CN220120599U - 钢材疲劳试验工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种钢材疲劳试验工装，包括有底座和由电机驱动旋转的传动部，所述的底座上设置有用于构成第一连接槽的第一安装部，所述的传动部上设置有用于构成第二连接槽的第二安装部，所述的第一连接槽和第二连接槽相对设置，且第一安装部和第二安装部分别与底座和传动部可拆卸连接，所述的第一连接槽中设置有座圈，所述的第二连接槽中设置有轴圈，且传动部能够带动第二连接槽中的轴圈一同转动，所述的座圈和轴圈之间设置有用于对钢球形成间隔和引导的框形保持架。针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用范围广、结构简单以及能够有效降低成本的钢材疲劳试验工装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢材疲劳试验工装。
背景技术
钢材疲劳试验是指对钢材表面在接触压应力不断反复作用下引起的表面疲劳破坏现象，以及破坏过程的研究，现有技术通常采用五球式接触疲劳试验工装，将钢材加工成钢球进行试验，但是在针对不同尺寸的钢材，能够加工出来的钢球，尺寸也存在变化，部分如尺寸(Φ＜9.5mm)的钢材，现有技术的试验机较难加工，导致存在后续试验成本较高的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用范围广、结构简单以及能够有效降低成本的钢材疲劳试验工装。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种钢材疲劳试验工装，包括有底座和由电机驱动旋转的传动部，所述的底座上设置有用于构成第一连接槽的第一安装部，所述的传动部上设置有用于构成第二连接槽的第二安装部，所述的第一连接槽和第二连接槽相对设置，且第一安装部和第二安装部分别与底座和传动部可拆卸连接，所述的第一连接槽中设置有座圈，所述的第二连接槽中设置有轴圈，且传动部能够带动第二连接槽中的轴圈一同转动，所述的座圈和轴圈之间设置有用于对钢球形成间隔和引导的框形保持架。
采用上述技术方案的优点是：通过设置底座和由电机驱动旋转的传动部，分别在底座和传动部上设置可拆卸连接的第一安装部和第二安装部，再在第一安装部和第二安装部上分别设置相对的第一连接槽和第二连接槽，让安装在第一连接槽中的座圈和安装在第二连接槽中的轴圈相对，最后在座圈和轴圈之间设置框形保持架，在需要进行钢材疲劳试验时，将钢材加工成钢球，根据钢材尺寸不同加工出钢球的大小，采用对应的框形保持架、座圈以及轴圈，并对底座和传动部上的第一安装部和第二安装部进行拆卸调整，使之与座圈、轴圈相匹配，最后利用传动部施加压力并带动轴圈转动，让钢球提供支撑并在轴圈的带动下转动，从而达到钢材疲劳试验的目的，工装的整体结构简单，并能够根据实际需要调整第一安装部和第二安装部，适用范围广，有效降低试验的成本。
本实用新型可进一步设置为：所述的第一安装部包括有第一内孔、肩部以及环块，所述的肩部设置在第一内孔的下端处，所述的环块套装在第一内孔中并与肩部抵接配合，所述的第一连接槽由第一内孔靠近其上端的内壁和环块的上端面构成。
通过进一步设置，将第一安装部设置成带有第一内孔、肩部以及环块，将环块设置成套装在第一内孔中与肩部抵接限位，并由环块的上端面和第一内孔靠近上端的内壁形成第一连接槽，在仅需要调整高度的情况下，可以仅更换环块的方式达成，进一步的方便工装的调整。
本实用新型可进一步设置为：所述的底座上设置有柱部，所述的第一安装部包括有位于第一内孔下方的第二内孔，所述第二内孔的孔径小于第一内孔，所述的柱部插装在第二内孔中，且第一安装部和底座之间螺接固定。
通过进一步设置，在底座上设置柱部，并在第一安装部对应第一内孔的下方设置供柱部插装的第二内孔，底座可以通过柱部和第一安装部完成初步的限位，方便后续的螺接固定，方便第一安装部的拆装调整。
本实用新型可进一步设置为：所述环块的内径大于第二内孔的内径设置。
通过进一步设置，将环块的内径设置成大于第二内孔的内径，可以通过环块内径凸出第二内孔的部分，方便操作人员取放环块。
本实用新型可进一步设置为：所述的第二安装部包括有伸至轴圈内孔中的凸起部和环绕凸起部设置的抵接面，所述的第二连接槽由凸起部周壁和抵接面构成，第二安装部螺接在传动部上，且第二安装部和传动部拼合构成有径向延伸的防转孔。
通过进一步设置，将第二安装部设置成带有凸起部和环绕凸起部的抵接面，让第二连接槽由周壁和抵接面构成，由凸起部形成与轴圈径向的限位，而抵接面则能够压紧在轴圈上施加载荷和带动轴圈转动；让第二安装部螺接在传动部上构成两者轴向和径向的限位，再利用第二安装部和传动部上形成的防转孔构成两者的防转配合，在保证稳定运转的基础上方便第二安装部和传动部之间拆卸安装。
本实用新型可进一步设置为：所述的座圈和轴圈上设置有相对的沟槽，所述的框形保持架上周向均布有若干的兜孔。
通过进一步设置，在保持架上周向均布若干的兜孔，可以根据实际的需求，在间隔的兜孔或是全部的兜孔中填装钢球，而座圈和轴圈上相对的沟槽则能够形成供钢球滚动的滚道，保证试验工装的稳定运行。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图1；
图2为本实用新型实施例的结构示意图2；
图3为本实用新型实施例的俯视图；
图4为本实用新型实施例图3中I-I处的剖视图；
其中：底座1；传动部2；第一安装部3；第一连接槽31；第一内孔32；肩部33；环块34；第二内孔35；第二安装部4；第二连接槽41；凸起部42；抵接面43；座圈5；轴圈6；框形保持架7；兜孔71；防转孔8。
具体实施方式
本实用新型一种钢材疲劳试验工装的实施例如图1-4所示：包括有底座1和由电机驱动旋转的传动部2，所述的底座1上设置有用于构成第一连接槽31的第一安装部3，所述的传动部2上设置有用于构成第二连接槽41的第二安装部4，所述的第一连接槽31和第二连接槽41相对设置，且第一安装部3和第二安装部4分别与底座1和传动部2可拆卸连接，所述的第一连接槽31中设置有座圈5，所述的第二连接槽41中设置有轴圈6，且传动部2能够带动第二连接槽41中的轴圈6一同转动，所述的座圈5和轴圈6之间设置有用于对钢球形成间隔和引导的框形保持架7。
所述的第一安装部3包括有第一内孔32、肩部33以及环块34，所述的肩部33设置在第一内孔32的下端处，所述的环块34套装在第一内孔32中并与肩部33抵接配合，所述的第一连接槽31由第一内孔32靠近其上端的内壁和环块34的上端面构成。
所述的底座1上设置有柱部11，所述的第一安装部3包括有位于第一内孔32下方的第二内孔35，所述第二内孔35的孔径小于第一内孔32，所述的柱部11插装在第二内孔35中，且第一安装部3和底座1之间螺接固定。
所述环块34的内径大于第二内孔35的内径设置。
所述的第二安装部4包括有伸至轴圈内孔中的凸起部42和环绕凸起部设置的抵接面43，所述的第二连接槽41由凸起部42周壁和抵接面43构成，第二安装部4螺接在传动部2上，且第二安装部4和传动部2拼合构成有径向延伸的防转孔8。
所述的座圈5和轴圈6上设置有相对的沟槽，所述的框形保持架7上周向均布有若干的兜孔71。
试验的接触应力根据试验钢球直径、钢球数量、试验载荷进行计算，接触应力也与相应配套推力球轴承型号内外圈尺寸，沟曲率相关。接触应力计算主要如下：
球与轴承滚道的接触面呈椭圆形，接触面尺寸计算半径为r的球体与轴承滚道接触时，在压力P的作用下，形成一个长半轴为a，短半轴为b的椭圆形接触面积，由赫兹公式得
cosτ＝(|ρ1Ⅰ-ρ1Ⅱ|+|ρ2Ⅰ-ρ2Ⅱ|)/∑ρ (4)
∑ρ＝ρ1Ⅰ+ρ1Ⅱ+ρ2Ⅰ+ρ2Ⅱ(5)
式中P—载荷(N)，E1，E2—材料的弹性模量，1/m1、1/m2—泊松比。ρ是接触物体的主曲率,分别是半径r1Ⅰ、r1Ⅱ、r2Ⅰ、r2Ⅱ之倒数。μ和ν是由cosτ所决定的系数，μ和ν可根据cosτ，通过图表查出。
最大接触应力计算：由于接触面呈椭圆形，可用椭圆方程式表示，长半轴a和短半轴b的椭圆上任意点坐标x、y具有下列关系
其次，载荷P(N)除以接触面积可得到平均接触应力(MPa)
接触面内的应力分布呈图中实线所示的半椭球体,最大接触应力pmax(MPa)由下式求得
由赫兹公式得
将(1)、(2)、(3)、(5)代入(10)式得
以上实例，只是本实用新型优选地具体实例的一种，本领域技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种钢材疲劳试验工装，其特征在于：包括有底座和由电机驱动旋转的传动部，所述的底座上设置有用于构成第一连接槽的第一安装部，所述的传动部上设置有用于构成第二连接槽的第二安装部，所述的第一连接槽和第二连接槽相对设置，且第一安装部和第二安装部分别与底座和传动部可拆卸连接，所述的第一连接槽中设置有座圈，所述的第二连接槽中设置有轴圈，且传动部能够带动第二连接槽中的轴圈一同转动，所述的座圈和轴圈之间设置有用于对钢球形成间隔和引导的框形保持架。
2.根据权利要求1所述的钢材疲劳试验工装，其特征在于：所述的第一安装部包括有第一内孔、肩部以及环块，所述的肩部设置在第一内孔的下端处，所述的环块套装在第一内孔中并与肩部抵接配合，所述的第一连接槽由第一内孔靠近其上端的内壁和环块的上端面构成。
3.根据权利要求2所述的钢材疲劳试验工装，其特征在于：所述的底座上设置有柱部，所述的第一安装部包括有位于第一内孔下方的第二内孔，所述第二内孔的孔径小于第一内孔，所述的柱部插装在第二内孔中，且第一安装部和底座之间螺接固定。
4.根据权利要求3所述的钢材疲劳试验工装，其特征在于：所述环块的内径大于第二内孔的内径设置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的钢材疲劳试验工装，其特征在于：所述的第二安装部包括有伸至轴圈内孔中的凸起部和环绕凸起部设置的抵接面，所述的第二连接槽由凸起部周壁和抵接面构成，第二安装部螺接在传动部上，且第二安装部和传动部拼合构成有径向延伸的防转孔。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的钢材疲劳试验工装，其特征在于：所述的座圈和轴圈上设置有相对的沟槽，所述的框形保持架上周向均布有若干的兜孔。
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