CN115389311B - 可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合材料加工技术领域的一种可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，包括一对活动连接在连接装置底部的夹具，夹具可做夹紧或松开动作；运动装置，设置在连接装置内，用以带动夹紧装置做夹紧或松开动作；连接装置内设有腔体，腔体内设有下转盘，下转盘套设在连接轴上，下转盘的顶部周沿加工有锥齿面，连接轴固定在连接装置内，连接装置上设有伸入腔体、并与下转盘锥齿面啮合的锥齿轮，下转盘的底面加工有主动螺旋轨道，两夹具的顶面加工有与主动螺旋轨道配合的从动螺旋轨道，旋转下转盘带动夹具做夹紧或松开动作，本发明解决现有技术中夹具在做复合材料拉伸试验时夹紧力难以控制、且夹紧难以实现对中的问题。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料加工技术领域，特别涉及一种复合材料拉伸试验夹具。
背景技术
复合材料的试验样本较小，一般是2*2*8mm的长方体。
现有的万能拉伸试验夹具为通用的试验样本设计的，在试验操作中，用来夹紧样本的部位是光滑的平面，在拉伸过程中不足以有较强的摩擦力使样本不松脱；若是采用较大的夹紧力使样本在拉伸过程中不脱落，对于力的控制是很难的，稍有不慎就可能将样本端部夹变形，以至于在端部发生断裂。所以现有夹具不能保证牢固夹紧且不损伤试样，且对于易被破坏的试样的对中性要求的装置不多。
现有夹具的另一个问题是无对中装置，现有装配中的夹具在工作时不能适应样本本身尺寸及位置的差异，且不能适应多工位循环工作时不同夹具安装位置的差异，由此容易出现装配位置对不正，则拉伸时会出现其他干扰的力，令实验结果失效。
因此合理的设计夹具，利用现有的单轴拉伸试验机实现对复合材料性能的测试尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，解决现有技术中夹具在做复合材料拉伸试验时夹紧力难以控制、且夹紧难以实现对中的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，包括：
连接装置，用以连接万能试验装置，做拉伸运动；
夹紧装置，包括一对活动连接在连接装置底部的夹具，所述夹具可做夹紧或松开动作；
运动装置，设置在连接装置内，用以带动夹紧装置做夹紧或松开动作；
所述连接装置内设有腔体，所述腔体内设有下转盘，下转盘套设在连接轴上，下转盘的顶部周沿加工有锥齿面，连接轴固定在连接装置内，所述连接装置上设有伸入腔体、并与下转盘锥齿面啮合的锥齿轮，所述下转盘的底面加工有主动螺旋轨道，两所述夹具的顶面加工有与所述主动螺旋轨道配合的从动螺旋轨道，旋转下转盘带动夹具做夹紧或松开动作。
本发明的工作原理如下：
将连接装置固定连接在万能试验装置上，同时将待拉伸的长方体复合材料置于夹紧装置之间，旋转锥齿轮，锥齿轮带动下转盘转动，下转盘转动通过主动螺旋轨道、从动螺旋轨道带动夹紧装置夹紧长方体复合材料，开启万能试验装置进行拉伸试验。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过旋转锥齿轮来驱动夹紧装置做夹紧、松开动作，精度更高，从而避免了因过夹紧导致样本端部变形的情况，同时，采用主动螺旋轨道与两从动螺旋轨道配合工作，保证了对中性。本发明可用于复合材料拉伸试验中。
作为本发明的进一步限定，所述连接轴上还套设有上转盘，上转盘的底部周沿也加工有与锥齿轮啮合的锥齿面，所述上转盘与下转盘将锥齿轮夹紧。在实际操作过程中，如果单有下转盘，锥齿轮只受单方向下转盘的作用力，会发生打滑或者卡死，通过设置上转盘使得锥齿轮受力平衡，保证了啮合运动正常工作；同时通过上转盘、下转盘夹紧锥齿轮可防试验机在做拉伸运动时上下齿轮盘发生轴向运动，提高拉伸时的可靠性、稳定性。
作为本发明的进一步限定，所述连接装置的底部加工有滑轨，所述夹具吊装在滑轨上。通过设计滑轨使得夹具的夹紧、松开更加顺畅、稳定。
作为本发明的进一步限定，所述滑轨上加工有刻度。刻度的设计可进一步保证夹紧时的可靠性，进一步避免过夹紧的状况。
为了使得锥齿轮的工作更加稳定可靠，所述连接装置上开设有连通腔体内外的通孔，所述锥齿轮设置在通孔内，所述锥齿轮的轴向加工有环向槽，通孔内设有与环向槽配合的限位孔，限位孔内设有限位销钉。
为了使得连接装置装配更加方便，所述连接装置包括固定连接在一起的顶盖和箱体。
为了使得各部件与连接装置的连接更加方便可靠，所述顶盖的顶部连接有用以连接万能试验装置的连接螺钉；所述下转盘和连接轴设置在箱体内，所述锥齿轮设置在箱体的侧壁上；所述夹具设置在箱体的底部。
作为本发明的进一步限定，所述夹具的端面上设有橡胶块。橡胶块的设计在保证夹紧力的同时不会导致变形，橡胶块增大了夹紧时的摩擦力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明立体结构示意图。
图2本发明底部结构示意图。
图3为本发明剖面结构示意图一。
图4为本发明后面结构示意图二。
图5为本发明中箱体零件图。
图6为本发明中与箱体配合的锥齿轮结构示意图。
图7为本发明中夹具结构示意图一。
图8为本发明中夹具结构示意图二。
图9为本发明中下转盘结构示意。
其中，1第一连接螺钉，2第一螺母，3顶盖，4第二连接螺钉，5限位销钉，6箱体，7上转盘，8锥齿轮，9下转盘，10连接轴，11夹具，12连接销钉，13橡胶块，14第二螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
如图1-9所示的一种可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，包括：
连接装置，包括经第二连接螺钉4固定连接的顶盖3和箱体6，顶盖3的顶部螺纹连接有第一连接螺钉1、并通过两第一螺母2锁紧，放置在拉伸过程中发生松动，第一连接螺钉1通过连接销钉12与万能试验装置（图中未示出）连接，箱体6的底部安装有滑轨，滑轨上设有刻度，箱体6的侧部开设有四个通孔；
夹紧装置，包括一对活动连接在滑轨上的夹具11，夹具11可做夹紧或松开动作，夹具11的端面上设有橡胶块13，橡胶块13上加工有波纹面，橡胶块13的固定方式可通过紧固件固定或采用胶水粘贴；
运动装置，包括连接轴10、上转盘7、下转盘9、锥齿轮8以及第二螺母14，锥齿轮8设置有四个，锥齿轮8端头上加工有方孔或内六角孔，对应设置在箱体6上的四个通孔内，锥齿轮8的轴向加工有环向槽，通孔内设有与环向槽配合的限位孔，限位孔内设有限位销钉5，连接轴10固定在顶盖3底部，上转盘7、下转盘9套设在连接轴10上，且通过第二螺母14夹紧锥齿轮8，第二螺母14与连接轴10螺纹连接，锥齿轮8与上转盘7、下转盘9啮合，下转盘9的顶部周沿加工有锥齿面，上转盘7的底部周沿也加工有锥齿面，下转盘9的底面加工有主动螺旋轨道，两夹具11的顶面加工有与主动螺旋轨道配合的从动螺旋轨道，旋转下转盘9带动夹具11做夹紧或松开动作。
本发明工作时，旋转任一锥齿轮8，使得两夹具11归零，将待拉伸测试的长方体复合材料置于两夹具11之间，使用工具插入锥齿轮8带动其转动，锥齿轮8带动上转盘7、下转盘9转动，通过下转盘9底部的主动螺旋轨道带动夹具11夹紧长方体复合材料，进而进行拉伸测试，锥齿轮8旋转一周时，单边夹紧装置移动0.2mm，试样夹紧方向的宽度一般在2mm，基本转5圈即可。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，包括：
连接装置，用以连接万能试验装置，做拉伸运动；
夹紧装置，包括一对活动连接在连接装置底部的夹具，所述夹具可做夹紧或松开动作；
运动装置，设置在连接装置内，用以带动夹紧装置做夹紧或松开动作；
所述连接装置内设有腔体，所述腔体内设有下转盘，下转盘套设在连接轴上，下转盘的顶部周沿加工有锥齿面，连接轴固定在连接装置内，所述连接装置上设有伸入腔体、并与下转盘锥齿面啮合的锥齿轮，所述下转盘的底面加工有主动螺旋轨道，两所述夹具的顶面加工有与所述主动螺旋轨道配合的从动螺旋轨道，旋转下转盘带动夹具做夹紧或松开动作，所述连接轴上还套设有上转盘，上转盘的底部周沿也加工有与锥齿轮啮合的锥齿面，所述上转盘与下转盘将锥齿轮夹紧。
2.根据权利要求1所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述连接装置的底部加工有滑轨，所述夹具吊装在滑轨上。
3.根据权利要求2所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述滑轨上加工有刻度。
4.根据权利要求1所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述连接装置上开设有连通腔体内外的通孔，所述锥齿轮设置在通孔内，所述锥齿轮的轴向加工有环向槽，通孔内设有与环向槽配合的限位孔，限位孔内设有限位销钉。
5.根据权利要求1所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述连接装置包括固定连接在一起的顶盖和箱体。
6.根据权利要求5所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述顶盖的顶部连接有用以连接万能试验装置的连接螺钉；所述下转盘和连接轴设置在箱体内，所述锥齿轮设置在箱体的侧壁上；所述夹具设置在箱体的底部。
7.根据权利要求1所述的可自动定心的微小型复合材料拉伸试验用夹具，其特征在于，所述夹具的端面上设有橡胶块。
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