CN209542069U - 簧片结构弯曲疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种簧片结构弯曲疲劳试验装置，其包括旋转盘，定位安装单元和电机，旋转盘的外周凸设有拨动齿，电机通过传动机构与旋转盘连接，以带动旋转盘旋转，且电机可调节，以使得待测簧片结构完成预定的弯曲次数，定位安装单元用于将待测簧片结构定位至预定试验位置，定位至预定试验位置的待测簧片结构随旋转盘的旋转而被拨动齿抵靠以从原始状态弯曲预定弯曲偏移距离，且待测簧片结构在与拨动齿脱离后恢复。根据本实用新型的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其设置有旋转盘，旋转盘的外周凸设有拨动齿，可快速完成簧片结构的弯曲疲劳试验，该装置使用方便，可靠性高。

Description

簧片结构弯曲疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及机械结构疲劳试验技术领域，且更具体地涉及一种簧片结构弯曲疲劳试验装置。

背景技术

对于叶片、弹簧片、薄板等簧片类结构而言，弯曲疲劳是其使用过程中最主要的疲劳形式。传统的疲劳强度试验装置通常使用液压机构作为驱动，给待测结构施加作用力，这样的试验装置结构复杂，使用起来不方便，且给待测结构施加的相邻两次作用力的间隔较长，效率较低。

因此，需要提供一种簧片结构弯曲疲劳试验装置，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种簧片结构弯曲疲劳试验装置，其包括：

旋转盘，所述旋转盘的外周凸设有拨动齿；

电机，所述电机通过传动机构与所述旋转盘连接，以带动所述旋转盘旋转，所述电机可调节，以使得待测簧片结构完成预定弯曲次数；以及

定位安装单元，所述定位安装单元用于将所述待测簧片结构定位至预定试验位置，

其中，定位至所述预定试验位置的所述待测簧片结构随所述旋转盘的旋转而被所述拨动齿抵靠以从原始状态弯曲预定弯曲偏移距离，且所述待测簧片结构在与所述拨动齿脱离后恢复。

优选地，所述待测簧片结构的顶端不低于所述旋转盘的旋转中心轴线所在的水平面，所述预定弯曲偏移距离为：

在所述旋转盘的径向方向上所述拨动齿延伸超出所述旋转盘的所述外周的最大距离与处于所述原始状态的所述待测簧片结构到所述旋转盘的所述外周的最小距离之差。

优选地，所述拨动齿为多个，多个所述拨动齿均匀或不均与地间隔设置。

优选地，所述拨动齿的个数为2个～8个。

优选地，所述拨动齿具有曲率连续的弧形外缘，所述拨动齿的所述最大距离为0.5mm～5mm。

优选地，所述传动机构包括传动齿轮组，所述电机的输出轴与所述传动齿轮组的输入轴同轴连接，所述传动齿轮组的输出轴与所述旋转盘的转轴同轴连接。

优选地，所述定位安装单元包括放置座、活动挡块、夹紧臂以及夹紧气缸，所述活动挡块设置为在所述预定弯曲偏移距离所在的方向可移动，所述待测簧片结构置于所述放置座的凹槽中，所述夹紧气缸驱动所述夹紧臂以压紧所述活动挡块，使所述活动挡块定位，夹紧所述试件至所述预定试验位置。

优选地，所述最小距离通过所述放置座和所述活动挡块的位置限定。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元构造为根据所述拨动齿的个数，控制所述电机的转速，使所述待测簧片结构受到所述拨动齿的作用力的激励频率接近所述待测簧片结构的固有频率。

优选地，还包括恒温箱，所述恒温箱用于模拟所述试件真实工作时的温度环境。

根据本实用新型的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其设置有旋转盘，旋转盘的外周凸设有拨动齿，定位至预定试验位置的待测簧片结构随旋转盘的旋转而被拨动齿抵靠以从原始状态弯曲预定弯曲偏移距离，且待测簧片结构在与拨动齿脱离后恢复，可快速完成待测簧片结构的弯曲疲劳试验，该装置使用方便，可靠性高。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的优选实施方式的簧片结构弯曲疲劳试验装置的结构示意图；以及

图2为旋转盘与待测簧片结构之间的位置关系示意图，示出了待测簧片结构的原始状态和产生预定弯曲偏移距离的状态。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型。显然，本实用新型的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

以下，将参照附图对本实用新型的各个具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施例，并不是限定本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的优选实施方式的簧片结构弯曲疲劳试验装置的结构示意图。

簧片结构弯曲疲劳试验装置包括旋转盘7、定位安装单元和电机3。

定位安装单元用于将待测簧片结构8定位至预定试验位置。电机3通过传动机构与旋转盘7连接，以带动旋转盘7旋转，旋转盘7的外周凸设有拨动齿71，且电机3可调节，以使得待测簧片结构8完成预定弯曲次数。定位至预定试验位置的待测簧片结构8随旋转盘7的旋转而被拨动齿71抵靠以从原始状态S弯曲预定弯曲偏移距离D，且待测簧片结构8在与拨动齿71脱离后恢复。

由此，将待测簧片结构8定位至预定试验位置后，旋转盘7旋转的过程中，旋转盘7上的拨动齿71每经过待测簧片结构8一次，即对待测簧片结构8施加作用力，待测簧片结构8即弯曲一次，并弯曲预定弯曲偏移距离D。因此，可快速地完成待测簧片结构8的弯曲疲劳试验。

如图2所示，待测簧片结构8可以设置为其顶端不低于旋转盘7的旋转中心轴线所在的水平面H，预定弯曲偏移距离D具体为：在旋转盘7的径向方向上拨动齿71延伸超出旋转盘7的外周的最大距离A与处于原始状态S的待测簧片结构8到旋转盘7的外周的最小距离B之差。

在进行弯曲疲劳试验时，根据待测簧片结构8(可以是叶片、弹簧片、薄板等)的大小、薄厚以及工作环境，要预先设定待测簧片结构8的预定弯曲偏移距离D和预定弯曲次数，以及作用在待测簧片结构8的作用力，如果完成试验后，经过观察或机器分析，该待测簧片结构8没有明显的损伤，就说明待测簧片结构8通过了弯曲疲劳试验，符合设计要求。

上文提到的作用在待测簧片结构8的作用力与旋转盘7上的拨动齿71伸超出旋转盘7的外周的最大距离A有关，最大距离A越大，作用于待测簧片结构8的作用力就越大，但由于待测簧片结构8通常为薄片状结构，最大距离A可以在0.5mm至5mm之间设定，也就是说，最大距离A可以为0.5mm至5mm之间的任意值。优选地，根据试验需求，具体可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或5mm。

预定弯曲次数与电机3的转速与旋转盘7上的拨动齿71的个数有关，拨动齿71的个数越多，旋转盘7转过一圈，待测簧片结构8发生弯曲的次数就越多，进而可以根据拨动齿71的个数，来调节电机3的转速，使待测簧片结构8完成预定弯曲次数。电机3转速的调节可以通过控制单元(未图示)来实现，在本实施方式中，控制单元构造为与电机3相连的计算机。

进一步地，可根据拨动齿71的个数，调节电机3的转速，使待测簧片结构8受到拨动齿71的作用力的激励频率接近待测簧片结构8的固有频率(从微观角度来讲，每种物质均具有其本身特定的固定振动频率)，实现待测簧片结构8的共振，加快试验进程，提高试验效率。需要说明的是，待测簧片结构8的固有频率与其本身的质量和弹劲系数有关，可事先通过模态测试得出。

旋转盘7上的拨动齿71可以为多个，多个拨动齿71均匀或不均匀地间隔设置。优选地，拨动齿71的个数为2到8个，由此，既可以满足对试验效率的需求，也避免了拨动齿71数量太多而导致待测簧片结构8发生预定弯曲偏移距离D后没有完全恢复。

优选地，拨动齿71具有曲率连续的弧形外缘，可以保证旋转盘7旋转过程中的连续性，进而保证试验效率。

上文所述的预定弯曲偏移距离D可以通过调节在旋转盘7的径向方向上拨动齿71延伸超出旋转盘7的外周的最大距离A，以及处于原始状态S的待测簧片结构8到旋转盘7的外周的最小距离B来改变，以进行不同的试验。预定弯曲偏移距离D和待测簧片结构8本身的材质等因素有关，通常情况下，预定弯曲偏移距离D为0.5mm至5mm。

具体地，对于在旋转盘7的径向方向上拨动齿71延伸超出旋转盘7的外周的最大距离A的调节，通常是事先制作好不同规格的旋转盘7，每一种规格的旋转盘7其上的拨动齿71具有统一的最大距离A，由此，可根据试验需求，选定相应规格的旋转盘7。对于处于原始状态S的待测簧片结构8到旋转盘7的外周的最小距离B可以通过定位安装单元来实现(下文会详细描述)。

定位安装单元可以包括放置座11、活动挡块10、夹紧臂9以及夹紧气缸12。活动挡块10设置为在预定弯曲偏移距离所在的方向(可以理解为图1所示的垂直于纸面的方向)可移动，待测簧片结构8置于放置座11的凹槽中，夹紧气缸12驱动夹紧臂9以在如图1所示的上下方向，向下压紧活动挡块10，使活动挡块10定位，夹紧待测簧片结构8至预定试验位置。由此，可以通过调节活动挡块10以及放置座11的位置进而调节前述的最小距离B。

如图1所示，传动机构可以包括传动齿轮组4，电机3的输出轴与传动齿轮组4的输入轴同轴连接，传动齿轮组4的输出轴与旋转盘7的转轴同轴连接。旋转盘7的转轴通过轴承固定座5支撑，位于轴承固定座5下方的基座6可以是复合高分子材料，其具有良好的减振效果，保证了试验的可靠性。

根据本实用新型的簧片结构弯曲疲劳试验装置还可以包括恒温箱13，其用于模拟待测簧片结构8真实工作时的温度环境，保证了试验的准确性。具体地，可以将旋转盘7、定位安装单元、电机3、传动结构、待测簧片结构8等全部置于恒温箱13内进行试验。

根据本实用新型的簧片结构弯曲疲劳试验装置还可以包括设备平台2，设备平台2上安装移动轮，由此，可不限制进行试验的地点，灵活性较高。

下面，详细说明根据本实用新型的优选实施方式的簧片结构弯曲疲劳试验装置进行试验的过程。

将设备平台2移动到指定试验场地，首先，安装夹紧气缸12和夹紧臂9，将待测簧片结构8放置在放置座11的凹槽内；然后，将旋转盘7(根据试验需求，选定具有合适的拨动齿71数量，以及拨动齿71的在旋转盘7的径向方向上延伸超出旋转盘7的外周的最大距离的旋转盘7)的转轴固定在轴承固定座5上，传动齿轮组4正常啮合，旋转盘7的转轴与传动齿轮组4相连，传动齿轮组4与电机3相连，电机3与控制单元相连；之后，根据前述的最大距离，调节放置座11和活动挡块10的位置，启动夹紧气缸12，夹紧活动挡块10，使待测簧片结构8定位至预定试验位置，最后，启动电机3，进行试验，直至待测簧片结构8完成预定弯曲次数。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，包括：

旋转盘，所述旋转盘的外周凸设有拨动齿；

电机，所述电机通过传动机构与所述旋转盘连接，以带动所述旋转盘旋转，所述电机可调节，以使得待测簧片结构完成预定弯曲次数；以及

定位安装单元，所述定位安装单元用于将所述待测簧片结构定位至预定试验位置，

其中，定位至所述预定试验位置的所述待测簧片结构随所述旋转盘的旋转而被所述拨动齿抵靠以从原始状态弯曲预定弯曲偏移距离，且所述待测簧片结构在与所述拨动齿脱离后恢复。

2.根据权利要求1所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述待测簧片结构的顶端不低于所述旋转盘的旋转中心轴线所在的水平面，所述预定弯曲偏移距离为：

在所述旋转盘的径向方向上所述拨动齿延伸超出所述旋转盘的所述外周的最大距离与处于所述原始状态的所述待测簧片结构到所述旋转盘的所述外周的最小距离之差。

3.根据权利要求1所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述拨动齿为多个，多个所述拨动齿均匀或不均匀地间隔设置。

4.根据权利要求3所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述拨动齿的个数为2个～8个。

5.根据权利要求2所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述拨动齿具有曲率连续的弧形外缘，所述拨动齿的所述最大距离为0.5mm～5mm。

6.根据权利要求1所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述传动机构包括传动齿轮组，所述电机的输出轴与所述传动齿轮组的输入轴同轴连接，所述传动齿轮组的输出轴与所述旋转盘的转轴同轴连接。

7.根据权利要求2所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述定位安装单元包括放置座、活动挡块、夹紧臂以及夹紧气缸，所述活动挡块设置为在所述预定弯曲偏移距离所在的方向可移动，所述待测簧片结构置于所述放置座的凹槽中，所述夹紧气缸驱动所述夹紧臂以压紧所述活动挡块，使所述活动挡块定位，夹紧所述待测簧片结构至所述预定试验位置。

8.根据权利要求7所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述最小距离通过所述放置座和所述活动挡块的位置限定。

9.根据权利要求1所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元构造为根据所述拨动齿的个数，控制所述电机的转速，使所述待测簧片结构受到所述拨动齿的作用力的激励频率接近所述待测簧片结构的固有频率。

10.根据权利要求1所述的簧片结构弯曲疲劳试验装置，其特征在于，还包括恒温箱，所述恒温箱用于模拟所述待测簧片结构真实工作时的温度环境。