专利名称：平推式电动夹头的制作方法
技术领域：
本发明属于卡具技术领域，具体涉及到材料试验机拉伸试验时使用的一种平推式电动夹头。
背景技术：
通过试验测定材料的力学性能在科学研究和工农业生产中非常重要，且应用广泛。在材料拉伸试验中，试样的夹持牢靠程度对准确测定材料的力学性能、获取可信和可靠试验数据十分重要。在常用的楔形夹紧方式中，通常会产生滑移现象，不利于试验的进行，因此无滑移的平推式夹紧方式被业界认可和采纳。所谓平推式夹紧，是对夹块施加垂直于拉伸受力线方向的作用力，通过夹块与试 样的相互作用，使二者结合为一体。当试样承受拉伸作用力时，夹块与试样的结合体将作用力通过垂直于力线方向的面传递至夹头体上，试样被夹持部分与夹头体之间没有相对滑移。现有的平推式夹头为平推式液压夹头，其结构复杂而且液压元件制造精度要求高；由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用维护比较严格，价格也较高；以液压油为工作介质，在相对运动表面间不可避免的要有泄露；故障时不易找出原因，不易检查和排除。
发明内容
本发明的目的在于提出一种平推式电动夹头，解决现有技术中存在的不足。为实现上述目的，本发明的夹头包括减速电动马达、动力传动机构及夹紧机构；所述减速电动马达、动力传动机构及夹紧机构均安装在夹头体上；所述减速电动马达通过链轮传动A与所述动力传动机构连接，所述动力传动机构分别通过两组丝杠螺母同步带动所述夹紧机构中的夹块A和夹块B相向运动，实现对试样的夹紧及松开。所述夹紧机构包括夹块A、夹块B、柱塞A、柱塞B、丝杠A、丝杠B、螺母A、螺母B ;所述夹紧块A与所述柱塞A的一端固连在一起，所述柱塞A的另一端固接所述螺母A，所述螺母A与所述丝杠A配合形成丝杠螺母副；所述夹紧块B与所述柱塞B的一端固连在一起，所述柱塞B的另一端固接所述螺母B，所述螺母B与所述丝杠B配合形成丝杠螺母副；所述丝杠A及所述丝杠B同轴，并且通过所述动力传动机构带动同步旋转。所述丝杠A、螺母A及所述丝杠B、螺母B构成的传动副的导程及头数相同；所述丝杠A和所述丝杠B的旋向相反。所述螺母A与柱塞A之间采用偏心安装方式；所述螺母B与柱塞B之间采用偏心安装方式。所述柱塞A及柱塞B与夹头体之间采用平键连接。 所述动力传动机构包括链轮传动B及链轮传动C,所述链轮传动B及链轮传动C上端的链轮与链轮传动A中的一个链轮通过传动轴连接，链轮传动A同步带动链轮传动B及链轮传动C，所述链轮传动B下端的链轮与丝杠A连接，所述链轮传动C下端的链轮与丝杠B连接。所述链轮传动B及链轮传动C的传动比相同。所述动力传动机构包括齿轮传动A及齿轮传动B,所述齿轮传动A及齿轮传动B上端的齿轮与链轮传动A中的一个链轮通过传动轴连接，链轮传动A同步带动齿轮传动A及齿轮传动B，所述齿轮传动A下端的齿轮与丝杠A连接，所述齿轮传动B下端的齿轮与丝杠B连接。所述齿轮传动A及齿轮传动B的传动比相同。 本发明的有益效果为本发明的平推式电动夹头以减速电动马达通过两组动力传动机构同步带动夹块A及夹块B相向运动，实现对试样的同步夹紧及松开；采用电动控制，性能平稳，避免了液压夹头故障时不易找出原因，不易检查和排除等缺陷。
图I为本发明的平推式电动夹头链轮传动方式结构示意图；图2为本发明的平推式电动夹头齿轮传动方式结构示意图；图3为本发明的夹头中丝杠螺母与柱塞偏心安装结构示意图；图4为本发明的夹头中柱塞与夹头体配合结构示意图；图5为图4的A向视图；图6为本发明的夹头在试验机上的安装使用示意图；其中I、夹头体，2、减速电动马达，3、链轮传动A，4、链轮传动B，5、丝杠A，6、螺母A，7、柱塞A，8、夹块A，9、试样，10、夹块B, 11、柱塞B, 12、螺母B, 13、丝杠B, 14、链轮传动C，15、齿轮传动A，16、齿轮传动B，17、平键，18、传动轴。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。实施例一参见附图1，本发明的夹头包括减速电动马达2、动力传动机构及夹紧机构；所述减速电动马达2、动力传动机构及夹紧机构均位于夹头体I内；所述减速电动马达2通过一组链轮传动A3与所述动力传动机构连接，所述动力传动机构分别通过两组丝杠螺母同步带动所述夹紧机构中的夹块AS及夹块BlO相向运动，实现对试样9的夹紧及松开。所述夹紧机构包括夹块A8、夹块B10、柱塞A7、柱塞B11、丝杠A5、丝杠B13、螺母A6、螺母B12 ;所述夹紧块A与所述柱塞A7的一端固连在一起，所述柱塞A7的另一端固接所述螺母A6，所述螺母A6与所述丝杠A5配合形成丝杠螺母副；所述夹紧块B与所述柱塞Bll的一端固连在一起，所述柱塞Bll的另一端固接所述螺母B12，所述螺母B12与所述丝杠B13配合形成丝杠螺母副；所述丝杠A5及所述丝杠B13通过所述动力传动机构同步带动旋转。所述动力传动机构包括链轮传动B4及链轮传动C14，所述链轮传动B4及链轮传动C14上端的链轮与链轮传动A3中的一个链轮通过传动轴18连接，链轮传动A3同步带动链轮传动B4及链轮传动C14，所述链轮传动B4下端的链轮与丝杠A5连接，所述链轮传动C14下端的链轮与丝杠B13连接。
所述丝杠A5、螺母A6及所述丝杠B13、螺母B构成的丝杠螺母副的导程及头数相同；所述丝杠A5和所述丝杠B13的旋向相反。所述链轮传动B4及链轮传动C14的传动比相同。参见附图3，所述螺母A6与柱塞A7之间采用偏心安装方式；所述螺母B12与柱塞Bll之间采用偏心安装方式，使柱塞A7和柱塞Bll无旋转而只有水平方向运动。实施例二 参见附图4、附图5，本实施例与实施例一的区别在于，所述柱塞A7夹头体I之间采用平键17连接；所述柱塞Bll与夹头体I之间采用平键17连接；所述螺母A6与柱塞A7之间同轴安装；所述螺母B12与柱塞Bll之间同轴安装，使柱塞A7和柱塞Bll无旋转而只有水平方向运动。实施例三 参见附图2，本实施例与实施例一的区别在于所述动力传动机构包括齿轮传动A15及齿轮传动B16，所述齿轮传动A15及齿轮传动B16上端的齿轮与链轮传动A3中的一个链轮通过传动轴18连接，链轮传动A3同步带动齿轮传动A15及齿轮传动B16，所述齿轮传动A15下端的齿轮与丝杠A5连接，所述齿轮传动B16下端的齿轮与丝杠B13连接。所述齿轮传动A15及齿轮传动B16的传动比相同。实施例四参加附图6，本发明在试验机上的安装示意图，两个平推式电动夹头同时使用，对试样9的两端进行夹紧，对试样9的夹紧力计算如下夹块A8的夹紧力P的大小为P = π .卜.丨Μ ' Π ；
S其中i为减速马达至丝杠的链传动传动比，Tm为减速马达的输出转矩，η为减速马达输出端至螺母的效率，S为丝杠导程。夹块Α8及夹块BlO对试样9的夹紧时同步带动的，因此，夹块Α8的夹紧力P及夹块BlO夹紧力P’的关系为Ρ=Ρ’。夹紧速度的估算，夹紧速度即为柱塞的移动速度，设为V，υ = "χι 'S-；
i其中nM为减速马达的输出转速，i为减速马达至丝杠的链传动传动比，S为丝杠导程。
权利要求
1.平推式电动夹头,其特征在于,包括减速电动马达(2)、动力传动机构及夹紧机构；所述减速电动马达(2)、动力传动机构及夹紧机构均安装于夹头体(I)上；所述减速电动马达(2)通过链轮传动A (3)与所述动力传动机构连接,所述动力传动机构分别通过两组丝杠螺母同步带动所述夹紧机构中的夹块A (8)和夹块B (10)相向运动，实现对试样(9)的夹紧及松开。
2.根据权利要求I所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述夹紧机构包括夹块A(8)、夹块B (10)、柱塞A (7)、柱塞B (11)、丝杠A (5)、丝杠B (13)、螺母A (6)、螺母B (12)；所述夹紧块A与所述柱塞A (7)的一端固连在一起，所述柱塞A (7)的另一端固接所述螺母A (6)，所述螺母A (6)与所述丝杠A (5)配合形成丝杠螺母副；所述夹紧块B与所述柱塞B (11)的一端固连在一起，所述柱塞B (11)的另一端固接所述螺母B (12)，所述螺母B(12)与所述丝杠B (13)配合形成丝杠螺母副；所述丝杠A (5)及所述丝杠B (13)同轴，并且通过所述动力传动机构带动同步旋转。
3.根据权利要求2所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述丝杠A(5)、螺母A (6)及所述丝杠B (13)、螺母B (12)构成的丝杠螺母副的导程及头数相同；所述丝杠A (5)和所述丝杠B (13)的旋向相反。
4.根据权利要求2所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述螺母A(6)与柱塞A (7)之间采用偏心安装方式；所述螺母B (12)与柱塞B (11)之间采用偏心安装方式。
5.根据权利要求2所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述柱塞A(7)及柱塞B(Il)与夹头体(I)之间采用平键(17)连接。
6.根据权利要求2所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述动力传动机构包括链轮传动B (4)及链轮传动C (14)，所述链轮传动B (4)及链轮传动C (14)上端的链轮与链轮传动A (3)中的一个链轮通过传动轴(18)连接，链轮传动A (3)同步带动链轮传动B (4)及链轮传动C (14)，所述链轮传动B (4)下端的链轮与丝杠A (5)连接，所述链轮传动C(14)下端的链轮与丝杠B(13)连接。
7.根据权利要求6所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述链轮传动B(4)及链轮传动C (14)的传动比相同。
8.根据权利要求I所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述动力传动机构包括齿轮传动A (15)及齿轮传动B (16)，所述齿轮传动A (15)及齿轮传动B (16)上端的齿轮与链轮传动A (3)中的一个链轮通过传动轴(18)连接，链轮传动A (3)同步带动齿轮传动A(15)及齿轮传动B(16)，所述齿轮传动A (15)下端的齿轮与丝杠A (5)连接，所述齿轮传动B (16)下端的齿轮与丝杠B (13)连接。
9.根据权利要求8所述的平推式电动夹头，其特征在于，所述齿轮传动A(15)及齿轮传动B (16)的传动比相同。
全文摘要
本发明平推式电动夹头属于卡具技术领域，目的在于解决现有液压平推夹头采用液压系统分别控制夹头而导致夹紧不同步的问题及工作过程中油液泄露故障不易排查的问题。本发明的夹头包括减速电动马达、动力传动机构及夹紧机构；减速电动马达、动力传动机构及夹紧机构均安装于夹头体上；所述减速电动马达通过链轮传动A与动力传动机构连接，动力传动机构分别通过两组丝杠丝母同步带动所述夹紧机构中的夹块A及夹块B相向运动，实现对试样的夹紧及松开。本发明以减速电机马达通过两组动力传动机构同步带动夹块Ａ及夹块B相向运动，实现对试样的同步夹紧；采用电动控制，性能平稳，避免了液压夹头故障时不易找出原因，不易检查和排除等缺陷。
文档编号G01N3/04GK102879262SQ20121033474
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者张学成, 孙慧 申请人:吉林大学