本发明专利技术公开了一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，包括：轴向加载机构，用于夹紧测试试样并提供微动疲劳试验所需的轴向循环载荷；法向加载机构，通过直角固定器支撑固定，用于提供微动疲劳试验所需的法向载荷，包括夹持机构、传动机构、双头螺杆以及平衡支撑座；光学平板，用于承载轴向加载机构和法向加载机构；所述直角固定器固定在光学平板上。本发明专利技术通过控制系统实时调控试验中的法向接触载荷从而保证恒定的加载载荷，并设计搭载双向夹紧结构保证试样两侧受力相等，有效解决传统微动疲劳试验装置中由于试样两侧法向载荷受力不均以及难以恒定而对试验造成影响的技术问题，此外，本发明专利技术装置的微动垫具有拆卸简单、安装方便的优点。方便的优点。方便的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置
[0001]本专利技术属于材料性能测试
，具体涉及一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置。
技术介绍
[0002]微动疲劳中构件承受交变载荷的同时还承受了法向的接触载荷，容易导致构件过早失效，特别涉及到许多过盈配合的关键零部件之间。因此针对构件进行微动疲劳性能测试，研究微动疲劳特性，预测其疲劳寿命是十分必要的。
[0003]微动疲劳试验过程包括疲劳现象、微动磨损现象和接触条件等，主要的影响参量包括轴向循环载荷、法向接触载荷和摩擦力等，其中法向接触载荷常用的施加方式为螺栓紧固或者气缸加载，但是两种加载方式均很难保证试样两侧承受相同的法向接触载荷，试验过程中试样容易因两侧受力不均而产生弯曲，且试验过程中法向接触载荷难以实现恒定，严重影响了微动疲劳相关的试验研究。
技术实现思路
[0004]针对上述问题情况，本专利技术提供一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，通过控制系统实时调控试验中的法向接触载荷从而保证恒定的加载载荷，并设计搭载双向夹紧结构保证试样两侧受力相等，解决传统微动疲劳试验装置中由于试样两侧法向载荷受力不均以及难以恒定而对试验造成影响等技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，包括：轴向加载机构，用于夹紧测试试样并提供微动疲劳试验所需的轴向循环载荷；法向加载机构，通过直角固定器进行支撑固定，用于提供微动疲劳试验所需的法向载荷，包括夹持机构、传动机构、双头螺杆以及平衡支撑座；光学平板，用于承载轴向加载机构和法向加载机构；所述直角固定器固定在光学平板上。
[0006]作为进一步的技术方案，所述轴向加载机构包括上横梁、下横梁、保护壳、轴向传动丝杆和测力传感器，上横梁和下横梁套设在轴向传动丝杆上，且上横梁保持固定，上横梁和下横梁上设置有用于装夹试样的夹头，在下横梁上设置有测力传感器；所述轴向加载机构机体内安装有位移传感器，用于接收并反馈位移信号。
[0007]作为进一步的技术方案，所述传动机构包括法向传动丝杆、贯通式步进电机、丝杆固定座、传感器安装座以及压力传感器，平衡支撑座上设置有通孔和螺纹孔，所述通孔用于连接直角固定器和双头螺杆，螺纹孔用于连接法向传动丝杆和贯通式步进电机；法向传动丝杆通过丝杆固定座与传感器安装座相连，压力传感器一侧固定在传感器安装座上，另一侧与微动夹具相连。
[0008]作为进一步的技术方案，所述夹持机构包括微动夹具和双向夹紧结构，双向夹紧
结构设置在微动夹具侧部；所述微动夹具设置在双头螺杆的中间区域，并对称分布在测试试样的两侧，两侧微动夹具通过双向夹紧结构相连接，所述双头螺杆中间区域为光杆设计。
[0009]作为进一步的技术方案，所述微动夹具包括传动连接件、微动垫固定夹具、定位螺栓以及微动垫，传动连接件与双头螺杆连接用于支撑微动夹具，微动垫固定夹具固定在传动连接件上，微动垫安装在微动垫固定夹具的安装槽中，并通过两侧定位螺栓锁紧，所述微动垫为圆柱状，微动垫的厚度与测试试样的宽度相同。
[0010]作为进一步的技术方案，所述双向夹紧结构包括固定座、连杆支撑板、主动连杆、传动连杆以及从动连杆，所述固定座设置在双头螺杆上，并通过紧固螺栓进行紧固，主动连杆和从动连杆的一端分别固定在微动夹具上，另一侧分别通过圆头销钉与传动连杆相连形成转动副；连杆支撑板通过凹头定位螺钉安装在固定座上，传动连杆通过圆头销钉与连杆支撑板相连形成转动副；所述传动连杆与主动连杆和从动连杆的夹角相同。
[0011]作为进一步的技术方案，所述直角固定器的两端开设直槽口，一端通过螺栓固定在光学平板的螺纹安装孔上，另一端通过锁紧螺母与法向加载机构相连。
[0012]与现有技术相比，本专利技术技术方案，具有如下有益效果：（1）实现了一种法向载荷恒定的微动疲劳试验装置通过轴向加载机构、法向加载机构、直角固定器和光学平板完成微动疲劳试验装置的搭建。轴向加载机构提供试验所需的轴向循环载荷，法向加载机构施加试验所需的法向接触载荷。法向加载机构中控制系统可以根据压力传感器的反馈数据实时控制贯通式步进电机运行，从而保证试验中法向接触载荷恒定。
[0013]（2）实现了测试试样两侧受力平衡法向加载机构通过直角固定器、平衡支撑座等支撑并保持水平。测试试样两侧的微动夹具通过双向夹紧结构相连，试验过程中一侧微动夹具运动时带动另一侧微动夹具反向运动，使得试样两侧的微动夹具始终保持对称分布，从而确保试样两侧承受相同的法向载荷，有效避免了试样因两侧受力不均而发生弯曲等现象。
[0014]（3）实现微动垫的简单拆卸安装微动疲劳试验中微动垫安装在相应的微动垫固定夹具内并通过定位螺栓锁紧，更换微动垫时只需拆卸定位螺栓即可；微动疲劳试验中根据试验类型选用点接触或面接触等不同接触形式时只需拆卸更换相应的微动垫固定夹具和微动垫即可。
[0015]（4）实现微动疲劳试验中载荷采集微动疲劳试验中轴向加载机构可以通过力传感器和位移传感器采集载荷和位移数据，法向加载机构可以通过压力传感器记录试验中试样的法向接触载荷，并根据试验数据建立微动疲劳失效模型，预测试样的微动疲劳寿命。
[0016]附图说明
[0017]图1为本专利技术的微动疲劳试验装置结构示意图；图2为本专利技术的轴向加载机构结构示意图；图3为本专利技术的法向加载机构结构示意图；图4为本专利技术的传动机构结构示意图；
图5为本专利技术的夹持机构结构示意图；图6为本专利技术的双向夹紧结构示意图；图7为本专利技术的微动夹具结构爆炸图；图中：1、轴向加载机构；2、法向加载机构；3、光学平板；4、直角固定器；5、上横梁；6、下横梁；7、保护壳；8、轴向传动丝杆；9、测力传感器；10、测试试样；11、法向传动丝杆；12、贯通式步进电机；13、平衡支撑座；14、丝杆固定座；15、传感器安装座；16、压力传感器；17、微动夹具；18、双向夹紧结构；19、双头螺杆；20、传动连接件；21、微动垫固定夹具；22、定位螺栓；23、微动垫；24、固定座；25、连杆支撑板；26、主动连杆；27、传动连杆；28、从动连杆；29、圆头销钉；30、紧固螺栓。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]如图1所示，一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，主要由四部分组成：轴向加载机构1、法向加载机构2、直角固定器4和光学平板3。其中轴向加载机构1提供循环的轴向载荷，法向加载机构2施加微动疲劳试验所需的法向力。法向加载机构2通过直角固定器4固定在光学平板3上。微动疲劳试验装置通过光学平板3放置在减震平台上保证试验过程安全平稳。
[0020]微动疲劳试验装置中光学平板3水平安装在防震平台上保证试验过程中装置的稳定性。直角固定器4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，其特征在于，包括：轴向加载机构（1），用于夹紧测试试样（10）并提供微动疲劳试验所需的轴向循环载荷；法向加载机构（2），通过直角固定器（4）进行支撑固定，用于提供微动疲劳试验所需的法向载荷，包括夹持机构、传动机构、双头螺杆（19）以及平衡支撑座（13）；光学平板（3），用于承载轴向加载机构（1）和法向加载机构（2）；所述直角固定器（4）固定在光学平板（3）上。2.根据权利要求1所述的一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述轴向加载机构（1）包括上横梁（5）、下横梁（6）、保护壳（7）、轴向传动丝杆（8）以及测力传感器（9），上横梁（5）和下横梁（6）套设在轴向传动丝杆（8）上，且上横梁（5）保持固定，上横梁（5）和下横梁（6）上设置有用于装夹测试试样（10）的夹头，在下横梁（6）上设置有测力传感器（9）。3.根据权利要求2所述的一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述轴向加载机构（1）机体内安装有位移传感器，用于接收并反馈位移信号。4.根据权利要求1所述的一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述传动机构包括法向传动丝杆（11）、贯通式步进电机（12）、丝杆固定座（14）、传感器安装座（15）以及压力传感器（16），平衡支撑座（13）上设置有通孔和螺纹孔，所述通孔用于连接直角固定器（4）和双头螺杆（19），螺纹孔用于连接法向传动丝杆（11）和贯通式步进电机（12）；法向传动丝杆（11）通过丝杆固定座（14）与传感器安装座（15）相连，压力传感器（16）一侧固定在传感器安装座（15）上，另一侧与夹持机构相连。5.根据权利要求1所述的一种法向加载载荷恒定的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述夹持机构包括微动夹具（17）和双向夹紧结构（18），双向夹紧结构（18）设置在微动夹具（17）侧部；所述微动夹具（17...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟宇，赵泽宇，彭光健，丁丛，侯文涛，叶森斌，周振宇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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