CN208872502U - 一种振动环境下螺栓连接松动试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及螺栓连接松动检测技术领域，尤其涉及一种振动环境下螺栓连接松动试验装置。该试验装置包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具包括第一连接板，所述第二夹具包括第二连接板和用于与振动机构相连接的夹持块，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓进行连接，所述第一连接板在与所述第二连接板相连的连接面上开设有多个凹槽，所述凹槽的槽口面向所述第二连接板，每个所述凹槽内均安装有一个可在所述凹槽内滚动的滚柱，所述滚柱的轴向侧壁与所述第二连接板相贴接。本实用新型大大降低了摩擦力及其所带来的剧烈磨损、升温等因素对试验精度的影响，也提高了松动试验装置的使用寿命。

Description

一种振动环境下螺栓连接松动试验装置

技术领域

本实用新型涉及螺栓连接松动检测技术领域，尤其涉及一种振动环境下螺栓连接松动试验装置。

背景技术

螺栓连接易于拆卸、更换，且成本较低，因而螺栓连接得到了广泛的运用。在静载工况下，螺栓连接都具有自锁性。然而螺栓连接受到外部动态载荷(如冲击、振动和热负荷等)时，会产生不同程度的松动，尤其是与螺栓轴线垂直的剪切振动(剪切交变载荷作用)，更易引起螺栓连接松动。螺栓连接松动将引起联接预紧力减小甚至丧失，造成连接中各零件不能发挥应有的性能甚至失效。因此，对螺栓连接进行松动试验可以为螺栓连接结构的设计与使用提供重要的试验依据。

关于剪切交变载荷作用下螺栓连接松动试验的国家标准中所推荐使用的夹具，只能用于专用的紧固件剪切振动试验机。但是该试验机由于功能单一，所以并未在大多数科研单位、企业中开展使用，因此该夹具也并未得到大范围的推广。现有技术中存在另一些用于进行螺栓连接松动试验的试验装置，但是这些试验装置结构复杂，不便于使用，而且试验装置的各部件之间摩擦力较大，从而对试验精度造成了较大影响，也缩小了试验装置的使用寿命。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有螺栓连接松动试验装置的各部件之间摩擦力较大的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种振动环境下螺栓连接松动试验装置，其包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具包括第一连接板，所述第二夹具包括第二连接板和用于与振动机构相连接的夹持块，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓进行连接，所述第一连接板在与所述第二连接板相连的连接面上开设有多个凹槽，所述凹槽的槽口面向所述第二连接板，每个所述凹槽内均安装有一个可在所述凹槽内滚动的滚柱，所述滚柱的轴向侧壁与所述第二连接板相贴接。

进一步地，所述凹槽呈圆柱形，且所述凹槽的轴向与所述第一连接板的长度方向相垂直。

优选的，多个所述凹槽之间间隔均匀。

进一步地，所述凹槽的轴向两端沿所述第一连接板的宽度方向贯穿所述第一连接板，所述第一连接板的侧壁上设有挡片，所述挡片面向所述凹槽轴向上的一端，以阻挡所述滚柱掉落。

进一步地，所述第一连接板和第二连接板上分别开设有供所述螺栓穿过的第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述螺栓的尾部依次穿过所述第一螺栓孔和第二螺栓孔，并在所述尾部安装螺母，所述螺母与第二连接板之间设有压力传感器。

进一步地，多个所述凹槽均布于所述第一螺栓孔的相对两侧。

进一步地，所述螺母上安装有角位移传感器，以记录所述螺栓与螺母之间的相对位移量。

进一步地，所述夹持块与所述振动机构的夹头连接。

进一步地，所述振动机构为激振器。

进一步地，所述第一夹具还包括用于固定在试验平台上的固定块，所述固定块与所述第一连接板一体成型或通过焊接连接。

进一步地，所述第二连接板和夹持块一体成型。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型的螺栓连接松动试验装置，其第一夹具的第一连接板和第二夹具的第二连接板通过螺栓连接，由此该螺栓构成了螺栓连接松动试验的试验对象，试验时将第二夹具的夹持端与振动机构连接，振动机构带动第二夹具进行振动，从而即可开始进行螺栓连接松动试验。由于第一连接板在与第二连接板相连的连接面上开设有多个凹槽，凹槽的槽口面向第二连接板，每个凹槽内均安装有一个可在凹槽内滚动的滚柱，由此使得第一连接板和第二连接板通过滚柱相接触，并进行滚动摩擦，从而避免了第一连接板和第二连接板的内表面直接接触及滑动摩擦，因此大大降低了摩擦力及其所带来的剧烈磨损、升温等因素对试验精度的影响，也提高了松动试验装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述振动环境下螺栓连接松动试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述振动环境下螺栓连接松动试验装置的右视图；

图3为本实用新型实施例所述振动环境下螺栓连接松动试验装置的主视图；

其中，1、第一夹具；2、第二夹具；3、第一连接板；4、第二连接板；5、夹持块；6、螺栓；7、滚柱；8、挡片；9、螺母；10、压力传感器；11、角位移传感器；12、固定块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～图3所示，本实施例提供了一种振动环境下螺栓连接松动试验装置，其包括第一夹具1和第二夹具2，第一夹具1包括第一连接板3，第二夹具2包括第二连接板4和用于与振动机构相连接的夹持块5，第一连接板3和第二连接板4通过螺栓6进行连接，第一连接板3在与第二连接板4相连的连接面上开设有多个凹槽，凹槽的槽口面向第二连接板4，每个凹槽内均安装有一个可在凹槽内滚动的滚柱7，滚柱7的轴向侧壁与第二连接板4相贴接。

具体而言：

凹槽呈圆柱形，且凹槽的轴向与第一连接板3的长度方向相垂直。多个凹槽之间间隔均匀。凹槽的轴向两端沿第一连接板3的宽度方向贯穿第一连接板3，第一连接板3的侧壁上设有挡片8，挡片8面向凹槽轴向上的一端，以阻挡滚柱7掉落；如图3所示，本实施例的挡片8通过固定螺栓竖向安装于第一连接板3一侧的侧壁上。

第一连接板3和第二连接板4上分别开设有供螺栓6穿过的第一螺栓孔和第二螺栓孔，螺栓6的尾部依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，并在尾部安装螺母9，螺母9与第二连接板4之间设有压力传感器10。多个凹槽均布于第一螺栓孔的相对两侧，对于本实施例而言，多个凹槽均布于第一螺栓孔的上下两侧，如图1和图2所示。

本实施例中，螺母9上安装有角位移传感器11，以记录螺栓6与螺母9之间的相对位移量。第二连接板4和夹持块5一体成型。夹持块5与振动机构的夹头连接。振动机构为激振器。

进一步地，第一夹具1还包括用于固定在试验平台上的固定块12，固定块12与第一连接板3一体成型或通过焊接连接。

使用时，将第一夹具的固定块固定于试验平台上，同时将第二夹具的夹持块与激振器的夹头连接；随后操作疲劳机，使第一连接板上的第一螺栓孔和第二连接板上的第二螺栓孔对齐；将螺栓依次穿过第一连接板上的第一螺栓孔和第二连接板上的第二螺栓孔，再将压力传感器套入螺母与第二连接板之间，拧紧螺母，最后将角位移传感器套入螺母上。启动激振器，通过激振器夹头及第二夹具对试验螺栓施加设定的剪切交变载荷，并由压力传感器记录螺栓的夹紧力，角位移传感器记录螺栓和螺母之间的相对位移量(即螺母相当于螺栓的转动距离)，即可进行剪切交变载荷下的螺栓连接松动试验。

综上所述，本实施例的螺栓连接松动试验装置，其第一夹具的第一连接板和第二夹具的第二连接板通过螺栓连接，由此该螺栓构成了螺栓连接松动试验的试验对象，试验时将第二夹具的夹持端与振动机构连接，振动机构带动第二夹具进行振动，从而即可开始进行螺栓连接松动试验。由于第一连接板在与第二连接板相连的连接面上开设有多个凹槽，凹槽的槽口面向第二连接板，每个凹槽内均安装有一个可在凹槽内滚动的滚柱，由此使得第一连接板和第二连接板通过滚柱相接触，并进行滚动摩擦，从而避免了第一连接板和第二连接板的内表面直接接触及滑动摩擦，因此大大降低了摩擦力及其所带来的剧烈磨损、升温等因素对试验精度的影响，也提高了松动试验装置的使用寿命。本实施例可结合常用的激振器进行试验，使得螺栓连接结构的设计与使用难以迅速且大范围的得到试验依据支撑和指导。

本实用新型的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具包括第一连接板，所述第二夹具包括第二连接板和用于与振动机构相连接的夹持块，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓进行连接，所述第一连接板在与所述第二连接板相连的连接面上开设有多个凹槽，所述凹槽的槽口面向所述第二连接板，每个所述凹槽内均安装有一个可在所述凹槽内滚动的滚柱，所述滚柱的轴向侧壁与所述第二连接板相贴接。

2.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述凹槽呈圆柱形，且所述凹槽的轴向与所述第一连接板的长度方向相垂直。

3.根据权利要求2所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述凹槽的轴向两端沿所述第一连接板的宽度方向贯穿所述第一连接板，所述第一连接板的侧壁上设有挡片，所述挡片面向所述凹槽轴向上的一端。

4.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述第一连接板和第二连接板上分别开设有供所述螺栓穿过的第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述螺栓的尾部依次穿过所述第一螺栓孔和第二螺栓孔，并在所述尾部安装螺母，所述螺母与第二连接板之间设有压力传感器。

5.根据权利要求4所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，多个所述凹槽均布于所述第一螺栓孔的相对两侧。

6.根据权利要求4所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述螺母上安装有角位移传感器，以记录所述螺栓与螺母之间的相对位移量。

7.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述夹持块与所述振动机构的夹头连接。

8.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述振动机构为激振器。

9.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述第一夹具还包括用于固定在试验平台上的固定块，所述固定块与所述第一连接板一体成型或通过焊接连接。

10.根据权利要求1所述的振动环境下螺栓连接松动试验装置，其特征在于，所述第二连接板和夹持块一体成型。