一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，包括框架和设置于框架上的加载轮、一级扩力小齿轮、一级扩力大齿轮、二级扩力小齿轮、二级扩力大齿轮、钢缆盘、偏心轮、偏心轮输出臂、一级扩力轴、中间轴、输出轴、偏心轮轴，加载轮和一级扩力小齿轮与一级扩力轴固定连接，一级扩力大齿轮和二级扩力小齿轮与中间轴固定连接，二级扩力大齿轮和钢缆盘与输出轴固定连接，一级扩力小齿轮和一级扩力大齿轮啮合，二级扩力小齿轮和二级扩力大齿轮啮合，偏心轮与偏心轮轴固定连接，偏心轮输出臂通过轴承与偏心轮连接，钢缆盘通过钢缆与偏心轮连接。本发明专利技术构简单、体积小、能提供足够大且可调节的扩力倍数，同时能保持扩力倍数与加载力大小的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置
本专利技术属于扩力装置
，具体涉及一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置。
技术介绍
在现有的岩土力学试验设备中，为了实现扩力倍数的大小与稳定，而采用杠杆加载法是提供恒定荷载。苏华荣，刘晓林，沈红爽等人在《周期冲击扰动下粉砂岩单轴蠕变特性研究》中提到了一种扩力装置，采用一种依靠杠杆扩力的静载荷蠕变装置达到周期冲击扰动的目的，而杠杆扩力主要是依靠重力加载，会出现扩力倍数有限的缺点，而且杠杠扩力装置占地面积大，在外作业时不易搬运，高延法等人在《研究岩石流变扰动效应实验及其本构关系研究》之中，采取了一种轴向压力扩力系统作为实验装置，此装置特点是采用重力加载，偏心轮扩力与曲轴扩力两级扩力，但是扩力倍数有限，体积较大难以使用在室外的实验之中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，其结构简单、体积小、能提供足够大且可调节的扩力倍数，同时能保持扩力倍数与加载力大小的稳定性。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，包括框架和设置于所述框架上的加载轮、一级扩力小齿轮、一级扩力大齿轮、二级扩力小齿轮、二级扩力大齿轮、钢缆盘、偏心轮、偏心轮输出臂、一级扩力轴、中间轴、输出轴、偏心轮轴，所述加载轮和一级扩力小齿轮与一级扩力轴固定连接，所述一级扩力大齿轮和二级扩力小齿轮与中间轴固定连接，所述二级扩力大齿轮和钢缆盘与输出轴固定连接，所述一级扩力小齿轮和一级扩力大齿轮啮合，所述二级扩力小齿轮和二级扩力大齿轮啮合，所述偏心轮与偏心轮轴固定连接，所述偏心轮输出臂通过轴承与偏心轮连接，所述钢缆盘通过钢缆与偏心轮连接。进一步地，还包括第一轴套、第二轴套、第三轴套、第四轴套，所述第一轴套套设于一级扩力轴外部，所述第二轴套和第三轴套套设于中间轴两端外部，所述第四轴套套设于输出轴外部。进一步地，所述第一轴套与一级扩力轴通过键齿连接，所述第二轴套和第三轴套与中间轴通过键齿连接，所述第四轴套与输出轴通过键齿连接。进一步地，所述一级扩力轴、中间轴、输出轴、偏心轮轴均通过一组轴承座固定在框架上。进一步地，所述偏心轮圆周上有对钢缆进行限位的凹槽。进一步地，偏心轮输出臂与试样接触端有多级阶梯台。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)本专利技术能提供足够大的扩力倍数(80～100倍)；(2)本专利技术结构设计合理，在保证输出力大小与扩力倍数的稳定的同时，减小了整体的重量，方便运输；(3)本专利技术具有结构紧凑轻巧、原理简单、稳定性高等显著优势，不仅适用于实验室实验，更适用于野外的实验。附图说明图1是本专利技术用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置结构示意图。图2是本专利技术的二级齿轮扩力部分剖视图。图3是本专利技术的输出轴组配合图。图4是图3中A-A向剖视图。图5是本专利技术的偏心轮组配合图。图6是图5中C-C向剖视图。图7是偏心轮输出臂立体结构图。图8是偏心轮输出臂立左视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。结合图1和图2，一种用于岩土力学试验设备的机械扩力装置，包括包加载轮1、一级扩力小齿轮2、轴承座、一级扩力大齿轮3、二级扩力小齿轮4、二级扩力大齿轮5、钢缆盘6、偏心轮7、偏心臂8、保持架9、一级扩力轴10、中间轴11、输出轴12、第一轴套13、第二轴套14、第三轴套15、第四轴套16、偏心轮轴17、第一定位孔18、第二定位孔19。结合图2-6，加载轮1通过第一定位孔18和销与一级扩力轴10固连，并且采取过盈配合，使之不掉落。扩力轴10再通过键连接与一级扩力小齿轮2相固连，采取过盈配合，并且在轴上设有轴肩抵住齿轮，阻止齿轮的轴向移动。力由加载轮1通过两个键传递到一级扩力小齿轮2。一级扩力小齿轮2与一级扩力大齿轮3啮合，进行第一级扩力。一级扩力大齿轮3通过键连接与中间轴11固连，采取过盈配合。中间轴11通过键连接与二级扩力小齿轮4相固连，采用过盈配合。并且在轴上设有轴肩抵住齿轮，阻止齿轮的轴向移动。力由一级扩力大齿轮3通过两个键传递到二级扩力小齿轮4。二级扩力小齿轮4与二级扩力大齿轮5啮合，进行第二次扩力，使力达到所需要的大小。二级扩力大齿轮5通过键连接与输出轴12相固连，采取过盈配合，并且在轴上设有轴肩抵住齿轮，阻止齿轮的轴向移动。输出轴12上装有钢缆盘6通过钢缆与偏心轮7相连接。输出轴12一端有用于固连钢缆盘6的第二定位孔19，偏心轮7通过轴承与偏心臂8相连接。结合图7-8，偏心轮输出臂8与试样接触端有多级阶梯台。力由二级扩力大齿轮5通过两个键传递到二级扩力输出轴12，输出轴12则通过钢缆盘6将力传递到偏心轮7，偏心轮7通过偏心臂8与试样接触将力施加出去，实现了载荷扩力加载的目的，通过轴承保证力的方向不变。本机构通过齿轮的啮合保证扩力倍数稳定，通过偏心轮7上轴承和偏心臂8保证力的方向。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，其特征在于，包括框架(9)和设置于所述框架(9)上的加载轮(1)、一级扩力小齿轮(2)、一级扩力大齿轮(3)、二级扩力小齿轮(4)、二级扩力大齿轮(5)、钢缆盘(6)、偏心轮(7)、偏心轮输出臂(8)、一级扩力轴(10)、中间轴(11)、输出轴(12)、偏心轮轴(17)，所述加载轮(1)和一级扩力小齿轮(2)与一级扩力轴(10)固定连接，所述一级扩力大齿轮(3)和二级扩力小齿轮(4)与中间轴(11)固定连接，所述二级扩力大齿轮(5)和钢缆盘(6)与输出轴(12)固定连接，所述一级扩力小齿轮(2)和一级扩力大齿轮(3)啮合，所述二级扩力小齿轮(4)和二级扩力大齿轮(5)啮合，所述偏心轮(7)与偏心轮轴(17)固定连接，所述偏心轮输出臂(8)通过轴承与偏心轮(7)连接，所述钢缆盘(6)通过钢缆与偏心轮(7)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，其特征在于，包括框架(9)和设置于所述框架(9)上的加载轮(1)、一级扩力小齿轮(2)、一级扩力大齿轮(3)、二级扩力小齿轮(4)、二级扩力大齿轮(5)、钢缆盘(6)、偏心轮(7)、偏心轮输出臂(8)、一级扩力轴(10)、中间轴(11)、输出轴(12)、偏心轮轴(17)，所述加载轮(1)和一级扩力小齿轮(2)与一级扩力轴(10)固定连接，所述一级扩力大齿轮(3)和二级扩力小齿轮(4)与中间轴(11)固定连接，所述二级扩力大齿轮(5)和钢缆盘(6)与输出轴(12)固定连接，所述一级扩力小齿轮(2)和一级扩力大齿轮(3)啮合，所述二级扩力小齿轮(4)和二级扩力大齿轮(5)啮合，所述偏心轮(7)与偏心轮轴(17)固定连接，所述偏心轮输出臂(8)通过轴承与偏心轮(7)连接，所述钢缆盘(6)通过钢缆与偏心轮(7)连接。


2.根据权利要求1所述的用于岩土力学试验设备的机械多级扩力装置，其特征在于，还包括第一轴套(13)、第二轴套(14)、第三轴套(15)、第四轴套(16)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登沛，王振，冯秀志，李林峰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32