CN203745295U - 疲劳试验机夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种疲劳试验机夹具，包括夹具体、侧定位板、固定盘、旋转盘、一对夹块和方向调节螺母，夹具体上侧设有V形槽口，侧定位板固定在V形槽口外侧；一对夹块设置在V形槽口内，试样下端两侧分别抵靠在一对夹块中，固定盘固定在夹具体上侧，旋转盘下端拧入固定盘中心螺纹孔中，一对夹块的倾斜外侧面分别抵靠在V形槽口对应侧面上，夹具体下螺柱拧入疲劳试验机下夹头内，并通过调节螺母锁紧夹具体。本实用新型结构简单、使用方便，侧定位板使得夹块具有横向定位基准，试样在试验过程中一直保持夹紧状态，满足试样、夹块、夹具体三者之间的刚性连接的要求，避免待测试样装夹后承受扭矩，影响疲劳测试结果。

Description

疲劳试验机夹具

技术领域

本实用新型涉及一种试验机夹具，尤其是一种用于夹持板材试样的疲劳试验机夹具，属于试验机附件技术领域。

背景技术

材料或机械零部件的疲劳寿命测试是评价其机械性能的一项重要参数，用于测试圆形横截面试样的疲劳试验机夹具型式繁多、使用广泛，试样夹持后的预紧力与安装精度都能满足使用要求，但由于矩形截面的试样定心较为复杂，且疲劳试验机的工作环境较为恶劣，疲劳寿命测试试验频率往往都会达到70～80Hz，就对相应的夹具提出了更高的要求。

在黄小平的《板试件疲劳试验夹具设计及使用经验》一文中提到利用夹块与夹具主体相等的倾斜角度设计，达到试验过程中对试样的预紧与自锁功能，但是其夹具主体采用倒置“V”设计，该设计为使用过程中带来自锁功能外同时也增加了夹具的加工难度，其夹具主体与夹块接触的倾斜面的表面粗糙度难以保证。另外文中夹块夹持面的独特的齿形结构也会增加夹具在实际加工过程中的加工难度，需要相应的专用设备加工，通用性较差。

中国实用新型专利CN 201488914 U公开了一种“板材疲劳试验夹具”，其夹具主体采用倒“V”槽形设计，增加了夹具的加工难度。另外，该专利的紧固机构位于夹具的底端，占据了疲劳试验机的一定行程，导致必须缩短疲劳试验机装夹的试样长度。此外，夹块的夹持面采用滚花工艺处理，以增加对试样的夹持摩擦力，相对于铣齿工艺而言，滚花工艺采用压力成型较为简单，且在实际加工中不需要专用设备，但由于采用压力成型，对于硬度较高的材料，滚花深度受限。疲劳试验机的加载力一般超过10kN，其对试样施加的载荷最终通过试样与夹块之间的摩擦力获得，滚花夹持面提供的摩擦力难以保证试样具有理想的夹持效果。疲劳试验的结果往往与实验过程中试件的安装精度密切相关，“板材疲劳试验夹具”没有专门的试样与夹具的对中机构，夹块和试样均没有定位基准，影响疲劳试验结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种结构简单、安装方便、并能防止疲劳寿命测试过程中试样与夹具之间产生松弛，保证试样对中的疲劳试验机夹具。

    本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种疲劳试验机夹具，所述疲劳试验机夹具成对垂直设置在疲劳试验机加载框架中，包括夹具体1、侧定位板2、固定盘3、旋转盘4、一对夹块6和方向调节螺母7，所述夹具体1上侧设有V形槽口11，侧定位板2固定在V形槽口11外侧；呈直角梯形的一对夹块6的垂直内侧面相对地设置在V形槽口11内，试样5下端两侧分别抵靠在一对夹块6垂直内侧面61上，固定盘3固定在夹具体1上侧，旋转盘4下端的旋转盘螺柱41拧入固定盘3中心螺纹孔31中，所述旋转盘螺柱41下端面抵靠在一对夹块6上端面上，一对夹块6的倾斜外侧面分别抵靠在V形槽口11对应侧面上，夹具体1下侧延伸出夹具体下螺柱12，所述夹具体下螺柱12拧入疲劳试验机下夹头内，并通过调节螺母7锁紧夹具体1。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的疲劳试验机夹具，其中所述V形槽口的夹角α为55°～65°。

前述的疲劳试验机夹具，其中夹块6上端面中心设有夹块“0”刻度线61，夹块“0”刻度线61两侧分别设置“d/2”刻度线和“-d/2”刻度线；所述“d/2”刻度线到“-d/2”刻度线的距离L与试样5宽度B相等。

前述的疲劳试验机夹具，其中所述夹块6的垂直内侧面上设有下凹的防滑齿槽62。所述夹块6的倾斜外侧面和V形槽口11侧面的粗糙度Ra值均低于1.6。

    前述的疲劳试验机夹具，其中所述旋转盘4与固定盘3的连接螺纹、夹具体下螺柱12与调节螺母7的连接螺纹均为自锁的梯形螺纹。

本实用新型结构简单、使用方便，侧定位板使得夹块具有横向定位基准。试验时，先将试样中线与夹块上的“0”刻度线对中，然后进行疲劳试验，保证试样的对中精度，提高疲劳试验结果的准确性。夹块的横向尺寸较大，适用于不同宽度的板材的测试件，通用性较好。由于本实用新型旋转盘与固定盘之间、夹具体下螺柱与调节螺母之间均采用自锁的梯形螺纹连接，确保在整个疲劳测试试验过程中本实用新型对试件的预紧力。夹块的垂直内侧面上设有下凹的防滑齿槽，可以根据不同的需求加工各种防滑齿形，能有效增大夹块与试样之间的摩擦力，满足试样、夹块、夹具体三者之间的刚性连接的要求，从而在试验的过程中保证试样始终处于张紧状态。夹具体通过下端的夹具体下螺柱与疲劳机连接，可以调节上下两个夹具体方位，确保上下夹具体外侧的两块侧定位板处于同一平面，通过调节螺母锁定上下夹头之间的角度，避免待测试样装夹后承受扭矩，影响疲劳测试结果。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

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是图1的Ⅰ部放大图；

图4是夹块的俯视图。

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说明。

如图1～图4所示，本实用新型成对垂直设置在疲劳试验机加载框架中，包括夹具体1、侧定位板2、固定盘3、旋转盘4、一对夹块6和方向调节螺母7，夹具体1上侧设有夹角α为60°的V形槽口11，夹块6通过固定在夹具体1侧面的侧定位板2侧向定位。呈直角梯形的一对夹块6的垂直内侧面相对地设置在V形槽口11内，试样5下端两侧分别抵靠在一对夹块6垂直内侧面上，固定盘3固定在夹具体1上侧，旋转盘4下端的旋转盘螺柱41拧入固定盘3中心螺纹孔31中，旋转盘螺柱41下端面抵靠在一对夹块6上端面上，一对夹块6的倾斜外侧面分别抵靠在V形槽口11对应侧面上，夹具体1下侧延伸出夹具体下螺柱12，夹具体下螺柱12拧入疲劳试验机下夹头内，并通过调节螺母7锁紧夹具体1。

夹块6上端面中心设有夹块“0”刻度线61，夹块“0”刻度线61两侧分别设置“d/2”刻度线和“-d/2”刻度线；“d/2”刻度线到“-d/2”刻度线的距离L与试样5的宽度B相等。通过夹块上的0刻度线61与试样6上的中线达到对中的目的，并用“d/2”刻度线到“-d/2”刻度线的距离L可以对试样6辅助定位，提高试样6的对中精度，从而提高疲劳试验结果的准确性。

夹块6的垂直内侧面上设有下凹的防滑齿槽62，根据不同的需求加工各种防滑齿形，能有效的增加夹块与试样之间的摩擦力，满足试样6、夹块5、夹具体1三者之间的刚性连接，从而在试验的过程中保证试样始终处于张紧状态，避免实验进行过程出现试样6松弛的现象。防滑齿槽62采用电火花机床或线切割机床进行加工，非常方便。夹块6的倾斜外侧面和V形槽口11侧面需磨削处理，两者的粗糙度Ra值均低于1.6，确保样6、夹块5、夹具体1三者之间连接紧密。

本实用新型的使用过程如下：

    先抬升2个夹块6，然后将待测试的试样5放在2块夹块6之间，夹块6一侧抵靠在侧定位板2上得到侧向定位，且确保夹块6与侧定位板2的充分接触。对准试样5的中线与夹块6上的0刻度线，保证试样5的对中精度。旋转旋转盘4，2块夹块6向下预紧试样5。

用合适尺寸的圆钢一端插入旋转盘4的盲孔42内，旋转盘螺柱41推动一对夹块6下降进一步预紧试样5；由于V形槽口11斜面作用，一对夹块6在下降的过程中逐渐夹紧试样5。旋转盘4与固定盘3的连接螺纹、夹具体下螺柱12与调节螺母7的连接螺纹均为自锁的梯形螺纹，梯形螺纹升角小于自锁时的临界角度，可以确保在整个疲劳试验过程中夹具对试样5的预紧力，从而使试样在试验过程中一直保持在被夹紧状态。最后旋紧旋转盘4，即可开始对试样5进行疲劳试验。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种疲劳试验机夹具，所述疲劳试验机夹具成对垂直设置在疲劳试验机加载框架中，其特征在于：包括夹具体（1）、侧定位板（2）、固定盘（3）、旋转盘（4）、一对夹块（6）和方向调节螺母（7），所述夹具体（1）上侧设有V形槽口（11），侧定位板（2）固定在V形槽口（11）外侧；呈直角梯形的一对夹块（6）的垂直内侧面相对地设置在V形槽口（11）内，试样（5）下端两侧分别抵靠在一对夹块（6）垂直内侧面（61）上，固定盘（3）固定在夹具体（1）上侧，旋转盘（4）下端的旋转盘螺柱（41）拧入固定盘（3）中心螺纹孔（31）中，所述旋转盘螺柱（41）下端面抵靠在一对夹块（6）上端面上，一对夹块（6）的倾斜外侧面分别抵靠在V形槽口（11）对应侧面上，夹具体（1）下侧延伸出夹具体下螺柱（12），所述夹具体下螺柱（12）拧入疲劳试验机下夹头内，并通过调节螺母（7）锁紧夹具体（1）。

2.如权利要求1所述的疲劳试验机夹具，其特征在于：所述V形槽口（11）的夹角α为55°～65°。

3.如权利要求1所述的疲劳试验机夹具，其特征在于：夹块（6）上端面中心设有夹块“0”刻度线（61），夹块“0”刻度线（61）两侧分别设置“d/2”刻度线和“-d/2”刻度线；所述“d/2”刻度线到“-d/2”刻度线的距离L与试样（5）宽度B相等。

4.如权利要求1所述的疲劳试验机夹具，其特征在于：所述夹块（6）的垂直内侧面上设有下凹的防滑齿槽（62）。

5.如权利要求1所述的疲劳试验机夹具，其特征在于：所述夹块（6）的倾斜外侧面和V形槽口（11）侧面的粗糙度（Ra）值均低于1.6。

6.如权利要求1所述的疲劳试验机夹具，其特征在于：所述旋转盘（4）与固定盘（3）的连接螺纹、夹具体下螺柱（12）与调节螺母（7）的连接螺纹均为自锁的梯形螺纹。