CN102174945B - 一种输出位移和扭转的机械传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种输出位移和扭转的机械传动装置,包含一个支架,支架用螺栓固定在定位梁上;右半离合器安装在支架内部,其头部和支架间用一个触角式轴承过渡,触角式轴承左侧设有卡簧;右半离合器中部设有排气孔,排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中,压盖通过八个内六角螺栓固定在定位梁上;左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。本发明传动灵活、快速、准确,并减少了传动过程中的摩擦力干扰和无效扭矩。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域,特别是一种输出位移和扭转的机械传动装置。
背景技术
目前,大多数材料的物理性能依靠材料实验机来测试,主要采用拉伸、压缩(或镦粗)、扭转等方法进行测试。常用的材料实验机有材料拉伸实验机、材料压缩(或镦粗)实验机、材料扭转实验机。由于拉伸和压缩要实现夹具的位移,而扭转要实现夹具的扭转,传统的材料实验机很难同时实现位移和扭转,造成材料实验机功能单一。当对材料进行全面物理性能测试时,就需分别购买材料拉伸、压缩(或镦粗)、扭转试验机,由此必然造成试验成本增加。发明专利“一种输出位移和扭转的机构”(专利号:ZL 02132784.X)针对这种情况提出了一种类似蜗轮蜗杆的机构,可达到同时输出位移或扭转的的目的,但是存在机加工要求精度高、阻力大、效率低等问题,容易累积误差导致实验机变形误差大,影响试验精度。
发明内容
为克服现有材料实验机的缺陷,本发明提供一种输出位移和扭转的机械传动装置,该装置传动灵活、快速、准确,并减少了传动过程中的摩擦力干扰和无效扭矩。在材料实验机上应用该机械传动装置,可以同时实现拉伸、压缩或镦粗、扭转、拉扭复合等多种试验功能,同时可提高试验效率,节约试验成本。
本发明提供的机械传动装置,包含一个支架,支架用螺栓固定在定位梁上;右半离合器安装在支架内部,其头部和支架间用一个触角式轴承过渡,触角式轴承左侧设有卡簧;右半离合器中部设有排气孔,排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中,压盖通过八个内六角螺栓固定在定位梁上;左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。
所述左半离合器、右半离合器、单向推力球轴承、深沟球轴承、触角式轴承、支架、压盖的中心在同一水平线上。
所述右半离合器中部的单向推力球轴承、深沟球轴承之间设置一个挡圈。
左半离合器左端是位移与扭转的输出端。
右半离合器右端是外力的输入端,通过联轴器与动力源液压马达相连。
本发明的有益效果是:通过左半离合器与右半离合器的啮合传动,可以实现同时输出位移和扭转,且传动灵活、快速、准确,在热力模拟实验机上应用该机械传动装置,可同时实现拉伸、压缩(或镦粗)、扭转、拉扭复合等多种试验功能,大大节约试验成本且试验精度高。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图;
图2是图1的A-A截面图;
图3是图1的B-B截面图;
1. 左半离合器,2. 右半离合器,3.触角式轴承,4.支架,5.压盖,6.深沟球轴承,7.挡圈,8.单向推力球轴承,9.定位梁,10.二轴,11.卡簧,12.排气孔,13.外六角螺栓,14.内六角螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供的机械传动装置,包含一个支架4,支架用外六角螺栓13固定在定位梁9上,用来支撑右半离合器2的头部;右半离合器2的头部和支架4之间用一个触角式轴承3过渡,触角式轴承3左侧设有卡簧11对触角式球轴承3进行轴向限位;右半离合器2中部设有两个排气孔12,以及时排除两离合器啮合时间隙中的气体,排气孔12右侧部分通过一个深沟球轴承6、一个单向推力球轴承8嵌入定位梁9中,两轴承之间增设挡圈7以减少两者的摩擦和外力干扰;压盖5通过八个内六角螺栓(M8×30)14固定在定位梁9上,对深沟球轴承6和单向推力球轴承8进行限位;左半离合器1与右半离合器2通过各自凹、凸面啮合传动;左半离合器1、右半离合器2、触角式轴承3、支架4、压盖5、深沟球轴承6、单向推力球轴承8的中心在同一水平线上。
左半离合器1的左端是位移和扭转的输出端,通过螺栓与二轴10连接,二轴10的另一端固定试样卡具,以实现试样卡具与左半离合器1的的同步移动或扭转。
右半离合器2右端是外力的输入端,其末端通过联轴器与动力源液压马达相连,由液压马达带动右半离合器2在同一水平线做顺时针或逆时针转动。
本发明整体装置通过外六角螺栓(M16×50)13、定位梁9等部件固定在所需要的位置。
安装在右半离合器2头部的触角式轴承3,可有效调整从右半离合器2末端至头部各配件、各轴承的机械间隙,同时消除左半离合器1与右半离合器2啮合时积累的公差;深沟球轴承6,主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷,其径向游隙比较小,运转精度高,同时带球面座圈的深沟球轴承具有调心性能,可以消除安装误差以及机械误差,使左半离合器1与右半离合器2时刻保持同心;安装定位梁9中的单向推力球轴承8,主要用于承受一个方向的轴向载荷,当半离合器受到来自外部设备的轴向外力打击时,单向推力球轴承8能够在旋转的同时承受多余的轴向外力,并减少外力打击对本发明传动装置机械结构的损坏;触角式轴承3、单向推力球轴6、深沟球轴承8的同时使用,有效地增加了右半离合器2在转动时的向心力,保证传动装置输出位移和扭转的准确性。
下面举例说明本发明实现不同试验所需动作的过程。
根据不同试验类型的需要,通过液压马达的转动带动右半离合器2和左半离合器1转动,从而调整左半离合器1与右半离合器2的相对位置,进行不同的试验。(1)拉伸试验:当液压马达带动右半离合器2顺时针旋转时,由于凹面与凸面的啮合作用,左半离合器1同样做顺时针旋转,但由于右半离合器2被支架4、压盖5、螺栓13等部件固定在定位梁9上,只能旋转不能左右移动,故左半离合器1在顺时针旋转的同时会带动二轴10向左移动,当二轴10被左侧限位挡板挡住,即左半离合器1顺时针旋转到左极限位置时,不能继续向左移动,此时适合做拉伸试验;(2)扭转试验:当液压马达带动右半离合器2逆时针旋转时,由于凹面与凸面的啮合作用,左半离合器1同样逆时针旋转,同时带动二轴10向右移动,当左半离合器1与右半离合器2的凹面与凸面完全啮合,即左半离合器1逆时针旋转到右极限位置时,由于右半离合器2不能左右移动,则左半离合器1也不能带动二轴10继续向右移动,只能与右半离合器2同步做逆时针旋转,此时适合做扭转试验;(3)当左半离合器1在右半离合器2的带动下处于左、右极限位置之间时,适合做压缩试验;(4)拉扭复合试验:当试样的左端提供拉力时,试样的右端通过夹具与二轴10和左半离合器1相连,右半离合器2在液压马达提供动力的情况下逆时针旋转,当处于左半离合器1的右极限位置时,试样受到拉力和扭力的复合作用,即可实现拉扭复合试验。
Claims (5)
1.一种输出位移和扭转的机械传动装置,其特征在于包含一个支架,支架用螺栓固定在定位梁上;右半离合器安装在支架内部,其头部和支架间用一个触角式轴承过渡,触角式轴承左侧设有卡簧;右半离合器中部设有排气孔,排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中,压盖通过内六角螺栓固定在定位梁上,对深沟球轴承和单向推力球轴承进行限位;左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。
2.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置,其特征在于所述左半离合器、右半离合器、单向推力球轴承、深沟球轴承、触角式轴承、支架、压盖的中心在同一水平线上。
3.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置,其特征在于在右半离合器中部的所述单向推力球轴承、所述深沟球轴承之间设置一个挡圈。
4.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置,其特征在于左半离合器左端是位移与扭转的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置,其特征在于右半离合器右端是外力的输入端,通过联轴器与动力源液压马达相连。
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