位置的需求。可以提供纯扭矩加载、扭矩和横向弯曲耦合加载、扭矩和纵向弯曲加载、扭转与弯曲耦合加载和纯弯曲加载。克服了现有疲劳试验机功能单一、加载困难等局限性，具有高精度、高效率、低成本、多功能的特点，对于完成矩形截面和圆形截面试验件材料的振动疲劳性能测试具有重要的实用价值。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术纯弯加载试验状态的立体装配示意图；图3为本技术换装轴类试件时的工作示意图；图4为本技术中夹具4的立体结构示意图；图5为本技术中滑套6与滑座9装配结构立体示意图；图6为本技术中加载臂5与滑套6连接结构的立体示意图；图7为本技术中加载臂5的立体结构示意图；图8为本技术中夹具4与三爪卡盘10连接状态的装配结构示意图。图中：1-底座，11-滑槽；2-支架；3-试件；4-夹具，41-压板，42-座体，43-夹杆，44-槽口，45-螺孔；5-加载臂，51-夹头，52-夹座，53-第二连轴器；6-滑套，61-夹紧辊，62-转轴；7-激振器；8-导杆；9-滑座，91-侧板，92-第一联轴器，93-顶杆；10-三爪卡盘。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。参见图1至图8，一种用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，包括底座1、夹具4、加载臂5、滑座9和激振器7，所述底座1上设置有滑槽11，两端安装有支架2，滑槽11上连接有所述激振器7；所述夹具4的座体42呈“U”形且两侧设置有槽口44，座体42通过螺栓与支架2连接，座体42的顶部通过螺栓与压板41连接，槽口44内装有圆柱形的夹杆43，座体42的一侧设置有螺孔45；所述滑座9呈“L”形，其一侧通过螺钉安装有侧板91，滑座9的另一侧与侧板91相对且设置有轴孔，滑座9下面的两端装有顶杆93，顶杆93之间安装有第一联轴器92；所述激振器7的上端与第一联轴器92连接；滑套6的两侧设置有转轴62且上方安装有夹紧辊61，转轴62与滑座9和侧板91的轴孔连接；滑套6内套装有导杆8，导杆8的一端与加载臂5连接；加载臂5的夹座52上方通过螺钉连接有夹头51，夹座52与夹头51相对且设置有“V”形槽，夹座52下方装有第二连轴器53。所述座体42一侧的螺孔45通过螺杆连接有三爪卡盘10。所述导杆8上设置有刻度。本技术用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，使用方法如下：（1）当进行扭转加载时，将导杆8套在滑套6上，滑座9通过联轴器92与激振器7相连，松开夹紧辊61，导杆8可以沿滑套6自由滑动，松开滑座9下面的顶杆93，使滑套6通过转轴62在滑座9里自由转动，通过改变滑套6在导杆8上的位置，以及改变激振器7的输出载荷，实现扭矩调节；（2）当进行弯扭耦合加载时，拧紧夹紧辊61，使导杆8无法沿滑套6自由移动，松开滑座9下面的顶杆93，使滑套6通过转轴62在滑座9里自由转动，在激振器7竖直施力的情况下，实现横向弯扭组合加载；松开夹紧辊61，拧紧滑座9下面的顶杆93，使滑套6无法通过转轴62在滑座9里自由转动，在激振器7竖直施力的情况下，实现纵向弯扭组合加载；拧紧夹紧辊61以及滑座9下面的顶杆93，使导杆8无法沿滑套6自由移动，滑套6也无法通过转轴62自由转动，在激振器7竖直施力的情况下，实现斜向弯扭组合加载；（3）在进行纯弯曲加载时，拆掉导杆8，将激振器7通过滑槽11移至加载臂5的下方，使激振器7与第二连轴器53连接，在激振器7竖直施力的情况下，实现纯弯曲的加载；（4）在进行轴类试件测试时，在底座1两端的支架2上方的夹具4内侧装上三爪卡盘10，并通过三爪卡盘10夹住轴类试件的两端，实现轴类试件测试加载。实施例1：以下提供本技术的一个较佳实施案例。以矩形截面梁试件为例：首先，安装试验装置，将试件3固定在夹具4上，调节夹杆43两端的螺母，当将压板41的螺钉压紧时，试件3这端可以实现固支；将压板41的螺母调松，适当拧紧夹杆42的螺钉时，试件这端可以实现简支。同时，很方便的，当只有一端固定时，即可以测试试件3悬臂模式的疲劳性能。加载臂5的安装较为方便，将夹座52与夹头51卡在试件3所要加载的位置拧紧固定螺钉即可。液压激振器7需要根据所要进行的试验模式来进行安装，当进行弯扭或纯扭试验时，激振器7先与滑座9下面的第一联轴器92相连，再将滑套6套在导杆8上，将导杆8安装固定在夹座52上即可，移动激振器7，找到合适的激振位置，将激振器7沿底座1的滑槽11用螺栓固定，这样进行弯扭或者纯扭试验的试验装置就安装完毕（如图1所示）。然后，根据试验要求，通过约束导杆机构的自由度来进行加载方式的改变。当进行扭转加载时，松开夹紧辊61，导杆8可以沿滑套6自由滑动，松开滑座9下面的顶杆93，使滑套6通过转轴62在滑座9里自由转动，通过改变滑套6在导杆8上的位置，以及改变激振器7的输出载荷，实现扭矩调节。当进行弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，包括底座（1）、夹具（4）、加载臂（5）、滑座（9）和激振器（7），其特征在于，所述底座（1）上设置有滑槽（11），两端安装有支架（2），滑槽（11）上连接有所述激振器（7）；所述夹具（4）的座体（42）呈“U”形且两侧设置有槽口（44），座体（42）通过螺栓与支架（2）连接，座体（42）的顶部通过螺栓与压板（41）连接，槽口（44）内装有圆柱形的夹杆（43），座体（42）的一侧设置有螺孔（45）；所述滑座（9）呈“L”形，其一侧通过螺钉安装有侧板（91），滑座（9）的另一侧与侧板（91）相对且设置有轴孔，滑座（9）下面的两端装有顶杆（93），顶杆（93）之间安装有第一联轴器（92）；所述激振器（7）的上端与第一联轴器（92）连接；滑套（6）的两侧设置有转轴（62）且上方安装有夹紧辊（61），转轴（62）与滑座（9）和侧板（91）的轴孔连接；滑套（6）内套装有导杆（8），导杆（8）的一端与加载臂（5）连接；加载臂（5）的夹座（52）上方通过螺钉连接有夹头（51），夹座（52）与夹头（51）相对且设置有“V”形槽，夹座（52）下方装有第二连轴器（53）。...

【技术特征摘要】
1.一种用于弯扭振动疲劳试验的加载装置，包括底座（1）、夹具（4）、加载臂（5）、滑座（9）和激振器（7），其特征在于，所述底座（1）上设置有滑槽（11），两端安装有支架（2），滑槽（11）上连接有所述激振器（7）；所述夹具（4）的座体（42）呈“U”形且两侧设置有槽口（44），座体（42）通过螺栓与支架（2）连接，座体（42）的顶部通过螺栓与压板（41）连接，槽口（44）内装有圆柱形的夹杆（43），座体（42）的一侧设置有螺孔（45）；所述滑座（9）呈“L”形，其一侧通过螺钉安装有侧板（91），滑座（9）的另一侧与侧板（91）相对且设置有轴孔，滑座（9）下面的两端装有顶杆（93），顶杆（93）之间安装有第一联...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文光，王耀斌，贺红林，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：新型
国别省市：江西,36