一种螺栓连接强度综合分析实验系统技术方案

一种螺栓连接强度综合分析实验系统，包括底座、安装在底座上的支架、横截面呈T型的第一连接板、横截面呈十字型的第二连接板、加载力臂以及加载装置，第一连接板的一端通过第一螺栓组安装在支架上，第二连接板的第二翼板与第一连接板另一端的第一翼板通过第二螺栓组锁紧，使第二连接板的端部抵紧第一翼板，第二连接板的另一端通过第三螺栓组与安装在加载力臂的一端相连接，加载力臂的另一端与加载装置相连接；本发明专利技术可实现对多种螺栓连接的受力分析，如普通螺栓受转矩、普通螺栓受倾覆力矩、铰制孔螺栓受转矩等；本发明专利技术结构简单、操作方便、低速安全、成本低，便于推广使用，可用于教学实验和工程测试。

An Experimental System for Comprehensive Analysis of Bolt Connection Strength

【技术实现步骤摘要】
一种螺栓连接强度综合分析实验系统
本专利技术涉及一种机械设计实验教学仪器，具体涉及一种对螺栓组连接强度进行分析的实验系统。
技术介绍
机械设计课程是机械工程专业的专业核心课，该课程主要用于介绍常见零件的结构特点及设计方法。螺栓连接是机械传动过程中常见的连接方式之一。螺栓连接强度和可靠性直接影响机械传动部件的工作寿命，螺栓连接种类多，结构各异，通常以螺栓组形式连接。工程上对螺栓连接强度进行检测控制时，通常采用力矩拧紧装置(人工力矩扳手或电动拧紧装置)或测力矩扳手测量单个螺栓的拧紧力矩，实际螺栓组连接受力复杂，单个螺栓受多种因素影响，受力情况不同，与之相关的螺栓受力分析理论教学内容多，概念抽象，在专业课程教学中尚未有相关实验装置及实验内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种螺栓连接强度综合分析实验系统，本专利技术具有设计科学、结构紧凑、操作方便、精度高、安全可靠等特点，不仅填补了螺栓连接教学实验方面的空白，还适合在工程实践或高等院校、职业院校实践教学中推广。本专利技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种螺栓连接强度综合分析实验系统，包括底座1、安装在底座1上的支架2、横截面呈T型的第一连接板3、横截面呈十字型的第二连接板4、加载力臂8以及加载装置9，第一连接板3的一端通过第一螺栓组5安装在支架2上，第二连接板4的第二翼板41与第一连接板另一端的第一翼板31通过第二螺栓组6锁紧，使第二连接板4的端部抵紧第一翼板31，第二连接板4的另一端通过第三螺栓组7与安装在加载力臂8的一端相连接，加载力臂8的另一端与加载装置9相连接。优选的，所述加载机构9包括安装在底座1上的外支架91、安装在外支架91顶部且可贯穿于外支架顶部的用于给加载力臂8施加向下作用力的加载螺栓94、位于外支架91内部且通过内支架93的上部吊装在加载力臂8上可上下移动的中间框架92，加载螺栓94的底部通过滚珠95压在中间框架92的顶部，中间框架92的内部还安装有传感器96，传感器96的顶部与内支架93的底部相固接、传感器96的底部与中间框架92的底部相固接。优选的，所述加载力臂8的后端设有凹槽81，所述内支架93吊装在凹槽81内。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术结构简单、操作方便、低速安全、成本低，便于推广使用，可用于教学实验和工程测试。2、本专利技术可实现对多种螺栓连接的受力分析，如普通螺栓受转矩、普通螺栓受倾覆力矩、铰制孔螺栓受转矩等。以上说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为本专利技术实施例的正视图。图2为本专利技术实施例的俯视图。图3为本专利技术实施例中加载装置的放大示意图。图4为本专利技术实施例的右视图。图5为本专利技术实施例中第一螺栓组的受力分析图。图6为本专利技术实施例中第三螺栓组的受力分析图。图7为本专利技术实施例中第二螺栓组的受力分析图。【附图标记】1-底座，2-支座，3-第一连接板、31-第一翼板，4-第二连接板、41-第二翼板，5-第一螺栓组，6-第二螺栓组，7-第三螺栓组，8-加载力臂，81-凹槽，9-加载装置，91-外支架，92-中间框架，93-内支架，94-加载螺栓，95-滚珠，96-传感器。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本专利技术提出的一种螺栓连接强度综合分析实验系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在本专利技术的描述中，需要说明的是，在本实施例中以设有支架的端部为前端，以设有加载装置的端部为后端，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1、图2、图4，一种螺栓连接强度综合分析实验系统，包括底座1、安装在底座1上的支架2、第一连接板3、第二连接板4、加载力臂8以及加载装置9，所述第一连接板3的横截面呈T型，其一端的第一翼板31上设有多组螺栓孔，另一端通过第一螺栓组5安装在支架2上，所述第二连接板4的横截面呈十字型，第二连接板的第二翼板41上设有与第一连接板的第一翼板31螺栓孔位置相对应的多组螺栓孔，第二连接板的翼板41与第一连接板的翼板31通过第二螺栓组6锁紧且保证第二连接板4的一端抵紧第一连接板3的第一翼板31，第二连接板4的另一端通过第三螺栓组7与加载力臂8的端部相连接，加载力臂8的另一端与加载装置9相连接，第一螺栓组5、第二螺栓组6及第三螺栓组7均由多个螺栓组成，所述第一螺栓组5为呈两列布置的10个普通螺栓组，第二螺栓组6为呈两侧布置的16个普通螺栓，第三螺栓组7为呈等边三角形布置的6个铰制孔螺栓。请参阅图3，所述加载机构9包括安装在底座1上的外支架91、通过法兰安装在外支架91顶部且可贯穿于外支架顶部的加载螺栓94，外支架91内部设有可上下浮动的中间框架92，加载螺栓94的底部通过滚珠95与中间框架92的顶部相连接，因加载螺栓94直接施加力在中间框架92的顶部，当加载螺栓94继续转动时，加载螺栓94与中间框架92的顶部之间会产生摩擦力，从而在带动中间框架92向下移动的过程中使中间框架92发生旋转运动，为避免中间框架92发生转动，故增设了滚珠95，从而抵消加载螺栓94和中间框架92之间的摩擦力，所述滚珠95上开设有供加载螺栓94安装的孔且孔内设有与加载螺栓94的外螺纹相匹配的内螺纹，加载螺栓94安装在滚珠95的孔内，滚珠95随着加载螺栓94的转动而转动，从而减小摩擦力，当然加载螺栓94与滚珠95的连接方式不限于此，也可以将加载螺栓94的端部直接作用在滚珠95的顶部，也可以通过其他方式连接；中间框架92的内部还安装有传感器96和内支架93，传感器96的顶部与内支架93的底部通过螺钉连接，传感器96的底部与中间框架92的底部也通过螺钉连接，内支架93的上部吊装在加载力臂8凹槽81上，加载装置9的内支架93吊装在加载力臂8另一端的凹槽81上，所述内支架93可以直接挂设在凹槽81内，当然内支架49也可以通过在凹槽内增加垫块来调节其安装在凹槽81内的高度，当然内支架49安装在凹槽81内的方式并不限于此，也可以采用其他方式，当加载螺栓94通过滚珠95施加给中间框架92一个向下的作用力时，中间框架92通过传感器96带动内支架93向下移动，传感器测量力的大小，并将结果输出到计算机显示器上。由于内支架93安装在凹槽81中，故内支架93给加载力臂8的另一端施加一个向下的作用力，加载力臂8的另一端向下移动，从而带动第一螺栓组5、第二螺栓组6以及第三螺栓组7均在力的作用下产生一定的力矩，第一螺栓组5主要受转矩作用，第二螺栓组6主要受倾覆力矩，第三螺栓组7主要受转矩作用。工作时，将工业摄像机，对准第一螺栓组5、第二螺栓组6、第三螺栓组7三组待测螺栓中的某一组，并将工业摄像机通过数据线和计算机相连，通过计算机显示器，可以看到图像是否清晰。调整工业摄像机的焦距和光圈，使拍摄的图像清晰。然后旋转加载螺栓94，通过加载力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓连接强度综合分析实验系统，其特征在于：包括底座(1)、安装在底座(1)上的支架(2)、横截面呈T型的第一连接板(3)、横截面呈十字型的第二连接板(4)、加载力臂(8)以及加载装置(9)，第一连接板(3)的一端通过第一螺栓组(5)安装在支架(2)上，第二连接板(4)的第二翼板(41)与第一连接板另一端的第一翼板(31)通过第二螺栓组(6)锁紧，使第二连接板(4)的端部抵紧第一翼板(31)，第二连接板(4)的另一端通过第三螺栓组(7)与安装在加载力臂(8)的一端相连接，加载力臂(8)的另一端与加载装置(9)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种螺栓连接强度综合分析实验系统，其特征在于：包括底座(1)、安装在底座(1)上的支架(2)、横截面呈T型的第一连接板(3)、横截面呈十字型的第二连接板(4)、加载力臂(8)以及加载装置(9)，第一连接板(3)的一端通过第一螺栓组(5)安装在支架(2)上，第二连接板(4)的第二翼板(41)与第一连接板另一端的第一翼板(31)通过第二螺栓组(6)锁紧，使第二连接板(4)的端部抵紧第一翼板(31)，第二连接板(4)的另一端通过第三螺栓组(7)与安装在加载力臂(8)的一端相连接，加载力臂(8)的另一端与加载装置(9)相连接。2.根据权利要求1所述的一种螺栓连接强度综合分析实验系统，其特征在于：所述加载机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣先，张旦闻，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41