[發明專利]拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀

有效

• 申請號: 201410155051.1
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103926160A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 崔利娜;趙宏偉;吳博達;程宏丙;徐海龍;吳慶玲;李海蓮;李建平;史成利;劉彥超
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N3/28
• 分類號: G01N3/28;G01N3/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：包括扭矩加載機構、試件夾持機構、拉伸加載機構，所述扭矩加載機構安裝在基座（1）和上支座（3）上，其中上支座（3）通過基座支架a、b、c（2、39、40）固定安裝在基座（1）上，通過兩級蝸輪蝸桿減速、換向，將扭矩加載在測試工件；試件夾持機構包含兩個試件夾具（18）和四個調整塊（20），調整塊（20）安裝在試件夾具（18）里面，調整試件（19）夾持的位置；拉伸加載機構安裝在基座（1）和上支座（3）上面，通過兩級蝸輪蝸桿減速以及換向，將扭矩施加在絲杠（26）上，絲杠(26)將旋轉運動轉化為直線運動，驅動絲杠螺母（25）直線運動，然后帶動拉扭傳感器（21）和試件夾具（18）進行拉伸運動。

2.根據權利要求1所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：所述的扭矩加載機構包括精密驅動電機a（4）、電機法蘭a（5）、聯軸器a（6）、蝸桿a（8）、蝸輪a（10）、蝸桿b（13）、蝸輪b（14），所述精密驅動電機a（4）安裝在電機法蘭a（5）上，電機法蘭a（5）安裝在基座（1）上，其輸出軸與蝸桿軸a（11）通過聯軸器（4）連接；蝸桿a（8）固定安裝在蝸桿軸a（11），然后通過兩個軸承支座a（7）和兩個標準軸承安裝在基座（1）上，并與蝸輪a（10）形成第一級減速和換向；同理通過蝸桿b（13）和蝸輪b（14）形成第二級減速和換向；第一級減速和換向采用的減速比小于第二級減速和換向采用的減速比；扭矩通過蝸輪軸a（15）傳輸到試件夾具（18）上；蝸輪軸a（15）通過軸承支座c（17）安裝在上支座上（3），軸承支座c（17）內部安裝有軸承（41），還安裝有固定軸承（41）的軸承端蓋（16）和軸承擋圈（42）。

3.根據權利要求1所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：所述的試件夾持機構包括軸承端蓋（16）、軸承支座c（17）、兩個試件夾具（18）及調整塊（20），左側的試件夾具（18）與第二級減速輸出軸連接，即蝸輪軸a（15），兩者通過精密軸承、軸承支座c（17）以及軸承端蓋（16）和螺釘安裝在上支座（3）上；右側的試件夾具（18）直接與拉伸加載機構的精密拉扭傳感器（21）連接。

4.根據權利要求1所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：所述的拉伸加載機構包括精密拉扭傳感器（21）、螺母連接套（22）、支撐板（23）、精密導軌滑塊（24）、絲杠螺母（25）、絲杠（26）以及兩級蝸輪蝸桿減速機構，所述精密拉扭傳感器（21）的左端通過螺釘與右側的試件夾具（18）連接，精密拉扭傳感器（21）的右端通過螺釘與螺母連接套（22）安裝在一起，螺母連接套（22）安裝在絲杠螺母（25）上,?絲杠螺母（25）和絲杠（26）構成的絲杠螺母副通過絲杠支撐座（27）安裝在上支座（3）上，支撐板（23）分別連接螺母連接套（22）和導軌滑塊（24），由絲杠螺母（25）帶動支撐板（23）實現直線運動，導軌滑塊（24）固定安裝在支撐塊（43）上，絲杠螺母副由右側的兩級蝸輪蝸桿減速驅動，其傳動方式和左側的扭轉加載傳動一樣。

5.根據權利要求2所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：所述的精密驅動電機a（4）上安裝編碼器測量扭轉的角度，通過減速比的換算來得到實際轉過的角度；安裝在基座（1）上的精密驅動電機b（37）上安裝編碼器測量拉伸的位移，換算之后即得到拉伸的位移。

6.根據權利要求1至5中任意一項所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀，其特征在于：所述的拉伸-扭轉復合載荷材料微觀力學性能原位測試儀置于掃描電鏡腔體中，與電鏡具有很好的兼容性。