CN209878478U - 一种微动疲劳试验夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微动疲劳试验夹具装置，包括第一支撑机构、第二支撑机构、可拆卸活动机构、微动块机构及法向加载机构；第一支撑机构与第二支撑机构对称设置，第一支撑机构和第二支撑机构分别与试验机的两根立柱连接；可拆卸活动机构的一端与第一支撑机构连接，另一端与第二支撑机构连接；微动辅助机构设置在可拆卸活动机构的第一活动辅助垫和第二活动辅助垫之间，微动疲劳试件设置在第一微动块和第二微动块之间；法向加载机构用于向微动块机构提供法向荷载；本实用新型通过将微动块机构设置在可拆卸活动机构上，通过活动辅助垫与支撑机构连接，确保了微动块机构处于水平对称状态，提高了微动疲劳试验结果的可靠性和准确性。

Description

一种微动疲劳试验夹具装置

技术领域

本实用新型属于材料性能测试技术领域，特别涉及一种微动疲劳试验夹具装置。

背景技术

微动疲劳是指紧密接触的构件在交变疲劳载荷下发生微小的移动以至于表面出现疲劳裂纹，从而导致结构失效的现象。微动疲劳现象的存在促进了构件疲劳裂纹萌生与扩展，从而明显降低构件的使用寿命；甚至会引发灾难性事故，造成不可估量的损失，因此微动损伤被称为工业中的“癌症”。有研究表明，螺栓连接、铆接接头、燕尾榫连接及一些其他类似的结构中，微动会加速接触区的损坏过程从而减少疲劳寿命。

现有的微动疲劳试验中，微动疲劳试验夹具装置有加载环式、支架式等，而现有的夹具装置无法确保微动疲劳试验夹具装置处于水平对称状态，同时，存在试件与微动块之间的随动问题，进而影响微动疲劳试验结果的可靠性与准确性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种微动疲劳试验夹具装置，以解决现有技术中微动疲劳试验夹具装置无法确保处于水平对称状态及微动试件与微动块之间的随动问题，夹具装置稳定性好。

可满足多类型接触状态的微动疲劳试验，装置结构简单易操作，灵活性较大。

为达到实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种微动疲劳试验夹具装置，包括第一支撑机构、第二支撑机构、可拆卸活动机构、微动块机构及法向加载机构；第一支撑机构与第二支撑机构的结构相同，且对称设置；第一支撑机构包括第一底座、第一立柱、第一纵向梁及第一开槽横梁；第一底座与疲劳试验机的一根立柱连接，第一立柱的下端与第一底座固定连接，第一立柱的上端与第一纵向梁的一端垂直连接；第一纵向梁的另一端与第一开槽横梁焊接固定；第二支撑机构包括第二底座、第二立柱、第二纵向梁及第二开槽横梁；第二底座与疲劳试验机的另一根立柱连接，第二立柱的下端与第二底座固定连接，第二立柱的上端与第二纵向梁的一端垂直连接；第二纵向梁的另一端与第二开槽横梁焊接固定；可拆卸活动机构包括活动杆、第一活动辅助垫及第二活动辅助垫，活动杆包括水平平行两根活动杆，活动杆的一端穿插固定设置在第一活动辅助垫，另一端穿插固定在第二活动辅助垫；第一活动辅助垫配合设置在第一开槽横梁上，第二活动辅助垫配合设置在第二开槽横梁上；微动块机构设置活动杆上，微动块机构用于夹持微动疲劳试件，法向加载机构用于向微动块机构提供法向荷载。

进一步的，微动块机构包括第一微动辅助垫、第二微动辅助垫、第一微动块及第二微动块；第一微动辅助垫或第二微动辅助垫上均设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第一微动辅助垫或第二微动辅助垫的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；活动杆的一端插入第一微动辅助垫的小圆孔内，活动杆的另一端插入第二微动辅助垫的小圆孔内；第一微动辅助垫和第二微动辅助垫间隔设置在活动杆上；第一微动块镶嵌设置在第一微动辅助垫的大圆孔内，第二微动块镶嵌设置在第二微动辅助垫的大圆孔内，微动疲劳试件设置在第一微动块和第二微动块之间。

进一步的，第一支撑机构还包括第一横向梁，第二支撑机构还包括第二横向梁；第一纵向梁包括水平平行设置的两根纵向梁，两根纵向梁间隔设置；第一横向梁垂直设置在第一纵向梁的两根纵向梁之间；第二横向梁与第一横向梁对称设置，第二横向梁与第二支撑机构中的两根纵向梁垂直固定连接。

进一步的，第一底座包括第一底座本体和第一底座盖体，第一底座本体和第一底座盖体通过螺栓装配在一起；第一底座本体和第一底座盖体之间设置有通孔，疲劳试验机的一根立柱穿套在通孔内，通过螺栓将第一底座本体和第一底座盖体固定在疲劳试验机的立柱上；第二底座与第一底座的结构相同且对称设置。

进一步的，第一底座与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫，第二底座与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫。

进一步的，第一活动辅助垫和第二活动辅助垫均采用螺母与活动杆连接，螺母设置在活动杆的两端；螺母与第一活动辅助垫或第二活动辅助垫之间设置卡销。

进一步的，法向加载机构包括对称设置的第一加载螺栓和第二加载螺栓；第一加载螺栓和第二加载螺栓用于为微动试验试件提供法向加载；第一加载螺栓的一端与第一微动辅助垫连接，另一端依次穿设在第一活动辅助垫和第一横向梁且水平设置；第二加载螺栓的一端与第二微动辅助垫连接，另一端依次穿设在第二活动辅助垫和第二横向梁且水平设置。

进一步的，活动杆上还设置有套筒，套筒设置在第一活动辅助垫和第一微动辅助垫之间及第二活动辅助垫和第二微动辅助垫之间。

进一步的，第一立柱和第二立柱的上端还设置有开口槽。

与现有技术比，本实用新型的有益效果有：

本实用新型提供了一种微动疲劳试验夹具装置，通过将微动块机构设置在可拆卸活动机构上，可拆卸活动机构采用两根水平设置的活动杆，活动杆通过活动辅助垫与支撑机构连接；确保了微动块机构处于水平对称状态；采用底座将支撑机构与疲劳试验机固定连接，解决了微动块与疲劳试件之间的随动问题，提高了微动疲劳试验结果的可靠性和准确性。

进一步的，通过在底座与疲劳试压机立柱之间设置绝缘橡胶垫，确保了试验夹具装置的整体稳定性。

进一步的，加载螺栓水平依次穿设在活动辅助垫和横向梁上，为加载螺栓提供了水平支撑作用，实现了为微动块施加同一水平面的法向荷载提供了支撑作用，优化了微动疲劳试验的受力状态。

进一步的，通过在活动杆上设置套筒，确保了微动辅助垫的稳定，为微动疲劳试验提供了所需的紧密接触状态。

进一步的，通过在活动杆上设置螺纹，将活动杆与活动辅助垫之间采用螺母连接，通过调节螺母实现了活动辅助垫位置的调节，以满足多类型接触状态的微动疲劳试验。

进一步的，通过在立柱的上端设置开口槽，为加载螺栓向微动块施加的提供工作空间。

综上，本实用新型提供了一种微动疲劳试验夹具装置，通过将微动块机构设置在可拆卸活动机构上，实现了在不损害现有疲劳试验机的前提下对微动块试件进行夹持；本实用新型所述的微动疲劳试验夹具装置结构简单、操作简单、灵活性较大，可实现多工况、多规格及多类型试样的微动疲劳实验。微动疲劳试验中，微动疲劳试件与微动块之间的接触状况直接影响试验结果的准确性与可靠性，本实用新型通过设置可拆卸活动机构、微动块机构及法向加载机构相配合为微动疲劳实验提供试验所需要的微动状态。

附图说明

图1为本实用新型所述的微动疲劳试验夹具装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的微动疲劳试验夹具装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型装置中的可拆卸活动机构的立体结构示意图；

图4为本实用新型装置中的可拆卸活动机构的俯视结构示意图；

图5为本实用新型装置中的活动辅助垫与开槽横梁之间的连接结构示意图；

图6为本实用新型装置中的底座结构示意图。

其中，1第一支撑机构，2第二支撑机构，3可拆卸活动机构，4微动块机构，5法向加载机构；11第一底座，12第一立柱，13第一纵向梁，14第一横向梁，15第一开槽横梁；111第一底座本体，112第一底座盖体，211第二底座本体，212第二底座盖体；21第二底座，22第二立柱，23第二纵向梁，24第二横向梁，25第二开槽横梁；31活动杆，32第一活动辅助垫，33第二活动辅助垫，34螺母，35卡销；41第一微动辅助垫，42第二微动辅助垫，43第一微动块，44第二微动块；51第一加载螺栓，52第二加载螺栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参考附图1-6所示，本实用新型提供了一种微动疲劳试验夹具装置，包括第一支撑机构1、第二支撑机构2、可拆卸活动机构3、微动块机构4及法向加载机构5；本实用新型所述的微动疲劳夹具装置为左右对称结构，第一支撑机构1与第二支撑机构2的结构相同且对称设置。

第一支撑机构1与疲劳试验机的一根立柱连接，第二支撑机构2与疲劳试验机的另一根立柱连接。

第一支撑机构1包括第一底座11、第一立柱12、第一纵向梁13、第一横向梁14及第一开槽横梁15，第一底座11包括第一底座本体111和第一底座盖体112，第一底座本体111和第一底座盖体112通过螺栓装配在一起；第一底座本体111和第一底座盖体112之间设置有通孔，疲劳试验机的一根立柱穿套在通孔内，通过螺栓将第一底座本体111和第一底座盖体112固定在疲劳试验机的立柱上，螺栓采用六角螺栓；第一底座11与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫，用于第一底座11与疲劳试验机立柱之间的缓冲作用。

第一立柱12垂直设置在第一底座11上，第一立柱12的下端与第一底座11焊接固定，第一立柱12的上端与第一纵向梁13的一端垂直焊接固定；第一纵向梁13的另一端与第一开槽横梁15焊接固定，第一开槽横梁15用于支撑第一活动辅助垫32；第一纵向梁13包括水平平行设置的两根纵向梁，两根纵向梁间隔设置；第一横向梁14垂直设置在第一纵向梁13的两根纵向梁之间，第一横向梁14的两端分别与第一纵向梁13的两根纵向梁焊接固定。

第二支撑机构2包括第二底座21、第二立柱22、第二纵向梁23、第二横向梁24及第二开槽横梁25，第二底座21包括第二底座本体211和第二底座盖体212，第二底座本体211和第二底座盖体212通过螺栓装配在一起，第二底座本体211和第二底座盖体212之间设置有通孔，疲劳试验机的另一根立柱穿套在通孔内，通过螺栓将第二底座本体211和第二底座盖体212固定在疲劳试验机的立柱上，螺栓采用六角螺栓第二底座21与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫，用于第二底座21与疲劳试验机立柱之间的缓冲作用。

第二立柱22垂直设置在第二底座21上，第二立柱22的下端与第二底座21焊接固定，第二立柱22的上端与第二纵向梁23的一端垂直焊接固定；第二纵向梁23的另一端与第二开槽横梁25焊接固定，第二开槽横梁25用于支撑第二活动辅助垫33；第二纵向梁23包括水平平行设置的两根纵向梁，两根纵向梁间隔设置；第二横向梁24垂直设置在第二纵向梁23的两根纵向梁之间，第二横向梁24的两端分别与第二纵向梁23的两根纵向梁焊接固定。

可拆卸活动机构3水平设置在第一支撑机构1和第二支撑机构2之间，可拆卸活动机构3的一端与第一支撑机构1连接，可拆卸活动机构3的另一端与第二支撑机构2连接；

可拆卸活动机构3包括活动杆31、第一活动辅助垫32及第二活动辅助垫33；第一活动辅助垫32配合设置在第一开槽横梁15上，第二活动辅助垫33配合设置在第二开槽横梁25上；第一活动辅助垫32上设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第一活动辅助垫32的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；第二活动辅助垫33与第一活动辅助垫32的结构相同，且对称设置；第二活动辅助垫33上设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第二活动辅助垫33的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；活动杆31包括水平平行设置的两根活动杆，活动杆31的一端插入第一活动辅助垫32的小圆孔内，活动杆31的另一端插入第二活动辅助垫33的小圆孔内；

活动杆31的两端设置螺纹，第一活动辅助垫32与活动杆31的一端采用螺母34连接，螺母34与第一活动辅助垫32之间设置卡销35，通过调节螺母34实现了第一活动辅助垫32在活动杆31上的移动；第二活动辅助垫33与活动杆31的另一端采用螺母34连接，螺母34与第二活动辅助垫33之间设置卡销35，通过调节螺母34实现了第二活动辅助垫33在活动杆31上的移动。

微动辅助机构4设置在活动杆31上；微动辅助机构4包括第一微动辅助垫41、第二微动辅助垫42、第一微动块43及第二微动块44，第一微动辅助垫41上设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第一微动辅助垫41的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；第二微动辅助垫42与第一微动辅助垫41结构相同且对称设置；第二微动辅助垫42上设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第二微动辅助垫42的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；活动杆31的一端插入第一微动辅助垫41的小圆孔内，活动杆31的另一端插入第二微动辅助垫42的小圆孔内；活动杆31上还设置有套筒，套筒设置在第一活动辅助垫32和第一微动辅助垫41之间及第二活动辅助垫33和第二微动辅助垫42之间；第一微动块43镶嵌设置在第一微动辅助垫41的大圆孔内，第二微动块44镶嵌设置在第二微动辅助垫42的大圆孔内；微动疲劳试件设置在第一微动块43和第二微动块44之间。

法向加载机构5用于向微动块机构4提供法向荷载，法向加载机构5包括对称设置的第一加载螺栓51和第二加载螺栓52；通过第一加载螺栓51和第二加载螺栓52为微动试验试件提供法向加载。

第一横向梁14和第二横向梁24的中心分别设置有一个大圆孔，第一加载螺栓51依次穿过第一横向梁14和第一活动辅助垫32上的大圆孔内，用于对第一加载螺栓51起到支撑作用；第二加载螺栓52依次穿过第二横向梁24和第二活动辅助垫33上的大圆孔内，用于对第二加载螺栓52起到支撑作用。

第一立柱12和第二立柱22的上端还设置有开口槽，为通过第一加载螺栓和第二加载螺栓施加法向荷载提供操作空间。

使用方法：

使用时，将微动疲劳试验夹具安装在疲劳试验机的立柱上，在对微动疲劳时间进行微动疲劳试验时，将微动疲劳试件固定在第一微动块和第二微动块之间；通过第一加载螺栓和第二加载螺栓对微动疲劳时间提供法向荷载。

本实用新型提供了一种微动疲劳试验夹具装置，通过将微动块机构设置在可拆卸活动机构上，实现了在不损害现有疲劳试验机的前提下对微动块试件进行夹持；两块微动块处于同一水平面为法向荷载的施加起到了支撑作用，优化了微动疲劳试验的受力状态；为微动疲劳试验提供了所需的紧密接触状态；本实用新型所述的微动疲劳试验夹具装置结构简单、操作简单、灵活性较大，可实现多工况、多规格及多类型试样的微动疲劳实验。

本实用新型中的拉伸微动疲劳试验装置，通过该试验装置为微动疲劳试验提供所需的接触状态，采用电液伺服疲劳试验机进行微动疲劳加载，提高数据的准确性与可靠性。

微动疲劳试验中，微动疲劳试件与微动块之间的接触状况直接影响试验结果的准确性与可靠性，本实用新型通过设置可拆卸活动机构、微动块机构及加载螺栓相配合为微动疲劳实验提供试验所需要的微动状态。本实用新型中通过在活动杆上设置螺纹，将活动杆与活动辅助垫之间采用螺母连接，通过调节螺母实现了活动辅助垫位置的调节，以满足多类型接触状态的微动疲劳试验。

以上述依据本实用新型的实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，包括第一支撑机构(1)、第二支撑机构(2)、可拆卸活动机构(3)、微动块机构(4)及法向加载机构(5)；

第一支撑机构(1)与第二支撑机构(2)的结构相同，且对称设置；第一支撑机构(1)包括第一底座(11)、第一立柱(12)、第一纵向梁(13)及第一开槽横梁(15)；第一底座(11)与疲劳试验机的一根立柱连接，第一立柱(12)的下端与第一底座(11)固定连接，第一立柱(12)的上端与第一纵向梁(13)的一端垂直连接；第一纵向梁(13)的另一端与第一开槽横梁(15)焊接固定；第二支撑机构(2)包括第二底座(21)、第二立柱(22)、第二纵向梁(23)及第二开槽横梁(25)；第二底座(21)与疲劳试验机的另一根立柱连接，第二立柱(22)的下端与第二底座(21)固定连接，第二立柱(22)的上端与第二纵向梁(23)的一端垂直连接；第二纵向梁(23)的另一端与第二开槽横梁(25)焊接固定；

可拆卸活动机构(3)包括活动杆(31)、第一活动辅助垫(32)及第二活动辅助垫(33)，活动杆(31)包括水平平行两根活动杆，活动杆(31)的一端穿插固定设置在第一活动辅助垫(32)，另一端穿插固定在第二活动辅助垫(33)；第一活动辅助垫(32)配合设置在第一开槽横梁(15)上，第二活动辅助垫(33)配合设置在第二开槽横梁(25)上；微动块机构(4)设置活动杆(31)上，微动块机构(4)用于夹持微动疲劳试件，法向加载机构(5)用于向微动块机构(4)提供法向荷载。

2.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，微动块机构(4)包括第一微动辅助垫(41)、第二微动辅助垫(42)、第一微动块(43)及第二微动块(44)；第一微动辅助垫(41)或第二微动辅助垫(42)上均设置有一个大圆孔和两个小圆孔，大圆孔设置在第一微动辅助垫(41)或第二微动辅助垫(42)的中心部位，两个小圆孔水平设置在大圆孔的两侧；活动杆(31)的一端插入第一微动辅助垫(41)的小圆孔内，活动杆(31)的另一端插入第二微动辅助垫(42)的小圆孔内；第一微动辅助垫(41)和第二微动辅助垫(42) 间隔设置在活动杆(31)上；第一微动块(43)镶嵌设置在第一微动辅助垫(41)的大圆孔内，第二微动块(44)镶嵌设置在第二微动辅助垫(42)的大圆孔内，微动疲劳试件设置在第一微动块(43)和第二微动块(44)之间。

3.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，第一支撑机构(1)还包括第一横向梁(14)，第二支撑机构(2)还包括第二横向梁(24)；第一纵向梁(13)包括水平平行设置的两根纵向梁，两根纵向梁间隔设置；第一横向梁(14)垂直设置在第一纵向梁(13)的两根纵向梁之间；第二横向梁(24)与第一横向梁(14)对称设置，第二横向梁(24)与第二支撑机构(2)中的两根纵向梁垂直固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，第一底座(11)包括第一底座本体(111)和第一底座盖体(112)，第一底座本体(111)和第一底座盖体(112)通过螺栓装配在一起；第一底座本体(111)和第一底座盖体(112)之间设置有通孔，疲劳试验机的一根立柱穿套在通孔内，通过螺栓将第一底座本体(111)和第一底座盖体(112)固定在疲劳试验机的立柱上；第二底座(21)与第一底座(11)的结构相同且对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，第一底座(11)与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫，第二底座(21)与疲劳试验机的立柱之间设置有绝缘橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，第一活动辅助垫(32)和第二活动辅助垫(33)均采用螺母(34)与活动杆(31)连接，螺母(34)设置在活动杆(31)的两端；螺母(34)与第一活动辅助垫(32)或第二活动辅助垫(33)之间设置卡销(35)。

7.根据权利要求3所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，法向加载机构(5)包括对称设置的第一加载螺栓(51)和第二加载螺栓(52)；第一加载螺栓(51)和第二加载螺栓(52)用于为微动试验试件提供法向加载；第一加载螺栓(51)的一端与第一微动辅助垫(41) 连接，另一端依次穿设在第一活动辅助垫(32)和第一横向梁(14)且水平设置；第二加载螺栓(52)的一端与第二微动辅助垫(42)连接，另一端依次穿设在第二活动辅助垫(33)和第二横向梁(24)且水平设置。

8.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，活动杆(31)上还设置有套筒，套筒设置在第一活动辅助垫(32)和第一微动辅助垫(41)之间及第二活动辅助垫(33)和第二微动辅助垫(42)之间。

9.根据权利要求1所述的一种微动疲劳试验夹具装置，其特征在于，第一立柱(12)和第二立柱(22)的上端还设置有开口槽。