一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统与方法，测试系统由预埋应变片内六角螺栓、缩比试验件、三轴应变花、动态应变仪和上位机组成，三轴应变花对称粘贴在距离内六角螺栓轴线nd位置，测试方法包括：S1、应用动态应变仪和上位机采集螺栓预紧力与测点三个方向的应变；S2、基于测点三向应变数据计算测点主应变ε1和ε2；S3、获取测点主应力σ1和σ2，设计四个测点主应力标准差的阈值；S4、建立表征内六角螺栓预紧力与测点平均应力关系的数据驱动模型。本发明专利技术属于数控机床高性能装配技术领域，能够准确测量不同材料和尺寸的内六角螺栓连接结构预紧力，解决了内六角螺栓预紧力在线无损测量方法缺失问题。六角螺栓预紧力在线无损测量方法缺失问题。六角螺栓预紧力在线无损测量方法缺失问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统与方法


[0001]本专利技术涉及数控机床高性能装配
，尤其涉及一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统与方法。

技术介绍

[0002]螺栓连接是数控机床中广泛采用的可拆装配形式，须提供与设计值相等的预紧力以保证整机静动态特性和精度保持性。然而，由于扭矩法控制误差和螺栓群组弹性相互作用的影响，紧固后的螺栓预紧力难以达到期望的设计值。为此，须根据实际测量的预紧力数据，对不满足要求的螺栓预紧力进行调整。
[0003]现有螺栓预紧力测量方法主要包括粘贴或植入应变片法、超声法、图像法等。其中，粘贴或植入应变片螺栓作为一种力传感器，能够直接测量螺栓预紧力，但该方法降低了螺栓的强度，且较高的应变片和导线工艺要求增大了使用成本。由全桥应变片制成的环形压力传感器在检测螺栓预紧力的同时，改变了结构几何参数，不适用于装配现场螺栓预紧力的测量。超声法是在标定声弹系数的基础上，借助探头测量螺栓预紧力，成本高且受材料性能、工件形状和组织结构的影响，测量灵敏度较低。借助高清工业相机的图像法，其测量原理是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统，其特征在于，包括预埋应变片内六角螺栓(1)、缩比试验件(2)、三轴应变花(3)、动态应变仪(4)和上位机(5)；预埋应变片内六角螺栓(1)与缩比试验件(2)连接，缩比试验件(2)上表面粘贴三轴应变花(3)，预埋应变片内六角螺栓(1)和三轴应变花(3)与动态应变仪(4)连接，动态应变仪(4)与上位机(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统，其特征在于，缩比试验件的数量与实际数控机床装配结构一致，材料、形位公差和表面加工工艺相同，且远离内六角螺栓头部一端的缩比试验件连接孔为螺纹通孔，其它缩比试验件连接孔为光滑通孔。3.根据权利要求1所述的一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统，其特征在于，内六角螺栓预埋了单轴应变片，引线从远离内六角螺栓头部一端引出。4.根据权利要求1所述的一种基于表面主应变测量内六角螺栓预紧力的试验系统，其特征在于，内六角螺栓头部端缩比试验件上表面对称粘贴四个三轴应变花，其与螺栓轴线的距离为nd且相邻应变花之间的角度为90
°
。5.根据权利要求4所述的一种基于表面主应变测量内六角螺栓预...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎，李赫，刘志峰，赵永胜，王子龙，陈继民，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：