CN112033833A - 一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，涉及微动加载疲劳试验的技术领域,包括微动加载L形支架，包括支架横梁和支架纵梁，支架纵梁的侧面上设置有直线导轨；驱动机构，包括伺服电机和减速机；运动机构，包括偏心摆盘、微动加载连杆、往复板和微动加载立柱，减速机的输出轴与偏心摆盘的上端连接，偏心摆盘的下端与微动加载连杆的上端连接，微动加载连杆的下端与往复板的上端连接，往复板上安装有滑块，微动加载立柱固定在往复板的下端。本发明采用模块化结构设计，便于安装与维护，运动机构为曲柄滑块机构，在高载荷下能够保持结构的稳定性，滑块可滑动连接于直线导轨上，防止微动加载疲劳试验在高频状态下发生的位置偏移。

Description

一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及微动加载疲劳测试的技术领域，尤其涉及一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置。
背景技术
微动疲劳可以造成器件表面磨损、结构破坏和尺寸变化，在航空工业中极为常见并且造成的危害很大，尤其是柔性波纹管的微动疲劳，往往会加速柔性波纹管裂纹的生成，导致密封性降低，很大的缩减了航空设备的使用寿命，因此，对微动疲劳试验研究十分重要。
目前，微动加载疲劳试验装置稳定性以及可靠性较差，测试时容易发生轴向运动偏差，施加载荷波动性较大，载荷能力较弱，结构复杂不便于安装与维护。
发明内容
针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，解决了传统的微动加载疲劳试验装置稳定性及可靠性差，测试时易发生轴向运动偏差的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，包括微动加载L形支架，包括支架横梁和支架纵梁，所述支架横梁沿横向固定在所述支架纵梁的下端，所述支架纵梁的上端沿横向开设定位孔，所述支架纵梁远离所述支架横梁的侧面上沿竖向设置有直线导轨；驱动机构，包括伺服电机和减速机，所述伺服电机的输出轴与所述减速机相连接，所述减速电机安装在所述定位孔内；运动机构，包括偏心摆盘、微动加载连杆、往复板和微动加载立柱，所述减速电机的输出轴与所述偏心摆盘的上端连接，所述偏心摆盘的下端与所述微动加载连杆的上端通过深沟球轴承连接，所述微动加载连杆的下端与所述往复板的上端通过塑料轴承连接，所述往复板靠近所述支架纵梁的侧面上安装有滑块，所述滑块卡设于所述直线导轨上，所述滑块与所述直线导轨可滑动连接，所述微动加载立柱沿竖向固定在所述往复板的下端。
上述的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，所述往复板的上端面的两侧均向上延伸形成两耳板，所述微动加载连杆的下端插入两所述耳板之间，所述微动加载连杆的下端与两耳板之间通过所述塑料轴承连接，所述塑料轴承内插设有台阶销，两所述耳板卡设在所述台阶销两端的限位台阶之间。
上述的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，所述深沟球轴承内插设有铰链销，所述铰链销的两端分别与所述偏心摆盘和所述微动加载连杆相连接。
上述的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，所述减速机的输出轴和所述偏心摆盘通过第一圆柱销和内六角螺钉固定连接。
上述的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，所述微动加载立柱和所述往复板之间通过第二圆柱销固定连接。
上述的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其中，所述减速机和所述支架纵梁通过螺钉连接。
本发明由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
1、本发明的微动加载疲劳试验装置采用模块化结构设计，便于安装与维护。
2、本发明的微动加载疲劳试验装置的运动机构为曲柄滑块机构，载荷能力强，在高载荷下能够保持结构的稳定性。
3、本发明的往复板上的滑块可滑动连接于直线导轨上，可以有效防止微动加载疲劳试验装置在高频状态下发生的位置偏移，保证对柔性波纹管的轴向加载运动。
附图说明
图1是本发明的微动加载疲劳试验装置的立体图。
图2是本发明的微动加载疲劳试验装置的侧视图。
图3是本发明的运动机构位于最低点的结构示意图。
图4是本发明的微动加载L形支架、直线导轨和滑块的结构示意图。
图5是本发明的转接头的示意图。
附图标记：1、微动加载L形支架；11、支架横梁；12、支架纵梁；121、定位孔；122、螺钉；13、加劲板；14、直线导轨；2、驱动机构；21、伺服电机；22、减速机；31、偏心摆盘；311、第一圆柱销；312、内六角螺钉；32、微动加载连杆；321、深沟球轴承；322、铰链销；33、往复板；331、耳板；332、塑料轴承；333、台阶销；34、微动加载立柱；341、第二圆柱销；35、滑块；4、转接头；41、轴体；42、半球体。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图和具体实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，本文提及的方位词“上侧”、“下侧”、“底部”、“顶部”是以本发明的附图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限位，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明的微动加载疲劳试验装置的立体图；图2是本发明的微动加载疲劳试验装置的侧视图；图3是本发明的运动机构位于最低点的结构示意图；图4是本发明的微动加载L形支架、直线导轨和滑块的结构示意图。
本发明实施例提供的一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，如图1、图2、图3和图4所示，包括微动加载L形支架1、驱动机构2和运动机构。
其中，微动加载L形支架1的纵截面呈“L”字型，微动加载L形支架1包括支架横梁11和支架纵梁12，支架横梁11沿横向固定在支架纵梁12的下端，支架横梁11和支架纵梁12之间连接有加劲板13，支架纵梁12上端的侧壁上沿横向开设定位孔121，定位孔121贯穿支架纵梁12，支架纵梁12远离支架横梁11的侧面上沿竖向设置有直线导轨14。
驱动机构2包括伺服电机21和减速机22，伺服电机21的输出轴与减速机22相连接，减速机22沿横向安装在定位孔121内，减速机22和支架纵梁12通过多个螺钉122连接。
运动机构包括偏心摆盘31、微动加载连杆32、往复板33和微动加载立柱34，减速机22的输出轴与偏心摆盘31的上端固定连接，偏心摆盘31位于支架纵梁12远离支架横梁11的一侧，偏心摆盘31的下端与微动加载连杆32的上端通过深沟球轴承321可转动连接，微动加载连杆32位于偏心摆盘31远离支架纵梁12的一侧，微动加载连杆32的下端与往复板33的上端通过塑料轴承332可转动连接，往复板33靠近支架纵梁12的侧面上安装有滑块35，滑块35卡设于直线导轨14上，滑块35与直线导轨14可滑动连接，微动加载立柱34沿竖向固定在往复板33的下端，微动加载立柱34的下端开设有内螺纹。
进一步地，往复板33的上端面的两侧均向上延伸形成两耳板331，两耳板331相正对，微动加载连杆32的下端插入两耳板331之间，微动加载连杆32的下端与两耳板331之间通过塑料轴承332连接，塑料轴承332内插设有台阶销333，两耳板331卡设在台阶销333两端的限位台阶之间。
还有，深沟球轴承321内插设有铰链销322，铰链销322的两端分别与偏心摆盘31和微动加载连杆32相连接，对偏心摆盘31和微动加载连杆32起到限位作用。
进一步优化上述技术方案，减速机22的输出轴和偏心摆盘31通过第一圆柱销311和内六角螺钉312固定连接。
另外，微动加载立柱34和往复板33之间通过第二圆柱销341固定连接。
图5是本发明的转接头4的示意图。
在本实施例中，请参阅图5所示，微动加载立柱34的下端设置有转接头4，转接头4包括轴体41和半球体42，轴体41设置在半球体42的上表面，轴体41外壁上开设有外螺纹，轴体41与微动加载立柱34的下端螺纹连接。
还有，运动机构为对心曲柄滑块35机构，偏心摆盘31为曲柄机构，其曲柄长度为45mm，微动加载连杆32为连杆结构，其长度为80mm，往复板33、直线导轨14和微动加载立柱34整体构成滑块35机构。
进一步地，伺服电机21的额定转速为每秒50转，减速机22的减速比为10:1，因此伺服电机21在额定转速下，完成旋转时最大的加载频率为5Hz，因此微动加载疲劳试验装置的最大加载频率为5Hz。
本发明的工作原理：驱动机构2带动偏心摆盘31做往复圆周运动，由于微动加载连杆32与偏心摆盘31和往复板33均可转动连接，偏心摆盘31带动微动加载连杆32做往复运动，微动加载连杆32带动往复板33、滑块35和微动加载立柱34沿直线导轨14上做上下往复运动，微动加载立柱34带动转接头4对柔性波纹管施压，测试柔性波纹管的疲劳程度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，包括：
微动加载L形支架(1)，包括支架横梁(11)和支架纵梁(12)，所述支架横梁(11)沿横向固定在所述支架纵梁(12)的下端，所述支架纵梁(12)的上端沿横向开设定位孔(121)，所述支架纵梁(12)远离所述支架横梁(11)的侧面上沿竖向设置有直线导轨(14)；
驱动机构(2)，包括伺服电机(21)和减速机(22)，所述伺服电机(21)的输出轴与所述减速机(22)相连接，所述减速机(22)安装在所述定位孔(121)内；
运动机构，包括偏心摆盘(31)、微动加载连杆(32)、往复板(33)和微动加载立柱(34)，所述减速机(22)的输出轴与所述偏心摆盘(31)的上端连接，所述偏心摆盘(31)的下端与所述微动加载连杆(32)的上端通过深沟球轴承(321)连接，所述微动加载连杆(32)的下端与所述往复板(33)的上端通过塑料轴承(332)连接，所述往复板(33)靠近所述支架纵梁(12)的侧面上安装有滑块(35)，所述滑块(35)卡设于所述直线导轨(14)上，所述滑块(35)与所述直线导轨(14)可滑动连接，所述微动加载立柱(34)沿竖向固定在所述往复板(33)的下端。
2.根据权利要求1所述的柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，所述往复板(33)的上端面的两侧均向上延伸形成两耳板(331)，所述微动加载连杆(32)的下端插入两所述耳板(331)之间，所述微动加载连杆(32)的下端与两耳板(331)之间通过所述塑料轴承(332)连接，所述塑料轴承(332)内插设有台阶销(333)，两所述耳板(331)卡设在所述台阶销(333)两端部之间。
3.根据权利要求1所述的柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，所述深沟球轴承(321)内插设有铰链销(322)，所述铰链销(322)的两端分别与所述偏心摆盘(31)和所述微动加载连杆(32)相连接。
4.根据权利要求1所述的柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，所述减速机(22)的输出轴和所述偏心摆盘(31)通过第一圆柱销(311)和内六角螺钉(312)固定连接。
5.根据权利要求1所述的柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，所述微动加载立柱(34)和所述往复板(33)之间通过第二圆柱销(341)固定连接。
6.根据权利要求1所述的柔性波纹管微动加载疲劳试验装置，其特征在于，所述减速机(22)和所述支架纵梁(12)通过螺钉(122)连接。
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