[發(fā)明專(zhuān)利]連桿疲勞試驗(yàn)輔助墊塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410693563.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104374563A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;陳敬海;單長(zhǎng)偉;武慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京汽車(chē)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/00;G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 朱少華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種用于連桿拉壓疲勞試驗(yàn)的輔助工裝，其作用是在使用傳統(tǒng)連桿疲勞試驗(yàn)夾具的基礎(chǔ)上，使傳統(tǒng)連桿疲勞試驗(yàn)夾具具有進(jìn)行更低應(yīng)力比的連桿疲勞試驗(yàn)的能力，提高試驗(yàn)芯棒的使用壽命。

背景技術(shù)

連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要構(gòu)件，其包括連桿小頭、連桿大頭和連接在二者之間的連桿體。其中，連桿小頭用于安裝活塞銷(xiāo)與活塞連接；連桿大頭用于連接曲柄銷(xiāo)，進(jìn)而與曲軸連接。

發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，連桿始終受到來(lái)自氣缸內(nèi)氣體的壓力和往復(fù)的慣性力，并且在活塞與曲軸之間傳遞相互作用力，比如，將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)沖程中的任一時(shí)刻，連桿的受力都是不均勻的，連桿都承受拉伸、壓縮、彎曲等交變載荷的作用，工作環(huán)境復(fù)雜。因此，在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)連桿進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，

傳統(tǒng)連桿試驗(yàn)中連桿兩端大小頭孔分別由大小頭芯棒固定在試驗(yàn)設(shè)備上，由試驗(yàn)設(shè)備直接施對(duì)大小頭芯棒施加軸向拉壓交變載荷，來(lái)模擬連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)際工況下受力狀況(見(jiàn)圖1)，此種夾具方式夾具在制造較方便，符合連桿實(shí)際工況下的主要疲勞受力狀況，是現(xiàn)在連桿疲勞試驗(yàn)采取的最常見(jiàn)的工裝方法。

連桿疲勞試驗(yàn)的現(xiàn)有試驗(yàn)狀況：

連桿常規(guī)拉壓疲勞試驗(yàn)時(shí)，在夾具槽底位置處連桿與夾具會(huì)存有空隙，也就是在拉壓疲勞試驗(yàn)時(shí)，連桿除通過(guò)芯棒與夾具連接外，其它部位不與夾具接觸。

在連桿疲勞夾具空隙處槽底形狀主要設(shè)計(jì)成平底或者圓弧底結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1中1和2處，其中1為平底型槽底類(lèi)型，尖角處進(jìn)行倒角過(guò)渡；2為圓弧型槽底類(lèi)型。

連桿軸向拉壓疲勞試驗(yàn)中，采取連桿疲勞傳統(tǒng)試驗(yàn)方法，大小頭芯棒容易產(chǎn)生失效破壞，分析原因?yàn)橛捎谠谶B桿拉壓疲勞試驗(yàn)中，芯棒也受連桿軸向拉壓疲勞載荷的影響，其受力狀態(tài)為彎曲疲勞狀態(tài)，其受力狀況甚至比試驗(yàn)連桿拉壓疲勞狀態(tài)更惡劣，由于芯棒受力工況惡劣，所以制配芯棒時(shí)，對(duì)于芯棒材料選擇、處理及芯棒設(shè)計(jì)等方面，試驗(yàn)人員都會(huì)進(jìn)行認(rèn)真的研究和試驗(yàn)摸索，盡管對(duì)芯棒采取了很高的制配要求，但在疲勞試驗(yàn)時(shí)芯棒的破壞失效概率依然很高，而且隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)概念的變化，渦輪增壓技術(shù)的運(yùn)用，低速大扭矩的技術(shù)運(yùn)用越來(lái)越普及，帶來(lái)連桿拉壓疲勞試驗(yàn)應(yīng)力比的降低，連桿疲勞試驗(yàn)狀況還是會(huì)變得更不穩(wěn)定，疲勞試驗(yàn)中芯棒失效變得越來(lái)越高，試驗(yàn)中由于芯棒破壞的因素導(dǎo)致連桿拉壓疲勞試驗(yàn)有效數(shù)據(jù)率下降，數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)有效性判斷難度增加，需要制備大量的連桿芯棒以支持試驗(yàn)的繼續(xù)，試驗(yàn)的成本提高，試驗(yàn)的進(jìn)展進(jìn)度和效率降低，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著連桿設(shè)計(jì)的應(yīng)力比數(shù)值不斷降低，連桿芯棒支持完成疲勞試驗(yàn)過(guò)程的難度也不斷加大，在試驗(yàn)過(guò)程中芯棒首次使用就失效斷裂現(xiàn)象也越來(lái)越多，甚至直至出現(xiàn)芯棒無(wú)法支持單個(gè)子樣疲勞試驗(yàn)過(guò)程完成的狀況，由于這種試驗(yàn)狀況的出現(xiàn)，迫使試驗(yàn)人員尋找一個(gè)能夠改變這種試驗(yàn)狀況，不影響試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種適用于連桿拉壓疲勞試驗(yàn)的輔助工裝裝置，對(duì)試驗(yàn)方法加以完善，通過(guò)設(shè)計(jì)配備一些夾具附件，來(lái)提高現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備(包括芯棒)能力，使連桿疲勞試驗(yàn)設(shè)備在現(xiàn)有裝配、試驗(yàn)方法情況下具備在更低的試驗(yàn)應(yīng)力比情況下試驗(yàn)的能力。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

連桿疲勞試驗(yàn)輔助墊塊，包括第一楔形墊塊，第二楔形墊塊，第一圓弧墊塊、第一肩部墊塊和第二肩部墊塊；

第一楔形墊塊，該墊塊為直角梯形體，設(shè)于連桿疲勞夾具裝夾連桿大頭或連桿小頭平底型的槽底底部；

第二楔形墊塊，該墊塊由一個(gè)直角梯形體和一個(gè)圓弧體構(gòu)成，在直角梯形體的直角面上設(shè)有圓弧體，該直角面與直角梯形體橫截面的直角梯形相垂直，圓弧體橫截面的圓弧的弦長(zhǎng)與該直角面的直角邊長(zhǎng)相等，該邊長(zhǎng)與直角梯形體橫截面的直角梯形相垂直，該墊塊設(shè)于圓弧型的連桿大頭或連桿小頭夾具槽底底部，圓弧體與夾具圓弧底部配合；

第一圓弧墊塊，該墊塊的橫截面呈弓形或圓弧形，與連桿大頭或連桿小頭的外徑相配合；

第一肩部墊塊，該墊塊的主視圖為底邊有圓弧狀缺口的長(zhǎng)方形，其俯視圖為長(zhǎng)方形，其側(cè)視圖為下底邊在上的矩形，設(shè)于第一楔形墊塊或第二楔形墊塊與連桿大頭或連桿小頭的芯棒之間；

第二肩部墊塊，該墊塊的主視圖為底邊有圓弧狀缺口的長(zhǎng)方形，其俯視圖為長(zhǎng)方形，其側(cè)視圖為下底邊在上的直角梯形，設(shè)于第一楔形墊塊或第二楔形墊塊與連桿大頭或連桿小頭的芯棒之間。

所述的第一楔形墊塊橫截面的直角梯形的斜邊與下底邊的夾角為70°-89.5°。

所述的第二楔形墊塊橫截面的直角梯形的斜邊與下底邊的夾角為70°-89.5°。