CN203053804U - 一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置 - Google Patents

一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，包括动力驱动机构和弹簧拉压机构；弹簧拉压机构包括上加载板、下支撑板、转动轴和箱体，箱体内设有相互配合的齿轮和齿条，转动轴一端伸进箱体内装配齿轮，转动轴在箱体外的一端固定有摆动连接销，齿条的下端与上加载板固定，下支撑板固定在机架下端，在上加载板和下支撑板上相对安装有至少一对定位连接销；动力驱动机构包括伺服电机、旋转轮和连杆，旋转轮上开设有偏心调节槽，连杆一端通过偏心连接销固定在偏心调节槽内，另一端与摆动连接销铰接。本实用新型能够实现对待测弹簧的下压和上拉载荷，适用于压缩弹簧和拉伸弹簧的疲劳试验，并能避免对待测弹簧的水平方向的载荷。

Description

一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置
技术领域
本实用新型涉及机械零件的疲劳试验装置，具体涉及一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置。
背景技术
拉伸弹簧或者压缩弹簧通常作为机械系统的一个零件使用，因此其疲劳特性往往决定该机械系统的实际工作寿命。因此从探索弹簧使用寿命的角度，需要对成品弹簧进行疲劳寿命试验，以便适应其所在工作系统的寿命要求。通过对弹簧疲劳寿命的试验，不但能获得材料的疲劳寿命性能，也能对弹簧的加工制造工艺的改进提供帮助。
目前所采用的弹簧疲劳试验一般通过两种方式实现，一是通过专用的弹簧疲劳试验机完成相应特定类型弹簧的疲劳寿命试验，如 CN101071095和CN201716227U所公开的试验设备；二是通过弹簧疲劳试验通用装置，在通用试验设备上完成相应弹簧的疲劳寿命试验，如 CN201811888U和CN201575901U。如果试验弹簧数量多，采用专业试验设备比较经济实用，但是如果弹簧类型多而数量少，则每种弹簧均需对应采用一台专用设备进行疲劳寿命试验，显然是不经济的。因此采用通用装置来实现多种多件弹簧的疲劳寿命试验，通过通用加载装置实现加载，这样就可以大大提高试验效率，降低试验设备成本。
但是，现有的弹簧疲劳试验设备，多通过凸轮结构加载下压负荷，但不能提供向上的拉力，因此仅能完成压缩弹簧的疲劳寿命试验，不能用作拉伸弹簧的疲劳试验。同时，现有的弹簧试验装置在试验时，往往会对弹簧产生水平方向的载荷，进而影响试验结果。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种弹簧的疲劳寿命试验装置，能够适用于压缩弹簧和拉伸弹簧，并能避免对待测弹簧的水平方向的载荷。
本实用新型所述的用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，包括动力驱动机构和弹簧拉压机构；所述弹簧拉压机构包括上加载板、下支撑板、转动轴和安装在机架上的箱体，在该箱体内设有相互配合的齿轮和齿条，转动轴一端伸进箱体内装配齿轮，转动轴在箱体外的一端固定有摆动连接销，所述齿条的下端伸出箱体并与上加载板固定，该上加载板平行设置于所述下支撑板的正上方，下支撑板固定在机架下端，在上加载板的下表面和下支撑板的上表面相对安装有至少一对定位连接销，在所述定位连接销上沿径向开设有弹簧固定孔；所述动力驱动机构包括由伺服控制器控制的伺服电机、旋转轮和连杆，所述旋转轮安装固定在伺服电机的输出轴上，在该旋转轮上开设有偏心调节槽，所述连杆的一端设有偏心连接销，该偏心连接销固定在旋转轮的偏心调节槽内，所述连杆的另一端与弹簧拉压机构中的摆动连接销铰接。
进一步的，在所述下支撑板或上加载板上安装有机械计数器。
进一步的，所述定位连接销通过螺纹安装在上加载板和下支撑板上。
本实用新型所述试验装置的工作原理在于，通过偏心连接在旋转轮上的拉杆来拉动固定在转动轴上的摆动连接销，使得转动轴产生一定正负角度的往复转动，从而通过安装在转动轴上的齿轮带动齿条产生上下往复的直线运动，最终实现上加载板对待测弹簧的的周期性的主动下压和上拉。
本实用新型实现了对待测弹簧的下压和上拉载荷，因此本装置既可实现多根压缩弹簧的疲劳寿命试验，也可实现多根拉伸弹簧的疲劳寿命试验，如果被测的压缩弹簧和拉伸弹簧参数协调，拉伸弹簧和压缩弹簧的疲劳寿命试验还可同时进行，故克服了专用疲劳试验装置功能单一的缺点。同时，本实用新型通过齿轮齿条传递载荷的方式避免了对待测弹簧的水平载荷，能够真实地按照弹簧试验参数进行试验。并且，根据具体待测弹簧参数，通过调整偏心连接销在偏心调节槽内的位置，便能方便、灵活地改变上加载板的试验行程。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本实用新型中的定位连接销的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细阐述：
如图1、图2、图3所示的用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，包括动力驱动机构和弹簧拉压机构；所述弹簧拉压机构包括上加载板4、下支撑板5、转动轴1和安装在机架2上的箱体3，在该箱体3内设有相互配合的齿轮7和齿条6，转动轴1一端伸进箱体3内装配齿轮7，转动轴1在箱体外的一端设有摆动轮12，在摆动轮12上固定有摆动连接销9，所述齿条6的下端伸出箱体并与上加载板4固定，该上加载板4平行设置于所述下支撑板5的正上方，下支撑板5固定在机架2下端，在上加载板4的下表面和下支撑板5的上表面相对安装有六对定位连接销8，该定位连接销8的下端设有外螺纹，上端为光杆，其通过外螺纹安装在上加载板4和下支撑板5上，在所述定位连接销8上沿径向开设有弹簧固定孔13；在下支撑板5上安装有机械计数器10，通过感应上加载板4的下压计数（同理也可将机械计数器10安装在上加载板4上）；
所述动力驱动机构包括由伺服控制器14控制的伺服电机15、旋转轮17和连杆19，所述旋转轮17安装固定在伺服电机15的输出轴16上，在该旋转轮17上开设有偏心调节槽18，所述连杆19的一端设有偏心连接销20，该偏心连接销20插在旋转轮17的偏心调节槽18内，并用螺母固定，所述连杆19的另一端通过连接钗21与弹簧拉压机构中的摆动连接销9铰接。
上述实验装置在试验时，将待测弹簧11插在上加载板4与下支撑板5的对应的一对定位连接销8之间，针对拉伸弹簧而言，由于拉伸弹簧的两端一般都有拉环，因此另用固定销穿过拉伸弹簧的拉环和定位连接销上的弹簧固定孔13，将拉伸弹簧的两端分别固定在上加载板和下支撑板的定位连接销8上；根据待测弹簧的参数，调整偏心连接销20在偏心调节槽18中的位置，以改变转动轴1的往复转动的角度，从而调整上加载板4的垂直运动的行程；归零机械计数器10，设定伺服控制器14的启动时间、转数（试验频率）和运转时间。试验结束后，通过伺服控制器14的显示屏得出疲劳试验次数，也可通过机械计数器10直观读出试验次数。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，其特征在于：包括动力驱动机构和弹簧拉压机构；
所述弹簧拉压机构包括上加载板（4）、下支撑板（5）、转动轴（1）和安装在机架（2）上的箱体（3），在该箱体内设有相互配合的齿轮（7）和齿条（6），转动轴一端伸进箱体内装配齿轮，转动轴在箱体外的一端固定有摆动连接销（9），所述齿条的下端伸出箱体并与上加载板固定，该上加载板平行设置于所述下支撑板的正上方，下支撑板固定在机架下端，在上加载板的下表面和下支撑板的上表面相对安装有至少一对定位连接销（8），在所述定位连接销上沿径向开设有弹簧固定孔（13）；
所述动力驱动机构包括由伺服控制器（14）控制的伺服电机（15）、旋转轮（17）和连杆（19），所述旋转轮安装固定在伺服电机的输出轴（16）上，在该旋转轮上开设有偏心调节槽（18），所述连杆的一端设有偏心连接销（20），该偏心连接销固定在旋转轮的偏心调节槽内，所述连杆的另一端与弹簧拉压机构中的摆动连接销铰接。
2.根据权利要求1所述的用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，其特征在于：在所述下支撑板（5）或上加载板（4）上安装有机械计数器（10）。
3.根据权利要求1或2所述的用于拉伸和压缩弹簧的疲劳寿命试验装置，其特征在于：所述定位连接销（8）通过螺纹安装在上加载板（4）和下支撑板（5）上。
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