专利名称：一种输出位移和扭转的机械传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械传动技术领域，特别是一种输出位移和扭转的机械传动装置。
背景技术：
目前，大多数材料的物理性能依靠材料实验机来测试，主要采用拉伸、压缩(或镦粗)、扭转等方法进行测试。常用的材料实验机有材料拉伸实验机、材料压缩(或镦粗)实验机、材料扭转实验机。由于拉伸和压缩要实现夹具的位移，而扭转要实现夹具的扭转，传统的材料实验机很难同时实现位移和扭转，造成材料实验机功能单一。当对材料进行全面物理性能测试时，就需分别购买材料拉伸、压缩(或镦粗)、扭转试验机，由此必然造成试验成本增加。发明专利“一种输出位移和扭转的机构”(专利号ZL 02132784. X)针对这种情况提出了一种类似蜗轮蜗杆的机构，可达到同时输出位移或扭转的的目的，但是存在机加工要求精度高、阻力大、效率低等问题，容易累积误差导致实验机变形误差大，影响试验精度。
发明内容
为克服现有材料实验机的缺陷，本发明提供一种输出位移和扭转的机械传动装置，该装置传动灵活、快速、准确，并减少了传动过程中的摩擦力干扰和无效扭矩。在材料实验机上应用该机械传动装置，可以同时实现拉伸、压缩或镦粗、扭转、拉扭复合等多种试验功能，同时可提高试验效率，节约试验成本。本发明提供的机械传动装置，包含一个支架，支架用螺栓固定在定位梁上；右半离合器安装在支架内部，其头部和支架间用一个触角式轴承过渡，触角式轴承左侧设有卡簧； 右半离合器中部设有排气孔，排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中，压盖通过八个内六角螺栓固定在定位梁上；左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。所述左半离合器、右半离合器、单向推力球轴承、深沟球轴承、触角式轴承、支架、 压盖的中心在同一水平线上。所述右半离合器中部的单向推力球轴承、深沟球轴承之间设置一个挡圈。左半离合器左端是位移与扭转的输出端。右半离合器右端是外力的输入端，通过联轴器与动力源液压马达相连。本发明的有益效果是通过左半离合器与右半离合器的啮合传动，可以实现同时输出位移和扭转，且传动灵活、快速、准确，在热力模拟实验机上应用该机械传动装置，可同时实现拉伸、压缩(或镦粗)、扭转、拉扭复合等多种试验功能，大大节约试验成本且试验精度尚。
图1是本发明实施例的整体结构示意图； 图2是图1的A-A截面图；图3是图1的B-B截面1.左半离合器，2.右半离合器，3.触角式轴承，4.支架，5.压盖，6.深沟球轴承，7.挡圈，8.单向推力球轴承，9.定位梁，10. 二轴，11.卡簧，12.排气孔，13.外六角螺栓，14.内六角螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明提供的机械传动装置，包含一个支架4，支架用外六角螺栓13固定在定位梁9上，用来支撑右半离合器2的头部；右半离合器2的头部和支架4之间用一个触角式轴承3过渡，触角式轴承3左侧设有卡簧11对触角式球轴承3进行轴向限位；右半离合器2 中部设有两个排气孔12，以及时排除两离合器啮合时间隙中的气体，排气孔12右侧部分通过一个深沟球轴承6、一个单向推力球轴承8嵌入定位梁9中，两轴承之间增设挡圈7以减少两者的摩擦和外力干扰；压盖5通过八个内六角螺栓(M8X 30) 14固定在定位梁9上，对深沟球轴承6和单向推力球轴承8进行限位；左半离合器1与右半离合器2通过各自凹、凸面啮合传动；左半离合器1、右半离合器2、触角式轴承3、支架4、压盖5、深沟球轴承6、单向推力球轴承8的中心在同一水平线上。左半离合器1的左端是位移和扭转的输出端，通过螺栓与二轴10连接，二轴10的另一端固定试样卡具，以实现试样卡具与左半离合器1的的同步移动或扭转。右半离合器2右端是外力的输入端，其末端通过联轴器与动力源液压马达相连， 由液压马达带动右半离合器2在同一水平线做顺时针或逆时针转动。本发明整体装置通过外六角螺栓(M16X50) 13、定位梁9等部件固定在所需要的位置。安装在右半离合器2头部的触角式轴承3，可有效调整从右半离合器2末端至头部各配件、各轴承的机械间隙，同时消除左半离合器1与右半离合器2啮合时积累的公差；深沟球轴承6，主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，其径向游隙比较小，运转精度高，同时带球面座圈的深沟球轴承具有调心性能，可以消除安装误差以及机械误差，使左半离合器1与右半离合器2时刻保持同心；安装定位梁9中的单向推力球轴承8，主要用于承受一个方向的轴向载荷，当半离合器受到来自外部设备的轴向外力打击时，单向推力球轴承8能够在旋转的同时承受多余的轴向外力，并减少外力打击对本发明传动装置机械结构的损坏；触角式轴承3、单向推力球轴6、深沟球轴承8的同时使用，有效地增加了右半离合器2在转动时的向心力，保证传动装置输出位移和扭转的准确性。下面举例说明本发明实现不同试验所需动作的过程。根据不同试验类型的需要，通过液压马达的转动带动右半离合器2和左半离合器 1转动，从而调整左半离合器1与右半离合器2的相对位置，进行不同的试验。(1)拉伸试验当液压马达带动右半离合器2顺时针旋转时，由于凹面与凸面的啮合作用，左半离合器 1同样做顺时针旋转，但由于右半离合器2被支架4、压盖5、螺栓13等部件固定在定位梁9 上，只能旋转不能左右移动，故左半离合器1在顺时针旋转的同时会带动二轴10向左移动， 当二轴10被左侧限位挡板挡住，即左半离合器1顺时针旋转到左极限位置时，不能继续向左移动，此时适合做拉伸试验；(2)扭转试验当液压马达带动右半离合器2逆时针旋转时，由于凹面与凸面的啮合作用，左半离合器1同样逆时针旋转，同时带动二轴10向右移动，当左半离合器1与右半离合器2的凹面与凸面完全啮合，即左半离合器1逆时针旋转到右极限位置时，由于右半离合器2不能左右移动，则左半离合器1也不能带动二轴10继续向右移动，只能与右半离合器2同步做逆时针旋转，此时适合做扭转试验；(3)当左半离合器1 在右半离合器2的带动下处于左、右极限位置之间时，适合做压缩试验；(4)拉扭复合试验 当试样的左端提供拉力时，试样的右端通过夹具与二轴10和左半离合器1相连，右半离合器2在液压马达提供动力的情况下逆时针旋转，当处于左半离合器1的右极限位置时，试样受到拉力和扭力的复合作用，即可实现拉扭复合试验。
权利要求
1.一种输出位移和扭转的机械传动装置，其特征在于包含一个支架，支架用螺栓固定在定位梁上；右半离合器安装在支架内部，其头部和支架间用一个触角式轴承过渡，触角式轴承左侧设有卡簧；右半离合器中部设有排气孔，排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中，压盖通过内六角螺栓固定在定位梁上；左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。
2.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置，其特征在于所述左半离合器、右半离合器、单向推力球轴承、深沟球轴承、触角式轴承、支架、压盖的中心在同一水平线上。
3.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置，其特征在于在右半离合器中部的单向推力球轴承、深沟球轴承之间设置一个挡圈。
4.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置，其特征在于左半离合器左端是位移与扭转的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种输出位移和扭转的机械传动装置，其特征在于右半离合器右端是外力的输入端，通过联轴器与动力源液压马达相连。
全文摘要
一种输出位移和扭转的机械传动装置，包含一个支架，支架用螺栓固定在定位梁上；右半离合器安装在支架内部，其头部和支架间用一个触角式轴承过渡，触角式轴承左侧设有卡簧；右半离合器中部设有排气孔，排气孔右侧部分通过一个深沟球轴承、一个单向推力球轴承嵌入定位梁中，压盖通过八个内六角螺栓固定在定位梁上；左半离合器与右半离合器通过各自凹、凸面啮合传动。本发明传动灵活、快速、准确，并减少了传动过程中的摩擦力干扰和无效扭矩。
文档编号F16H57/00GK102174945SQ20111003147
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者冯莹莹, 吴庆林, 王国栋, 王黎筠, 骆宗安 申请人:东北大学