[其他]迭加載荷旋轉彎曲疲勞試驗機

無效

• 申請號: 87210621
• 申請日: 1987-10-09
• 公開（公告）號: CN87210621U
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 趙志凱;毛貴庭;韓明
• 申請（專利權）人: 東北工學院
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 東北工學院專利事務所
• 代理人: 袁巍

本實用新型屬于一種測定金屬材料在雙頻載荷下的疲勞強度性能的試驗機。

目前世界有許多國家都研制生產疲勞試驗機，這些試驗機大都為軸向拉壓式及平面彎曲式或單頻旋轉彎曲式。我國目前生產的疲勞試驗機也均為這幾種類型。對于前兩種類型的試驗機國外的大部分產品是可進行迭加載荷的疲勞性能試驗，但沒有旋轉彎曲式的迭加載荷疲勞試驗機。由于受載的形式不同，用軸向拉壓式或平面彎曲式試驗機測得的金屬材料疲勞性能數據用于旋轉軸類零部件的疲勞強度設計中，其誤差甚大。而用單頻旋彎式疲勞試驗機測得的疲勞性能數據，仍不能真實地反映旋轉軸類件的實際工況的載荷特性，用其對旋轉軸類件進行疲勞強度設計必然引起安全系數過大，且不可靠。這是由于這類零部件在實際工作中同時受到低頻大幅值和高頻小幅值載荷的迭加。所以隨著設計方法的不斷更新，設計水平也越來越高，要求提供的設計參數（材料的疲勞性能參數等）也越來越精確。從而，近年來國內對迭加載荷旋轉彎曲疲勞性能的研究受到重視，尋求一種能夠與實際工作狀態相符，試驗數據精確的迭加載荷疲勞試驗機。

本實用新型目的是在國產PQ1－6型旋轉彎曲疲勞試驗機的基礎上加以改進，設計了一種能夠對試件進行腐蝕介質下的旋轉彎曲式具有低頻大幅、高頻小幅迭加載荷的疲勞試驗機。模擬旋轉軸類部件在實際工作載荷下進行疲勞試驗，以取得精確的試驗數據，從而為設計人員提供了金屬材料雙頻疲勞特性數據。

本實用新型是這樣實現的，它在國產PQ1－6型旋轉彎曲疲勞試驗機的基礎上加以改進。增設了一個高頻加載機構和一個試件腐蝕箱，并對原有的低頻杠桿琺碼加載機構進行改進。改進后的疲勞試驗機構是：它主要由機座、主軸箱、計數器、支座、杠桿琺碼加載機構、電機、夾頭和新增設的一套高頻加載機構及試件腐蝕箱所構成。其改進發明要點在于，在機座上設有一套使主軸（試件）能夠產生高頻低幅的加載機構該加載機構由支架、彈簧、激振器、傳感器、螺桿、夾套、鋼絲等組裝而成，其聯接結構為：首先在機座上固定安裝一個支架，支架的上端通過螺桿及彈簧吊裝一個激振器和一個傳感器，然后用一段鋼絲通過夾套固定后與主軸箱連接，使激振器產生的高頻激振力傳給了主軸，此時主軸連同試件一起產生徑向振動，給試件施加一個呈正弦波變化的高頻載荷，從而使試件受到了高頻振動與低頻杠桿琺碼加載的迭加載荷。杠桿琺碼加載機構中的拉桿改為接有彈簧的彈性拉桿，使高頻振動的高頻載荷所產生的振動傳入到杠桿琺碼的振動得到了消除。另外，在兩主軸箱的中間試件工作的部位設有一個透明的腐蝕箱，箱內流入循環的腐蝕液體，來實現對試件在不同介質下進行旋轉彎曲雙頻迭加載荷的疲勞試驗。

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。

附圖1是本實用新型的立體結構圖。

附圖2是本實用新型的原理結構圖。

附圖3是改進前PQ1－6型的疲勞試驗波形圖。

附圖4是改進后的迭加載荷疲勞試驗波型圖。

參照附圖1、2，它是在國產PQ1－6型疲勞試驗機上進行改進，該機主要由機座〔2〕，支座〔4〕，主軸箱〔10〕，計數器〔3〕，夾頭〔5〕，試件〔6〕，電機〔1〕，杠桿琺碼加載（低頻載荷）機構〔8〕所構成。改進后的試驗機結構是在原試驗機的機座〔2〕上首先固定安裝一個支架〔15〕，支架上吊裝一套高頻加載機構，并與主軸箱相聯接。該高頻加載機構是這樣實現的，首先在支架〔15〕上端安裝一個可調高度的螺桿〔17〕，螺桿下端通過一個彈簧〔16〕吊裝一個電磁激振器〔14〕，激振器的下端通過螺栓又連接一個傳感器〔13〕，傳感器的下端設有一個夾套〔12〕，夾套夾緊一根鋼絲〔11〕，鋼絲的另一端與固定在主軸箱〔10〕上的夾套相夾緊固定。從而形成了一套完整的高頻加載機構，將高頻激振力傳給主軸箱〔10〕，使主軸連同試件〔6〕產生高頻率小幅值的呈正弦變化的徑向載荷，實現了旋轉彎曲試驗時不等頻、不等幅的迭加載荷，使其旋轉軸類金屬材料試件進行疲勞試驗時與實際工況相符，以得到準確的實驗數據。在兩主軸箱〔10〕的中間位置（試件的工作位置），設有一個透明的腐蝕箱〔7〕，腐蝕箱上端設有注入腐蝕液水管，下端設有排液管，通過泵實現腐蝕液的循環。另外，對原來的杠桿琺碼加載機構中與主軸箱相聯接的拉桿進行了改進，改成了彈性拉桿，即改換為彈簧〔9〕，以消除由于高頻激振引起的振動傳入低頻載荷的杠桿琺碼機構中。該試驗機的驅動電機〔1〕由原來的交流電機改用了直流電機，使主軸的旋轉頻率可在0～50HZ范圍內可調。而激振器〔14〕的工作頻率范圍可為0～500HZ。這樣，使試驗可在較寬的頻率比下進行。

本實用新型的優點是：