[實用新型]具有雙向載荷模擬功能的機械連接緊固件可靠性試驗臺

有效

• 申請號: 201320502735.5
• 申請日: 2013-08-18
• 公開（公告）號: CN203490063U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李國發;許凡;何佳龍;楊兆軍;張良;馬宇鵬;劉暢;段煒
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本實用新型涉及一種應用于機械連接緊固件防松性能的可靠性試驗裝置，更確切地說，本實用新型涉及一種能夠對機械連接緊固件進行模擬真實工況的軸向與徑向動態加載的可靠性試驗臺。

背景技術

在所有的緊固件連接中，螺紋連接具有預緊、連接、緊固和密封等功能，由于其可拆卸、價格低、互換性強、已標準化等特點，得到了廣泛的應用。但正是因為螺紋連接的可拆卸、可互換等特點，在高速運轉、振動強烈的機械設備中，螺紋連接經常出現松動、松脫、疲勞斷裂等故障模式，造成大量的設備損壞、人員傷亡以及經濟損失。隨著機械設備向高速化、精密化方向發展，螺紋緊固件連接的防松問題變得越來越突出。因此，當對螺紋連接具有較高的要求時，現有的定量或定性分析就顯得無能為力，不能滿足很多重要機器設備中關鍵件的螺栓連接的要求。例如，機床在加工過程中由于存在自激振動和受迫振動，設備機械連接件承受不同頻率、不同幅值的交變載荷，經常導致機械連接緊固件出現松動，造成嚴重的故障。據統計，對于機床設備而言，很多故障都是由于緊固件松動造成的。因此需要對緊固件進行防松設計，提高緊固件的可靠性。而在防松設計時，需要研究緊固件的松動特性和松動原理，以及對擰緊力矩的控制等問題，這些都需要對緊固件進行大量模擬真實工況的可靠性試驗并獲取故障數據。然而，目前很多企業或者科研院所，很少有這樣的試驗裝置。

本實用新型提供了一種具有模擬真實工況的雙向（軸向與徑向）動態加載的緊固件可靠性試驗裝置，根據緊固件在機械連接中所承受的動態載荷（通過測量獲取的振動頻率和振幅），通過該裝置可以分別對緊固件進行軸向和徑向模擬真實工況的可靠性試驗，一方面為研究緊固件的松動特性和松動原理提供有效的試驗數據，完成對緊固件的防松設計和擰緊力矩控制，提高緊固件在機械連接中的可靠性；另一方面通過該裝置可以對設備采購的緊固件進行可靠性臺架試驗并采集可靠性數據，實現對采購的緊固件的可靠性評價和篩選。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是目前緊固件試驗裝置中不能對緊固件分別進行軸向和徑向動態加載,本實用新型提供了一種對緊固件進行軸向與徑向動態加載的可靠性試驗臺。

為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現的，結合附圖說明如下：

一種具有雙向載荷模擬功能的機械連接緊固件可靠性試驗臺，主要由振動動力源部分、動態加載及測量機構部分和工作臺機構部分組成，

所述振動動力源部分由通過電機支架3固定在地平鐵13上的三相異步電動機1、與三相異步電動機1的輸出軸固定連接的偏心套16、固定在偏心套16上的深溝球軸承18和固定在深溝球軸承18上的連桿17組成。

所述動態加載及測量機構由通過直線軸承支架12固定在地平鐵13上的直線軸承箱式單元4及其內部的依次連接的拉壓力傳感器6、雙頭螺柱a7、彈性單元8和雙頭螺柱b9組成；

所述工作臺機構主要由固定在地平鐵13上的兩個對稱的緊固件松動試驗測試機構支架11、固定在緊固件松動試驗測試機構支架11上的緊固件松動試驗測試機構10組成；

所述振動動力源部分通過連桿17與動態加載及測量機構部分的軸5相連接；所述工作臺機構部分與動態加載及測量機構部分的雙頭螺柱b9相連接。

所述電機支架3斷面成呈“工”字型，上平面開有螺紋孔，下平面開有四個U型槽；

所述偏心套16為三級階梯軸，前兩級階梯軸的軸心共線，但與第三級階梯軸軸心不共線，偏心套16的第三級階梯軸的右側軸端面開有盲孔，孔內側有鍵槽和螺紋孔；偏心套16第一級階梯軸上安裝深溝球軸承18，用彈性擋圈21軸向固定；

所述連桿17一端為套筒，套筒外焊有筋板，在筋板的另一端開有通孔；連桿17固定在深溝球軸承18上，端蓋20固定在連桿17的左端面上。

所述的軸5左端設有孔，右端設有螺紋；所述的直線軸承支架12斷面成呈“工”字型，上平面設有螺紋孔，下平面設有四個U型槽；所述的雙頭螺柱a7的兩端為反向螺紋，中間設有對稱的凹臺，用于扳手對載荷進行調節；

所述的彈性單元8由兩個結構相同的平板、兩個結構相同的套筒、兩個規格相同的螺栓和螺母組成，其中平板為長方形平板，中間設置有螺紋孔，兩側各有一個通孔，兩個套筒的內徑與平板兩側通孔相同，兩個螺栓穿過一塊平板兩側的通孔、套筒和另一塊平板兩側的通孔，通過螺母將兩個平板與套筒固定連接。

所述緊固件松動試驗測試機構10主要由軸向加載套23、徑向加載板24、可換錐墊34、支撐板25、中心軸a26、中心軸b36、活動側板28、可換夾具32、壓力傳感器33和夾具體定位支撐螺釘31組成；