CN110657976B - 一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置 - Google Patents

一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，主要由夹具主体、紧固滑块、进给螺杆、定制夹紧块以及用于测量夹紧力的环形压力传感器和螺杆、螺母和垫片等构成。在夹具主体的两侧对称设有螺纹孔，调整两进给螺杆以移动紧固滑块，使其在夹具主体内部的T型槽内滑动。紧固滑块在限制螺杆头部转动的同时还可以保证螺杆和压力传感器的同轴度。垫片放置在夹紧块上部的槽内，可根据螺栓规格和垫片种类定制夹紧块。该装置可以在紧固实验过程中实现对螺杆的固定，并保证螺栓连接结构的同轴度要求，提高了螺栓紧固实验的效率，减少了螺栓紧固实验过程中的不确定性因素。

Description

一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置
技术领域
本发明涉及一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，属于机械制造及装配领域。
背景技术
螺栓连接因为其结构简单、连接可靠、装卸方便等优势，被广泛应用于各种机械构件中。参照GB/T 16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则，采用各种紧固方法均会造成一定程度上夹紧力的分散。螺栓夹紧力的分散由诸多因素导致，如连接件的制造误差、螺栓连接的装配误差、螺纹制造不一致等。工程实践中，为了提高装配质量，常采用同批次的螺栓进行实验，由压力传感器监测螺栓的夹紧力，预先测量螺纹摩擦系数及承压面摩擦系数，进而确定螺栓连接的装配方法及参数。然而，在螺栓紧固实验中，螺栓连接结构各部分之间的累积装配误差会增大螺栓夹紧力的分散程度，如果不采取相关措施，将严重影响实验效果。
由于螺栓连接的结构特点，在螺栓连接的紧固过程中，还要限制螺杆头部的转动。而且垫片内径大于螺杆直径，在紧固之前垫片与螺杆之间会存在一定的径向装配间隙，甚至在紧固过程中会随着螺母的转动而转动。此外，实验中引入的环形压力传感器还会增大可能出现的装配误差。多种规格螺栓标准件的广泛使用也需要一种使用范围广泛的实验装置以减低成本。综上，本文提出了一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，通过更换实验装置定制的零部件，可将其应用于不同规格螺栓和垫片种类的螺栓紧固实验，扩大了实验装置的使用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在螺栓连接结构的紧固实验过程中，不能满足螺栓连接结构同轴度要求的问题，提供一种便于螺栓连接结构定位和夹紧的螺栓紧固实验装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置。包括：夹具主体1、紧固滑块(2a和2b)、进给螺杆(3a和3b)、环形压力传感器4、定制夹紧块5。夹具主体1内有T型槽，两侧对称开有螺纹孔，两个螺纹孔分别用以放置进给螺杆(3a和3b)，进给螺杆穿过紧固滑块(2a和2b)的盲孔，进而在夹具主体1内部T型槽的上部移动。通过调整紧固滑块(2a和2b)的位置，实现对螺杆8的定位和夹紧。紧固滑块(2a和2b)的尺寸根据实验用螺栓规格和环形压力传感器4的尺寸定制。紧固滑块(2a和2b)与环形压力传感器4和螺杆8头部为间隙配合，且环形压力传感器的下部不与紧固滑块(2a和2b)相接触，使得紧固滑块(2a和2b)只实现对环形压力传感器4的定位，避免对其使用造成不良影响。定制夹紧块5根据实验用螺栓的规格和垫片种类进行定制。定制夹紧块5安放在夹具主体1上部的矩形槽内，避免在螺栓紧固过程中定制夹紧块5和夹具主体1之间发生相对运动。通过更换两个紧固滑块(2a和2b)和定制夹紧块5，实现对不同规格螺栓和垫片种类的紧固实验。
紧固实验还用到垫片6、螺母7和螺杆8。可定制的紧固滑块(2a和2b)同时完成对螺杆8和环形压力传感器4的定位，保证夹具主体1、螺杆8和环形压力传感4的同轴度要求。此外还可以实现对螺杆8的夹紧，避免紧固过程中螺杆8发生转动。定制夹紧块5安放在夹具主体1上部的矩形槽内，垫片6放置在定制夹紧块5上部的环形槽内，垫片6放置在定制夹紧块5上部的环形槽内，保证垫片6、定制夹紧块5和夹具主体1之间的同轴度要求。
本发明的优点在于：保证了螺栓紧固实验对螺栓连接结构的同轴度要求。通过更换实验装置中的定制零部件，可以开展对多种螺栓规格和垫片组合的实验，扩大了实验装置的使用范围。尽管在原有的螺栓连接结构中引入了夹紧力的测量装置，但仍能保证螺栓连接中所有零部件的同轴度要求。
附图说明
图1螺栓紧固实验装置剖面示意图。
其中：1—夹具主体，2a、2b—紧固滑块，3a、3b—进给螺杆，4—环形压力传感器，5—定制夹紧块，6—垫片，7—螺母，8—螺杆
图2螺栓紧固实验装置安装示意图。
图3夹具主体示意图。
图4紧固滑块示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对该实验装置作进一步详细描述。
如图1所示的一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置。夹具主体1上有四个孔，用于将其固定在平板或工作台上。将两个紧固滑块(2a和2b)放置在夹具主体1内部T型槽的上方，把进给螺杆(3a和3b)安装在夹具主体1两侧对称布置的螺纹孔内，并使其穿过两个紧固滑块(2a和2b)的盲孔内。初步调整进给螺杆(3a和3b)的位置，为环形压力传感器4的安装预留足够的空间。将定制夹紧块5放置在夹具主体1上部的矩形槽内，然后把紧固实验用到的垫片6放置在定制夹紧块5上部的环形槽内，保证垫片6、定制夹紧块5和夹具主体1的同轴度。使螺杆8依次穿过环形压力传感器4、夹具主体1、定制夹紧块5、和垫片6，把螺母7安装在螺杆8上，防止螺杆8和环形压力传感器4在重力作用下坠落。调整两进给螺杆(3a和3b)，完成对螺杆8头部和环形压力传感器4的定位，保证螺杆8、环形压力传感器4和夹具主体1的同轴度。螺栓紧固实验开始时，采用紧固工具对螺母7进行拧紧，环形压力传感器4实现夹紧力的采集。紧固完成后，松开螺母7，由于螺杆8和两个紧固滑块(2a和2b)为间隙配合，其在重力作用下向下掉落至夹具主体1下部的T型槽内。再次安装螺杆8时，螺杆8如需要对多套紧固实验件进行重复性实验，仅更换螺杆8、螺母7和垫片6即可，无需调整两个进给螺杆(3a和3b)的位置，提高了螺栓紧固实验的效率。
紧固实验完成后，取出螺母7和垫片6，调整两个进给螺杆(3a和3b)的位置，使两个紧固滑块(2a和2b)松开，取出螺杆8和环形压力传感器4。当需要进行其它规格螺栓和垫片组合的紧固实验时，可更换紧固滑块(2a和2b)和定制夹紧块5，安装及拆卸过程如上。

Claims (3)

1.一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，其特征在于：在夹具主体的两侧对称设有螺纹孔，用以分别安放进给螺杆，穿过紧固滑块的盲孔，使其带动紧固滑块在夹具主体内部的T型槽内移动，实现螺杆的定位和夹紧；
紧固滑块根据紧固实验的螺栓规格、环形压力传感器尺寸进行定制；
调整两个紧固滑块的位置还能够实现对环形压力传感器的定位，保证螺杆与环形压力传感器的同轴度；
两个紧固滑块与环形压力传感器和螺杆头部为间隙配合，且两个紧固滑块不与环形压力传感器的下部相接触；
定制夹紧块放置在夹具主体上部的矩形槽内，垫片放置在定制夹紧块上部的环形槽内，保证垫片、定制夹紧块和夹具主体之间的同轴度。
2.根据权利要求1所述的一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，其特征在于：定制夹紧块根据紧固实验所用的螺栓规格和垫片种类进行定制，更换定制夹紧块实现对不同螺栓规格和垫片种类的螺栓紧固实验。
3.根据权利要求1所述的一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置，其特征在于：定制夹紧块上部环形槽的深度小于垫片的厚度，便于垫片拆卸。
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