[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)頻率式超聲疲勞試驗機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810006116.4
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN110361451A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張梁;王弘
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01N29/12
• 分類號: G01N29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自適應(yīng)頻率式超聲疲勞試驗機(jī)，是由超聲發(fā)生組件(01)、動力輸出組件(02)、平均應(yīng)力加載組件(03)、后鎖緊組件(04)、前鎖緊組件(05)、鎖緊輸出組件(06)、后調(diào)頻組件(07)、前調(diào)頻組件(08)、調(diào)頻輸出組件(09)、離合傳動組件a(31)、離合傳動組件b(32)、離合傳動組件c(33)、離合傳動組件d(34)、定位立板(11)、導(dǎo)桿a(12)、導(dǎo)桿固定座(13)、導(dǎo)桿b(14)、前離合安裝座(15)、后離合安裝座(16)和試件(17)構(gòu)成；超聲發(fā)生組件(01)包括換能器(011)、換能定位座(012)、后鎖緊螺母(013)、固定支座(014)、前鎖緊螺母(015)、位移放大器(016)；動力輸出組件(02)包括伺服電機(jī)(021)、減速器(022)、聯(lián)軸器(023)、傳動接頭(024)、推力軸承a(025)、推力軸承b(026)、動力輸出齒輪(027)、傳動絲杠(028)；平均應(yīng)力加載組件(03)包括拉力螺桿(031)、加載支座(032)、托盤(033)、滑套a(034)、滑動板(035)、載荷支座(036)、載荷傳感器(037)、滑套b(038)、防轉(zhuǎn)臂(039)、滑套c(0310)、推力套筒(0311)、絲杠螺母(0312)；后鎖緊組件(04)包括后鎖緊軸(041)、后鎖緊錐齒輪(042)、后鎖緊齒輪(043)；前鎖緊組件(05)包括前鎖緊軸(051)、前鎖緊錐齒輪(052)、前鎖緊齒輪(053)；鎖緊輸出組件(06)包括鎖緊輸出錐齒輪a(061)、鎖緊輸入齒輪(062)、鎖緊輸出軸(063)、鎖緊輸出錐齒輪b(064)；后調(diào)頻組件(07)包括后調(diào)頻齒輪(071)、后調(diào)頻軸(072)、后調(diào)頻錐齒輪(073)；前調(diào)頻組件(08)包括前調(diào)頻軸(081)、前調(diào)頻錐齒輪(082)、前調(diào)頻齒輪(083)；調(diào)頻輸出組件(09)包括調(diào)頻輸出錐齒輪a(091)、調(diào)頻輸入齒輪(092)、調(diào)頻輸出軸(093)、調(diào)頻輸出錐齒輪b(094)；離合傳動組件a(31)、離合傳動組件b(32)、離合傳動組件c(33)、離合傳動組件d(34)的結(jié)構(gòu)組成相同，均包括離合輸出錐齒輪(301)、輸出齒輪軸(302)、電磁鐵(303)、彈簧(304)、絕磁花鍵軸(305)、導(dǎo)磁花鍵套(306)、絕磁齒輪軸(307)、離合輸入錐齒輪(308)；其特征在于：導(dǎo)桿a(12)和導(dǎo)桿b(14)外圓兩端設(shè)置有臺階軸，導(dǎo)桿a(12)和導(dǎo)桿b(14)兩端外圓設(shè)置為公螺紋；定位立板(11)安裝在導(dǎo)桿a(12)和導(dǎo)桿b(14)的后端臺階軸上，導(dǎo)桿固定座(13)安裝在導(dǎo)桿a(12)和導(dǎo)桿b(14)前端臺階軸上；導(dǎo)桿a(12)和導(dǎo)桿b(14)的兩端分別用螺母鎖緊，定位立板(11)和導(dǎo)桿固定座(13)分別與機(jī)架固定連接；在超聲發(fā)生組件(01)中，換能器(011)可以把超聲頻率發(fā)生器輸出的電信號轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動信號輸出，換能器(011)前端和換能定位座(012)后端用螺柱連接固緊；換能定位座(012)前端內(nèi)腔設(shè)置為母螺紋，換能定位座(012)外圓前端設(shè)置為齒輪結(jié)構(gòu)；后鎖緊螺母(013)內(nèi)腔設(shè)置為母螺紋，外部設(shè)置為齒輪結(jié)構(gòu)；前鎖緊螺母(015)內(nèi)腔設(shè)置為母螺紋，外部設(shè)置為齒輪結(jié)構(gòu)；固定支座(014)中部設(shè)置為法蘭結(jié)構(gòu)，法蘭結(jié)構(gòu)上均勻設(shè)置六個通孔，固定支座(014)外圓兩端設(shè)置為公螺紋結(jié)構(gòu)；位移放大器(016)后端內(nèi)腔設(shè)置為母螺紋，位移放大器(016)外圓后端設(shè)置為齒輪結(jié)構(gòu)，位移放大器(016)前端輪廓直徑小于后端輪廓直徑，位移放大器(016)前端設(shè)置有螺紋孔；后鎖緊螺母(013)安裝在固定支座(014)后端公螺紋上，換能定位座(012)前端母螺紋和固定支座(014)后端公螺紋配合；前鎖緊螺母(015)安裝在固定支座(014)前端的公螺紋上，位移放大器(016)后端和固定支座(014)前端公螺紋配合；固定支座(014)中部的法蘭結(jié)構(gòu)用螺釘固定在定位立板(11)上部；前離合安裝座(15)用螺釘固定在定位立板(11)前端面，后離合安裝座(16)用螺釘固定在定位立板(11)后端面；在動力輸出組件(02)中，伺服電機(jī)(021)和減速器(022)后端用螺釘固定，減速器(022)前端和后離合安裝座(16)用螺釘固定，減速器(022)的輸出軸穿過后離合安裝座(16)后部的通孔；聯(lián)軸器(023)后端和減速器(022)輸出軸平鍵傳動，聯(lián)軸器(023)前端和傳動接頭(024)后端平鍵傳動；傳動絲杠(028)外圓前部設(shè)置為絲杠結(jié)構(gòu)，傳動絲杠(028)外圓中部設(shè)置有鍵槽，傳動絲杠(028)后端設(shè)置為螺紋；動力輸出齒輪(027)和傳動絲杠(028)外圓中部用平鍵連接，推力軸承a(025)和推力軸承b(026)分別安裝在傳動絲杠(028)后部外圓上，傳動接頭(024)前端和傳動絲杠(028)后端螺紋固緊；傳動絲杠(028)穿過定位立板(11)中部通孔，推力軸承a(025)和定位立板(11)后端面貼合，推力軸承b(026)和定位立板(11)前端面貼合；在平均應(yīng)力加載組件(03)中，加載支座(032)內(nèi)腔設(shè)置為臺階孔，加載支座(032)和滑動板(035)上部法蘭連接，拉力螺桿(031)放置于加載支座(032)內(nèi)腔臺階孔內(nèi)；托盤(033)和滑動板(035)用螺釘固緊，托盤(033)安裝在加載支座(032)下方位置；滑套a(034)外圓和滑動板(035)上部通孔配合，滑套a(034)和滑動板(035)用螺釘固定；滑套b(038)和滑動板(035)下部通孔配合，滑套b(038)和滑動板(035)用螺釘固定；載荷傳感器(037)為輪輻式結(jié)構(gòu)，載荷傳感器(037)內(nèi)腔和載荷支座(036)外圓中部絲扣固緊，載荷傳感器(037)和滑動板(035)中部用螺釘固緊；載荷支座(036)后端和推力套筒(0311)前端用螺釘固緊；滑套c(0310)安裝在防轉(zhuǎn)臂(039)下部通孔內(nèi)，滑套c(0310)和防轉(zhuǎn)臂(039)用螺釘固定，防轉(zhuǎn)臂(039)上端和推力套筒(0311)外圓用螺釘固定；絲杠螺母(0312)外圓在推力套筒(0311)內(nèi)腔前部配合，絲杠螺母(0312)和推力套筒(0311)用螺釘固定；絲杠螺母(0312)和傳動絲杠(028)前部的絲杠結(jié)構(gòu)配合，構(gòu)成絲杠螺母副，滑套a(034)內(nèi)腔套在導(dǎo)桿a(12)外圓上，滑套b(038)和滑套c(0310)的內(nèi)腔分別套在導(dǎo)桿b(14)外圓上；離合傳動組件a(31)和離合傳動組件c(33)分別安裝在后離合安裝座(16)上，離合傳動組件b(32)和離合傳動組件d(34)分別安裝在前離合安裝座(15)上；在鎖緊輸出組件(06)中，鎖緊輸出錐齒輪a(061)和鎖緊輸出軸(063)前端用螺釘固緊，鎖緊輸出錐齒輪b(064)和鎖緊輸出軸(063)后端用螺釘固緊，鎖緊輸入齒輪(062)和鎖緊輸出軸(063)前部用鍵連接；鎖緊輸出軸(063)前端用軸承安裝在前離合安裝座(15)安裝孔內(nèi)，鎖緊輸出軸(063)后端用軸承安裝在后離合安裝座(16)安裝孔內(nèi)；鎖緊輸入齒輪(062)和動力輸出齒輪(027)嚙合，鎖緊輸出錐齒輪a(061)和離合傳動組件b(32)中的離合輸入錐齒輪(308)嚙合，鎖緊輸出錐齒輪b(064)和離合傳動組件a(31)中的離合輸入錐齒輪(308)嚙合；在調(diào)頻輸出組件(09)中，調(diào)頻輸出錐齒輪a(091)和調(diào)頻輸出軸(093)前端用螺釘固緊，調(diào)頻輸出錐齒輪b(094)和調(diào)頻輸出軸(093)后端用螺釘固緊，調(diào)頻輸入齒輪(092)和調(diào)頻輸出軸(093)前部用鍵連接；調(diào)頻輸出軸(093)前端用軸承安裝在前離合安裝座(15)安裝孔內(nèi)，調(diào)頻輸出軸(093)后端用軸承安裝在后離合安裝座(16)安裝孔內(nèi)；調(diào)頻輸入齒輪(092)和動力輸出齒輪(027)嚙合，調(diào)頻輸出錐齒輪a(091)和離合傳動組件d(34)中的離合輸入錐齒輪(308)嚙合，調(diào)頻輸出錐齒輪b(094)和離合傳動組件c(33)中的離合輸入錐齒輪(308)嚙合；在后鎖緊組件(04)中，后鎖緊錐齒輪(042)和后鎖緊軸(041)后部用螺釘固緊，后鎖緊齒輪(043)和后鎖緊軸(041)前部用鍵連接；后鎖緊齒輪(043)和后鎖緊螺母(013)嚙合，后鎖緊錐齒輪(042)和離合傳動組件a(31)中的離合輸出錐齒輪(301)嚙合；后鎖緊軸(041)前端用軸承安裝在定位立板(11)安裝孔內(nèi)，后鎖緊軸(041)后端用軸承安裝在后離合安裝座(16)安裝孔內(nèi)；在前鎖緊組件(05)中，前鎖緊錐齒輪(052)和前鎖緊軸(051)前部用螺釘固緊，前鎖緊齒輪(053)和前鎖緊軸(051)后部用鍵連接；前鎖緊齒輪(053)和前鎖緊螺母(015)嚙合，前鎖緊錐齒輪(052)和離合傳動組件b(32)中的離合輸出錐齒輪(301)嚙合；前鎖緊軸(051)前端用軸承安裝在前離合安裝座(15)安裝孔內(nèi)，前鎖緊軸(051)后端用軸承安裝在定位立板(11)安裝孔內(nèi)；在后調(diào)頻組件(07)中，后調(diào)頻齒輪(071)和后調(diào)頻軸(072)后部用鍵連接，后調(diào)頻錐齒輪(073)和后調(diào)頻軸(072)前部用螺釘固緊；后調(diào)頻齒輪(071)和換能定位座(012)前端齒輪結(jié)構(gòu)嚙合，后調(diào)頻錐齒輪(073)和離合傳動組件c(33)中的離合輸出錐齒輪(301)嚙合；后調(diào)頻軸(072)前端用軸承安裝在定位立板(11)安裝孔內(nèi)，后調(diào)頻軸(072)后端用軸承安裝在后離合安裝座(16)安裝孔內(nèi)；在前調(diào)頻組件(08)中，前調(diào)頻錐齒輪(082)和前調(diào)頻軸(081)前部用螺釘固緊，前調(diào)頻齒輪(083)和前調(diào)頻軸(081)后部用鍵連接；前調(diào)頻齒輪(083)和位移放大器(016)后端齒輪結(jié)構(gòu)嚙合，前調(diào)頻錐齒輪(082)和離合傳動組件d(34)中的離合輸出錐齒輪(301)嚙合；前調(diào)頻軸(081)前端用軸承安裝在前離合安裝座(15)安裝孔內(nèi)，前調(diào)頻軸(081)后端用軸承安裝在定位立板(11)安裝孔內(nèi)；試件(17)后端和位移放大器(016)前端用螺柱固緊，在進(jìn)行受壓平均應(yīng)力加載試驗時，加載支座(032)直接頂在試件(17)前端施加壓應(yīng)力載荷，在進(jìn)行受拉平均應(yīng)力加載試驗時，試件(17)前端與拉力螺桿(031)后端螺紋固緊，加載支座(032)拉動拉力螺桿(031)施加拉應(yīng)力載荷。