螺栓沖擊疲勞試驗的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種螺栓沖擊疲勞試驗機，其特點是：包括機架1、螺桿2、飛輪3、沉頭內六角螺釘4、砝碼5、托板6、螺栓7、機身8、螺釘9、中板10、滑塊11、底板12、支撐架13、電機14、小帶輪15、V帶16、大帶輪17、曲柄連桿機構18、套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22。本實用新型利用電機驅動曲柄連桿機構帶動滑塊沿垂直方向上下運動，從而帶動螺桿螺旋上升、螺旋下降，依靠螺桿上的軸肩及軸肩上的砝碼構成沖擊質量塊，不斷的對螺栓連接的機構進行沖擊，且可以改變砝碼質量，以改變沖擊載荷，具有機械結構簡單、沖擊平穩(wěn)的特點，能很好的模擬螺栓在承受沖擊疲勞時所受的工況環(huán)境。
【專利說明】螺栓沖擊疲勞試驗機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種緊固件沖擊疲勞試驗裝置，特別是涉及一種螺栓沖擊疲勞試驗機。
【背景技術】
[0002]沖擊疲勞試驗機主要用于產品的力學環(huán)境試驗，可以模擬實際的沖擊脈沖和沖擊能量，模擬零部件在使用過程中可能受到的重復性沖擊，以確定零部件對各種沖擊環(huán)境的適應能力。
[0003]目前的沖擊試驗規(guī)范中，一種是規(guī)定沖擊運動及其容差要求，另外一種則是沖擊響應譜規(guī)范?，F(xiàn)在大多數(shù)的沖擊試驗設備都是采用自由跌落式沖擊試驗機實現(xiàn)，由重力驅動(部分有輔助加力裝置)。其原理就是:將試件安裝在工作臺臺面的夾具上，由提升機構將試件連同工作臺提升到預定高度后，試件和工作臺自由跌落，沖擊到底座安裝的波形發(fā)生器上，產生需要的沖擊脈沖。
[0004]螺栓是機械產品中最常用的零件之一，主要起緊固作用。根據(jù)統(tǒng)計分析，螺栓在靜載荷作用下很少會發(fā)生破壞，只有在嚴重過載的時候才會發(fā)生。就破壞性質而言，約有90%的螺栓屬于疲勞破壞。
[0005]現(xiàn)有的沖擊疲勞試驗裝置鮮有可以對螺栓進行試驗的，因此有必要提出一種適合螺栓沖擊疲勞試驗的裝置。

【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型的目的就在于解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種結構簡單、能夠進行多次重復沖擊、且沖擊慣性可調的螺栓沖擊疲勞試驗機。
[0007]本實用新型給出的這種螺栓沖擊疲勞試驗機，利用電機驅動曲柄連桿機構帶動滑塊沿垂直方向上下運動，從而帶動螺桿螺旋上升、螺旋下降，依靠螺桿上的軸肩及軸肩上的砝碼構成沖擊質量塊，不斷的對螺栓連接的機構進行沖擊，且可以改變砝碼質量，以改變沖擊載荷。該螺栓沖擊疲勞試驗機機械結構簡單、沖擊平穩(wěn)，能很好的模擬螺栓在承受沖擊疲勞時所受的工況環(huán)境。
[0008]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0009]這種螺栓沖擊疲勞試驗機，其特點是:包括機架1、螺桿2、飛輪3、沉頭內六角螺釘
4、砝碼5、托板6、螺栓7、機身8、螺釘9、中板10、滑塊11、底板12、支撐架13、電機14、小帶輪15、V帶16、大帶輪17、曲柄連桿機構18、套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22，其中機架I固定在底板12上，底板12通過地腳螺栓固定在水泥地面上；機身(8)通過螺釘
(9)固定在可以上下調節(jié)高度的中板(10)上；螺桿2穿過機身8，兩者軸線重合；待試驗的螺栓7穿過托板6和機身8上的螺紋孔，在機身9上端面用螺母擰緊螺栓7 ;砝碼5固定在螺桿止推軸肩25上；機身8中間設有彈簧緩沖系統(tǒng)，滑塊11置于中板10中部設有的腔體內，曲柄連桿機構18以及電機14固定在底板12上。[0010]所述的彈簧緩沖系統(tǒng)，包括有套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22。套筒19上端面與托板6的下端面相接觸，下端面與橡膠墊20接觸。彈簧21穿過螺桿2安置于法蘭式套筒22內部，法蘭式套筒22通過螺釘固定在中板10的上端面。
[0011]所述的中板10中部設有光滑內腔101，滑塊11通過在內腔101內的上下滑動帶動中板10沿機架I上下調節(jié)高度。
[0012]所述的滑塊11內腔加工有梯形螺紋，其下端面連接著曲柄連桿機構18。
[0013]所述的飛輪3分為飛輪梁31、飛輪外圈32、飛輪內圈33，其中飛輪梁31為沿飛輪3軸心線間隔90°布置，共四個。
[0014]所述的螺桿2包括螺紋孔23、梯形螺紋24、止推軸肩25，其中止推軸肩25設置在螺桿2沿軸線長度的二分之一處，在止推軸肩25的上端面開有以螺桿2軸線為中心周向布置的四個螺紋孔23，每個間隔為90°，梯形螺紋24處于螺桿2的下部，長度為螺桿2的四分之一。
[0015]所述的砝碼5為圓盤形，在上端面開有四個沉頭孔51，尺寸大小與止推軸肩25上的螺紋孔23 —致，砝碼5的厚度可以更改，以改變砝碼重量。
[0016]所述的彈簧21剛度可以依據(jù)不同的試驗沖擊載荷、沖擊頻率做出更改。
[0017]本實用新型的有益效果是。
[0018](I)砝碼質量可調，能夠改變沖擊慣性。
[0019](2飛輪質量主要集中在外圈，提高了飛輪的轉動慣量，穩(wěn)定沖擊速度。
[0020](3)彈簧和橡膠墊可以有效起到緩沖作用，延長使用壽命。
[0021](4)機械結構簡單，能夠可靠地實現(xiàn)沖擊的重復性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0023]圖2是圖1中A圈的放大圖。
[0024]圖3是螺桿結構圖。
[0025]圖4是飛輪結構圖。
[0026]圖5_1是$去碼首I]視圖，圖5_2是$去碼俯視圖。
[0027]圖6-1是中板剖視圖，圖6-2是中板俯視圖。
[0028]圖中標記:機架1、螺桿2、飛輪3、沉頭內六角螺釘4、砝碼5、托板6、螺栓7、機身
8、螺釘9、中板10、滑塊11、底板12、支撐架13、電機14、小帶輪15、V帶16、大帶輪17、曲柄連桿機構18、套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22、螺紋孔23、梯形螺紋24、止推軸肩25、飛輪梁31、飛輪外圈32、飛輪內圈33、沉頭孔51、內腔101。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0030]如圖1所示，這種螺栓沖擊疲勞試驗機，包括有機架1、螺桿2、飛輪3、沉頭內六角螺釘4、砝碼5、托板6、螺栓7、機身8、螺釘9、中板10、滑塊11、底板12、支撐架13、電機14、小帶輪15、V帶16、大帶輪17、曲柄連桿機構18、套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22。機架I固定在底板12上，底板12通過地腳螺栓固定在水泥地面上。中板10的高度可以上下調節(jié)，機身8通過螺釘9固定在中板10上。螺桿2穿過機身8，兩者軸線重合。待試驗的螺栓7穿過托板6和機身8上的螺紋孔，在機身9上端面用螺母擰緊螺栓7。砝碼5固定在螺桿止推軸肩25上。機身8中間設有彈簧緩沖系統(tǒng)，滑塊11置于中板10的內腔101內，曲柄連桿機構18以及電機14固定在底板12上。
[0031]如圖2所示，彈簧緩沖系統(tǒng)包括有套筒19、橡膠墊20、彈簧21、法蘭式套筒22。套筒19上端面與托板6的下端面相接觸，彈簧21穿過螺桿2安置于法蘭式套筒22內部，彈簧21與螺桿2的軸線重合。彈簧21與套筒19之間有橡膠墊20，彈簧21安置在法蘭式套筒22內部，彈簧21與法蘭式套筒22的底面之間同樣設有橡膠墊。法蘭式套筒22通過螺釘固定在中板10的上端面。
[0032]如圖3所示，螺桿2包括螺紋孔23、梯形螺紋24、止推軸肩25，止推軸肩25設置在螺桿2軸線長度的二分之一處，在止推軸肩25的上端面開有以螺桿2軸線為中心周向布置的四個螺紋孔23，每個間隔為90°。梯形螺紋24處于螺桿2的下部，長度為螺桿2的四分
之一 O
[0033]如圖4所示，飛輪3分為飛輪梁31、飛輪外圈32、飛輪內圈33，飛輪梁31為沿飛輪3軸心線間隔90°布置，共四個。飛輪內圈33的厚度約為飛輪外圈32的一半，因此飛輪3的質量分布遠離了螺桿2的軸線，從而提高了飛輪3的轉動慣量，更有利于平穩(wěn)沖擊。
[0034]如圖5-2所示，砝碼5為圓盤形，在上端面開有四個沉頭孔51，尺寸大小與止推軸肩25上的螺紋孔23 —致。如圖5-1所示，針對不同的試驗載荷，改變砝碼5的厚度，砝碼5的質量就會改變，沖擊所產生的沖擊載荷就會不同。
[0035]如圖6-1所示，中板10中部開有具有光滑內壁的內腔101，滑塊11可以沿著內壁上下滑動。如圖6-2所示，中板10上表面開有若干螺紋孔。
[0036]本實用新型的具體工作過程為。
[0037]試驗之前依據(jù)試驗的具體條件，選擇合適的砝碼5、曲柄連桿機構18，保證電機14的轉速滿足試驗要求。準備工作就緒后，電機14啟動，曲柄連桿機構18運動起來。曲柄連桿18帶動滑塊11沿著中板的內腔101上下滑動，由于螺桿2上的螺紋部分與滑塊11的內腔的螺紋部分相旋合，因此在滑塊11上下滑動的時候便帶動螺桿2旋轉上升或旋轉下降。當螺桿2上升過程中，止推軸肩25上的砝碼5撞擊到機身8內腔的上表面時，此時，曲柄連桿機構18恰好帶動滑塊11向下滑動，進而帶動螺桿2螺旋下降。當下降到止推軸肩25撞擊到托板6時，此時，曲柄螺桿機構18恰好帶動滑塊11向上滑動，螺桿2螺旋上升。當止推軸肩25撞擊托板6時，產生的沖擊力傳遞到套筒19上，套筒19將沖擊力傳遞到橡膠墊20和彈簧21上，可以有效降低試驗機的振動。止推軸肩25如此反復不斷撞擊連接螺栓7的托板6和機身8，便可完成沖擊疲勞試驗。
[0038]本實用新型所提出的螺栓沖擊疲勞試驗裝置，結構簡單，運動平穩(wěn)，能連續(xù)不斷的對待試驗對象進行沖擊試驗。
[0039]可以理解的是，以上關于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:包括有機架(I)、螺桿(2)、飛輪(3)、沉頭內六角螺釘⑷、砝碼(5)、托板(6)、螺栓(7)、機身(8)、螺釘(9)、中板(10)、滑塊(11)、底板(12)、支撐架(13)、電機(14)、小帶輪(15)、V帶(16)、大帶輪(17)、曲柄連桿機構(18)、套筒(19)、橡膠墊(20)、彈簧(21)、法蘭式套筒(22)，其中: 機架(I)固定在底板(12)上，底板(12)通過地腳螺栓固定在水泥地面上； 機身(8)通過螺釘(9)固定在可以上下調節(jié)高度的中板(10)上； 螺桿(2)穿過機身(8)，兩者軸線重合； 待試驗的螺栓(7)穿過托板(6)和機身(8)上的螺紋孔，在機身(9)上端面用螺母擰緊螺栓(7)； 石去碼(5)固定在螺桿止推軸肩(25)上； 機身(8)中間設有彈簧緩沖系統(tǒng)，滑塊(11)置于中板(10)的中腔內，曲柄連桿機構(18)以及電機(14)固定在底板(12)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:彈簧緩沖系統(tǒng)包括有套筒(19)、橡膠墊(20)、彈簧(21)、法蘭式套筒(22)，其中套筒(19)上端面與托板(6)的下端面相接觸，套筒(19)下端面與橡膠墊(20)接觸，彈簧(21)穿過螺桿(2)安置于法蘭式套筒(22)內部，法蘭式套筒(22)通過螺釘固定在中板(10)的上端面。
3.根據(jù)權利要求1所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:中板(10)中部設有光滑內腔(101)，滑塊(11)通過在內腔(101)內上下滑動帶動中板(10)沿機架(I)上下調節(jié)高度。
4.根據(jù)權利要求3所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:滑塊(11)內腔加工有梯形螺紋，下端面連接著曲柄連桿機構(18)。
5.根據(jù)權利要求1所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:飛輪(3)包括有飛輪梁(31)、飛輪外圈(32)、飛輪內圈(33)，其中飛輪梁(31)為沿飛輪(3)軸心線間隔90°布置。
6.根據(jù)權利要求1所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:螺桿(2)包括螺紋孔(23)、梯形螺紋(24)、止推軸肩(25)，其中止推軸肩(25)設置在螺桿(2)沿軸線長度的二分之一處，在止推軸肩(25)的上端面開有以螺桿(2)軸線為中心周向布置的四個螺紋孔(23)，每個間隔為90°，梯形螺紋(24)處于螺桿(2)的下部，長度為螺桿(2)的四分之一。
7.根據(jù)權利要求1所述的螺栓沖擊疲勞試驗機，其特征在于:砝碼(5)為圓盤形，在上端面開有四個沉頭孔(51)，尺寸大小與止推軸肩(25)上的螺紋孔(23) —致。
【文檔編號】G01M7/08GK203732235SQ201420039538
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權日:2014年1月22日
【發(fā)明者】閆明, 李鳴, 佟玲, 金昊 申請人:沈陽工業(yè)大學