[發(fā)明專利]一種花鍵疲勞試驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111261556.2
• 申請(qǐng)日: 2021-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN114034585A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐思勤;高飛農(nóng);解麗靜;宋博文;劉桐語;姜佳明;王西彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32
• 代理公司: 北京正陽理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發(fā)明公開的一種花鍵疲勞試驗(yàn)裝置，屬于齒輪類零件疲勞測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)和花鍵疲勞測(cè)試夾具。所述花鍵疲勞測(cè)試夾具包括外花鍵夾持機(jī)構(gòu)、內(nèi)花鍵位置微調(diào)機(jī)構(gòu)、內(nèi)花鍵位置粗調(diào)機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、疲勞試驗(yàn)機(jī)連接機(jī)構(gòu)。本發(fā)明無需專用花鍵疲勞試驗(yàn)機(jī)，通過增加花鍵疲勞測(cè)試夾具降低花鍵疲勞試驗(yàn)機(jī)的要求，即通過在拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)上安裝花鍵疲勞夾具，將拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)的拉壓循環(huán)載荷轉(zhuǎn)化為內(nèi)花鍵與外花鍵之間的旋轉(zhuǎn)循環(huán)載荷，實(shí)現(xiàn)花鍵疲勞測(cè)試，實(shí)現(xiàn)在拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)上開展花鍵疲勞試驗(yàn)，不僅能夠降低花鍵疲勞試驗(yàn)的成本和復(fù)雜度，還能夠提高花鍵疲勞試驗(yàn)精度。本發(fā)明，具有測(cè)試成本低、測(cè)試精度高、適用性好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種花鍵疲勞試驗(yàn)裝置，屬于齒輪類零件疲勞測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

花鍵作為軸類零部件常用的連接和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在車輛、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，由于花鍵部位所承受的循環(huán)載荷通常大于其他部位，使得花鍵部位優(yōu)先產(chǎn)生疲勞失效并導(dǎo)致整個(gè)零部件甚至整個(gè)設(shè)備的失效。為了提高裝備的可靠性，有必要對(duì)花鍵的疲勞性能開展試驗(yàn)研究和測(cè)試。

對(duì)于齒輪等較大零部件而言，常通過夾具將齒輪安裝與試驗(yàn)平臺(tái)上，再使用加載件對(duì)齒輪施加載荷，以對(duì)齒輪單齒的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。花鍵相對(duì)于齒輪而言，其齒高較小，傳統(tǒng)齒輪疲勞測(cè)試機(jī)構(gòu)難以對(duì)其準(zhǔn)確施加疲勞載荷，同時(shí)由于花鍵軸直徑較小，花鍵齒在工作時(shí)的受力狀態(tài)比大齒輪更加復(fù)雜，傳統(tǒng)疲勞試驗(yàn)機(jī)難以準(zhǔn)確模擬，同時(shí)，現(xiàn)有齒輪和花鍵疲勞測(cè)試夾具還易出現(xiàn)加載力不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的如下問題：(1)缺少花鍵疲勞試驗(yàn)專用裝置；(2)疲勞試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。本發(fā)明目的是提供一種花鍵疲勞試驗(yàn)裝置，在拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上，通過增加花鍵疲勞測(cè)試夾具，實(shí)現(xiàn)花鍵疲勞試驗(yàn)，且能夠提高花鍵疲勞試驗(yàn)精度。本發(fā)明無需專用花鍵疲勞試驗(yàn)機(jī)，通過增加花鍵疲勞測(cè)試夾具降低花鍵疲勞試驗(yàn)機(jī)的要求，實(shí)現(xiàn)在拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)上開展花鍵疲勞試驗(yàn)，不僅能夠降低花鍵疲勞試驗(yàn)的成本和復(fù)雜度，還能夠提高花鍵疲勞試驗(yàn)精度。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開的一種花鍵疲勞試驗(yàn)裝置，包括拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)和花鍵疲勞測(cè)試夾具。

所述花鍵疲勞測(cè)試夾具，包括外花鍵夾持機(jī)構(gòu)、內(nèi)花鍵位置微調(diào)機(jī)構(gòu)、內(nèi)花鍵位置粗調(diào)機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、疲勞試驗(yàn)機(jī)連接機(jī)構(gòu)。

所述外花鍵夾持機(jī)構(gòu)用于夾持外花鍵，主要由外花鍵緊固螺栓和外花鍵緊固螺母組成。所述外花鍵位于兩個(gè)內(nèi)夾持臂之間，外花鍵中心以及四周具有與內(nèi)夾持臂上端配合的通孔，外花鍵中心通孔與內(nèi)夾持臂通孔共軸，并通過外花鍵緊固螺栓穿過內(nèi)夾持臂和外花鍵四周通孔與內(nèi)夾持臂固定，當(dāng)內(nèi)夾持臂繞公共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)外花鍵繞公共軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述內(nèi)花鍵位置微調(diào)機(jī)構(gòu)用于微調(diào)節(jié)內(nèi)花鍵與外花鍵的配合間隙以及內(nèi)花鍵與外花鍵的相互作用壓力，以保證疲勞試驗(yàn)過程中內(nèi)花鍵與外花鍵緊密配合。所述內(nèi)花鍵位置微調(diào)機(jī)構(gòu)主要由內(nèi)花鍵左夾持塊、內(nèi)花鍵右夾持塊、第一自鎖滑動(dòng)塊、第二自鎖滑動(dòng)塊、滑動(dòng)槽蓋板、第一自鎖滑動(dòng)塊定位螺栓、滑動(dòng)槽蓋板緊固螺栓組成。所述內(nèi)花鍵左夾持塊右側(cè)開有“十字”形槽，所述“十字”形槽的橫向槽用于放置第一自鎖滑動(dòng)塊，所述“十字”形槽的縱向槽的下部從下至上依次放置內(nèi)花鍵和第二自鎖滑動(dòng)塊。所述第一自鎖滑動(dòng)塊下端面部分為斜面，所述第二自鎖滑動(dòng)塊上端面為斜面。所述滑動(dòng)槽蓋板中心加工有用于第一自鎖滑動(dòng)塊定位螺栓穿過的螺紋通孔。通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)第一自鎖滑動(dòng)塊定位螺栓橫向前后移動(dòng)，帶動(dòng)第一自鎖滑動(dòng)塊前后移動(dòng)，通過第一自鎖滑動(dòng)塊下端面部分斜面與第二自鎖滑動(dòng)塊上端面斜面配合，將第一自鎖滑動(dòng)塊前后移動(dòng)轉(zhuǎn)化為第二自鎖滑動(dòng)塊的縱向上下移動(dòng)，通過第二自鎖滑動(dòng)塊縱向上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)內(nèi)花鍵與外花鍵的配合間隙以及內(nèi)花鍵與外花鍵的相互作用壓力，以保證疲勞試驗(yàn)過程中內(nèi)花鍵與外花鍵緊密配合。所述第一自鎖滑動(dòng)塊下端面與第二自鎖滑動(dòng)塊上端面配合的斜面角度小于摩擦角，進(jìn)而保證內(nèi)花鍵位置微調(diào)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到預(yù)設(shè)位置后自鎖。

所述摩擦角由材料靜摩擦因數(shù)決定，