CN102507352B - 一种扭簧疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扭簧疲劳试验机，试验机包括主体、电机、传动机构、扭簧夹具、升降台和旋转手柄；电机和升降台分别固定连接于主体；扭簧夹具包括正对设置的扭簧顶座和扭簧底座；扭簧底座亦固定连接于主体；电机经传动机构带着扭簧底座摆动；旋转手柄带着升降台直线移动；升降台的移动方向垂直于扭簧底座的摆动平面；扭簧顶座固定连接于升降台；传动机构包括一曲柄摇杆机构。本发明的有益效果是：针对弹簧中的扭簧进行疲劳测试，以模拟确定特定扭簧在特定工况下抗循环应力能力。采用曲柄摇杆机构带着夹具底座摆动，简单结构即提供循环摆动测试应力，同时，依据特定的工况，调整连杆的长度，能够改变扭簧的摆动角度。

Description

一种扭簧疲劳试验机

技术领域

本发明涉及弹簧测试技术领域，特别是一种扭簧疲劳试验机。

背景技术

弹簧广泛应用于汽车、化工、磨具等领域，其性能的好坏直接影响所属机器的使用特性。弹簧的性能主要由下列参数决定：弹簧钢丝直径、弹簧的直径、弹簧的节距、弹簧的材料等。弹簧材料本身的强度和弹簧的工作性能基本没有关系。

弹簧在使用的过程中，承受随机的载荷作用，经历千万次以上的循环应力变化最终失效。弹簧的失效一般是疲劳破坏，所以对弹簧疲劳破坏试验的研究显得相当重要。现有的弹簧测试设备，体积庞大、结构复杂。

发明内容

为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种扭簧疲劳试验机，其针对弹簧中的扭簧进行疲劳测试，以模拟确定特定扭簧在特定工况下抗循环应力能力。 

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种扭簧疲劳试验机，所述试验机包括主体、电机、传动机构、扭簧夹具、升降台和旋转手柄；所述电机和所述升降台分别固定连接于所述主体；所述扭簧夹具包括正对设置的扭簧顶座和扭簧底座；所述扭簧底座亦固定连接于所述主体；所述电机经所述传动机构带着所述扭簧底座摆动；所述旋转手柄带着所述升降台直线移动；所述升降台的移动方向垂直于扭簧底座的摆动平面；所述扭簧顶座固定连接于所述升降台；所述传动机构包括一曲柄摇杆机构。

本发明更进一步的改进如下所述。

所述曲柄摇杆机构具有一可变长度的连杆。

所述扭簧夹具为平行设置的两组，该两组扭簧夹具同步运动。

所述扭簧底座具有支撑测试扭簧的立柱和固定测试扭簧一端的凹槽；所述扭簧顶座具有固定测试扭簧另一端的凸起。

所述凹槽为多个，成放射状均匀围绕所述立柱；在平行于所述扭簧底座的摆动平面上，所述凸起与所述凹槽的投影位置固定。

所述凹槽为一个，其延伸方向对着所述立柱；在平行于所述扭簧底座的摆动平面上，所述凸起与所述凹槽的投影位置能够调整。

所述试验机包括一控制器、一计数器和一传感器；所述控制器分别与所述电机、所述传感器相连，所述控制器接收所述传感器检测的扭簧疲劳失效信号并控制电机停止运转。

所述计数器正对所述扭簧底座设置，统计所述扭簧底座的摆动个数。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：针对弹簧中的扭簧进行疲劳测试，以模拟确定特定扭簧在特定工况下抗循环应力能力。 

采用曲柄摇杆机构带着夹具底座摆动，简单结构即提供循环摆动测试应力，同时，依据特定的工况，调整连杆的长度，能够改变扭簧的摆动角度。

采用两组扭簧夹具同步测试，能够进行不同扭簧的比较试验，有助于合理选择扭簧产品。

改变凹槽与凸起的相对位置关系，能够调整测试扭簧的预加应力，以符合扭簧实际应用的工况。

采用扭簧顶座设置于升降台，这样扭簧顶座与扭簧底座之间的距离可以调整，从而测试不同长度的扭簧。 

附图说明

图1为本发明扭簧疲劳试验机的结构示意图。

图2为凹槽为多个的扭簧底座及对应扭簧顶座的示意图。

图3为凹槽为单个的扭簧底座及对应扭簧顶座的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，一种扭簧疲劳试验机，该试验机包括主体11、电机12、传动机构13、扭簧夹具、升降台16和旋转手柄15，该主体11提供一安装基础，电机12、升降台16和扭簧夹具分别固定连接于该主体11上；电机12提供试验的驱动力，传动机构13传输该驱动力。升降台16的移动方向垂直于扭簧底座142的摆动平面，扭簧顶座141固定于该升降台16。采用扭簧顶座141设置于升降台16，这样扭簧顶座141与扭簧底座142之间的距离可以调整，从而测试不同长度的扭簧。

扭簧夹具包括正对设置的扭簧顶座141和扭簧底座142，测试扭簧的一端固定在扭簧顶座141上、另一端固定在扭簧底座142上，当扭簧顶座141转动时，测试扭簧受到转动应力，当扭簧底座142摆动时，测试扭簧亦受到转动应力，由于扭簧顶座141与扭簧底座142共转动中心线，当扭簧顶座141转动时，能够改变测试扭簧的初始应力，当扭簧底座142摆动时，能够使测试扭簧受到循环的转动应力。

本发明的扭簧底座142具有支撑测试扭簧的立柱1421和固定测试扭簧一端的凹槽1422；扭簧顶座141具有固定测试扭簧另一端的凸起1411，当进行测试操作时，首先将测试扭簧套设在主柱上，然后将测试扭簧的一端嵌入凹槽1422内，接着将另一端拨至凸起1411处，由该凸起1411进行限位阻挡，这样就实现了测试扭簧的安装。为了方便调整测试扭簧的初始应力，本发明采用两种结构，第一种为有级式调整，即：凹槽1422为多个，成放射状均匀围绕立柱1421，扭簧顶座141静止不旋转；在平行于扭簧底座142的摆动平面上，凸起1411与凹槽1422的投影位置固定，由于一凸起1411对应于多个凹槽1422，这样组合之后的初始应力就有几种。第二种为无级式调整，凹槽1422为一个，其延伸方向对着立柱1421，扭簧顶座141能够旋转，当测试扭簧安装完毕后，能够通过旋转扭簧顶座141，此时，在平行于扭簧底座142的摆动平面上，凸起1411与凹槽1422的投影位置能够调整，从而无级调整测试扭簧的初始应力。

本发明电机12经传动机构13带着扭簧底座142摆动，提供周期性连续转动应力；通过凸起1411与凹槽1422的位置关系，提供初始应力。

本发明传动机构13包括一曲柄摇杆机构131，采用曲柄摇杆机构131带着夹具底座摆动，简单结构即提供循环摆动测试应力，能够大大降低本试验机的制造成本。本试验机针对弹簧中的扭簧进行疲劳测试，以通过模拟试验，然后确定特定扭簧在特定工况下的抗循环应力能力。

该曲柄摇杆机构131具有一可变长度的连杆1311，调整连杆1311的长度，能够改变测试扭簧的摆动角度，从而模拟一特定扭簧不同工况的特性。

本试验机的扭簧夹具为平行设置的两组，该两组扭簧夹具同步运动。采用两组扭簧夹具同步测试，能够进行两种扭簧的比较试验，有助于合理选择扭簧产品。或者，设置三组、四组或更多组，以方便进行多种扭簧的比较试验。本试验机除了进行多种扭簧的比较试验，亦能够进行单一扭簧的合格率试验。

试验机包括一控制器、一计数器和一传感器；控制器分别与电机12、传感器相连，控制器接收传感器检测的扭簧疲劳失效信号并控制电机12停止运转。计数器正对扭簧底座142设置，统计扭簧底座142的摆动个数。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种扭簧疲劳试验机，其特征在于： 所述试验机包括主体、电机、传动机构、扭簧夹具、升降台、旋转手柄、一控制器和一传感器；所述电机和所述升降台分别固定连接于所述主体； 所述扭簧夹具包括正对设置的扭簧顶座和扭簧底座；所述扭簧底座亦固定连接于所述主体； 所述电机经所述传动机构带着所述扭簧底座摆动； 所述旋转手柄带着所述升降台直线移动；所述升降台的移动方向垂直于扭簧底座的摆动平面；所述扭簧顶座固定连接于所述升降台； 所述传动机构包括一曲柄摇杆机构； 所述曲柄摇杆机构具有一可变长度的连杆； 所述扭簧底座具有支撑测试扭簧的立柱和固定测试扭簧一端的凹槽；所述扭簧顶座具有固定测试扭簧另一端的凸起； 所述凹槽为多个，成放射状均匀围绕所述立柱，在平行于所述扭簧底座的摆动平面上，所述凸起与所述凹槽的投影位置固定；或者，所述凹槽为一个，其延伸方向对着所述立柱，在平行于所述扭簧底座的摆动平面上，所述凸起与所述凹槽的投影位置能够调整；

所述控制器分别与所述电机、所述传感器相连，所述控制器接收所述传感器检测的扭簧疲劳失效信号并控制电机停止运转。

2.根据权利要求1所述的扭簧疲劳试验机，其特征在于：所述扭簧夹具为平行设置的两组，该两组扭簧夹具同步运动。

3.根据权利要求1或2所述的扭簧疲劳试验机，其特征在于：所述试验机包括一计数器。

4.根据权利要求3所述的扭簧疲劳试验机，其特征在于：所述计数器正对所述扭簧底座设置，统计所述扭簧底座的摆动个数。

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