受弯矩紧固件疲劳试验工装的制作方法

本实用新型涉及一种受弯矩紧固件疲劳试验工装。

背景技术：

通常紧固件(螺栓、螺柱等)在紧固动作后会受到轴向拉伸载荷，长期服役后的失效形式往往是轴向拉伸疲劳断裂。然而，在实际使用过程中，由于安装面不平整或装配倾斜等原因，紧固件还可能会受到弯矩，其在长期服役后的疲劳失效形式会有所改变。为了研究安装不当对紧固件疲劳性能的影响，可以选择在疲劳试验机上对紧固件施加弯矩以进行相应的疲劳试验，从而获得载荷-寿命关系。为了实现对紧固件施加弯矩的目的，需要相应形式的试验工装。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种受弯矩紧固件疲劳试验工装，以实现在疲劳试验机上对紧固件施加相应的弯矩进行疲劳试验的目的。

根据本实用新型的实施例，提供一种受弯矩紧固件疲劳试验工装，该试验工装包括相对设置的上拉部和下拉部，上拉部具有上拉板，下拉部具有下拉板，试验工装通过上拉板的外表面和下拉板的外表面分别对试验紧固件的第一端和第二端施加拉力，上拉板的外表面和下拉板的外表面中的至少一个表面包括倾斜的接触作用面，该倾斜的接触作用面对试验紧固件施加弯矩。

进一步地，上拉部包括上拉杆和上拉板，下拉部包括下拉杆和下拉板。

进一步地，上拉杆和上拉板一体形成，上拉杆与上拉板的连接处设置过渡圆台，该过渡圆台的直径大于上拉杆的直径，上拉杆的第一端延伸形成与该过渡圆台连接的过渡段。

可选地，上拉杆的第一端穿过设置在上拉板中央的上拉杆穿孔并通过相对设置的两个锁紧螺母分别紧固到上拉板的外表面和内表面。

进一步地，下拉杆和下拉板一体形成，下拉杆和下拉板的连接处设置过渡圆台，该过渡圆台的直径大于下拉杆的直径，下拉杆的第一端延伸形成与该过渡圆台连接的过渡段。

可选地，下拉杆的第一端穿过设置在下拉板中央的下拉杆穿孔并通过相对设置的两个锁紧螺母分别紧固到下拉板的内表面和外表面。

进一步地，在上拉板的两侧对称设置用于穿过试验紧固件的第一端的上穿孔，在下拉板的两侧对称设置用于穿过试验紧固件的第二端的下穿孔，试验紧固件分别穿过对应的上穿孔和下穿孔固定安装。

进一步地，试验紧固件通过紧固螺母固定于上拉板和下拉板之间。

进一步地，上拉板的外表面和下拉板的外表面中的至少一个表面包括水平面和倾斜的接触作用面，接触作用面由水平面向两侧延伸形成。

进一步地，试验紧固件的第一端的内侧或者紧固螺母与接触作用面贴合，接触作用面通过紧固螺母对试验紧固件施加偏离拉力方向的弯矩。

与现有技术相比，根据本实用新型的受弯矩紧固件疲劳试验工装可使试验紧固件在承受弯矩的同时进行疲劳试验，有助于研究试验紧固件在复杂应力作用下的疲劳特性。

此外，根据本实用新型的受弯矩紧固件疲劳试验工装不仅整体结构简单，而且试验工装的各个部件的结构也非常简单，装配维修方便，并易于更换上拉板和下拉板。

而且，根据本实用新型的受弯矩紧固件疲劳试验工装可以同时实现对两个及两个以上试验紧固件的疲劳测试。

附图说明

图1A至图1C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装不同角度下的透视图；

图2A至图2C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装的上拉板不同角度下的透视图；

图3A至图3C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装的下拉板不同角度下的透视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特点和优点更加清楚和容易理解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

通过下面的描述，本领域技术人员应当理解，根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装可对一个或一个以上试验紧固件进行疲劳测试。在此，为了描述清楚，以测试两个试验紧固件的情况为例来描述根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装。

图1A至图1C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装不同角度下的透视图。

如图1A至图1C、图2A至图2C、以及图3A至图3C所示，根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装包括分别对试验紧固件5的第一端和第二端施加拉力的上拉部10和下拉部20，如图1A中所示，试验紧固件5的第一端可以是试验紧固件5的结合到上拉部10的一端，试验紧固件5的第二端可以是试验紧固件5的结合到下拉部20的一端。在图1A至图1C中所示的实施例中，试验紧固件5为紧固螺栓，其一端为螺柱，另一端为螺母形状的螺栓头。上拉部10包括上拉板11和上拉杆12，下拉部20包括下拉板21和下拉杆22，试验工装通过上拉板11的外表面和下拉板21的外表面分别对试验紧固件5的第一端和第二端施加拉力。

上拉杆12设置在上拉板11的中央，其第一端穿过上拉板11中央的上拉杆穿孔41。下拉杆22设置在下拉板21的中央，其第一端穿过下拉板21中央的下拉杆穿孔42。上拉杆12的第一端通过相对设置的两个锁紧螺母51和52分别紧固到上拉板11的外表面和内表面，下拉杆22的第一端通过相对设置的两个锁紧螺母53和54分别紧固到下拉板21的内表面和外表面，其中，上拉板11的内表面和下拉板21的内表面为上拉板11与下拉板21相对的表面，上拉板11的外表面和下拉板21的外表面为上拉板11与下拉板21相背的表面。

此外，试验紧固件5通过紧固螺母55固定于上拉板11和下拉板21之间。具体地，试验紧固件5穿过上拉板11和下拉板21，试验紧固件5一端的螺栓头的内侧表面与上拉板11的外表面接触，而试验紧固件5另一端的螺柱则从下拉板21穿出，并与紧固螺母55通过螺纹连接，由此将试验紧固件5固定于上拉板11和下拉板21之间。

在其它实施例中，上拉杆12与上拉板11可一体形成，下拉杆22与下拉板21可一体形成。在这种情况下，可在上拉杆12与上拉板11的连接处设置过渡圆台，该过渡圆台的直径大于上拉杆12的直径。并且，上拉杆的第一端延伸形成与该过渡圆台连接的过渡段，以避免应力集中。类似的，下拉杆22与下拉板21的连接处设置相似的结构。

另外，在其它实施例中，上拉部10可只具有上拉板11，下拉部20可只具有下拉板21，并通过其它方式夹持在试验机上，只要试验机能够通过拉动上拉部10和下拉部20对试验紧固件进行试验即可。

图2A至图2C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装的上拉板11不同角度下的透视图。

如图2A至图2C所示，上拉板11的内表面和外表面彼此平行，在上拉板11的中央设置有上拉杆穿孔41，在上拉板11的两侧对称设置用于穿过试验紧固件的螺柱的上穿孔31和32。

图3A至图3C是根据本实用新型的实施例的受弯矩紧固件疲劳试验工装的下拉板21不同角度下的透视图。

如图3A至图3C所示，在下拉板21的中央设置有下拉杆穿孔42，在下拉板21的两侧对称设置用于穿过试验紧固件的下穿孔33和34。下拉板21的外表面包括位于中段的水平面63，以及由水平面63向两侧延伸的接触作用面61和接触作用面62。在一个优选的实施方式中，接触作用面61和接触作用面62与水平面63之间的夹角均为

在图1A的示例中，在进行试验紧固件5的疲劳试验时，试验紧固件5的紧固螺母55与倾斜的接触作用面61(或62)接触。在拉伸过程中，紧固螺母55与倾斜的接触作用面61或62贴合，倾斜的接触作用面61(或62)通过紧固螺母55对试验紧固件5的螺杆施加偏离拉力方向的弯矩，由此实现对受弯矩紧固件的疲劳测试。

不限于此，与图1A的安装方式不同，试验紧固件5的螺栓头的内侧部分与倾斜的接触作用面61(或62)接触，也可以实现对受弯矩紧固件的疲劳测试。

在其它实施例中，下拉板21的内表面与上拉板11的内表面可设置为彼此不平行，只要上拉板11和下拉板21的形状或结构能够满足对试验紧固件5的拉伸试验要求即可。

另外，上拉板11的外表面也可以设置为包括倾斜的接触作用面，而下拉板21的外表面则可以不包括倾斜的接触作用面61和62。在这里，应当明确的是，倾斜的接触作用面指的是相对于水平面倾斜并与螺栓头或紧固螺母55接触的作用面，而试验紧固件5则竖直地固定连接于上拉板11和下拉板21之间，即，接触作用面相对于与试验紧固件5的安装方向垂直的平面(例如，水平面)倾斜。在图3A至图3C所示的实施例，以角度示出了接触作用面62相对于水平面的倾斜角度。

利用根据本实用新型的实施例的试验工装，当进行试验时，首先通过锁紧螺母51-54分别将上拉杆12与上拉板11以及下拉杆22与下拉板21连接稳固，将上拉杆12和下拉杆22的第二端分别夹持在试验机上，根据试验紧固件5的长度调节上拉板11与下拉板21之间的距离，然后将试验紧固件5穿过上拉板11的上穿孔31(或32)以及与上穿孔31(或32)竖直对应的下拉板21的下穿孔33(或34)，通过对应的螺母及垫片将试验紧固件5固定到需要的位置。通过试验机对上拉杆12和下拉杆22施加拉力，此时试验紧固件5由于倾斜的接触作用面61和62的存在而受到一定的弯矩，对试验紧固件5进行轴向力拉伸疲劳试验，记录试验载荷及试样断裂时循环次数。

此外，可通过改变接触作用面的倾斜角度来调整施加的弯矩的大小。当试验紧固件5为螺栓时，可通过调整螺栓头部和螺纹段的安装位置来实现对指定螺栓头部或指定螺纹段施加弯矩。

在上面的实施例中，以夹持两个试验紧固件的试验工装为例进行了描述，然而，本领域技术人员应当清楚，可简单地改变上拉板和下拉板的结构而夹持一个或一个以上的试验紧固件。而且，试验紧固件也不限于螺栓，也可以是双头螺栓等其它类型的紧固件。

与现有技术相比，本实用新型可使试验紧固件在承受弯矩的同时进行疲劳试验，有助于研究试验紧固件在复杂应力作用下的疲劳特性。

此外，根据本实用新型的受弯矩紧固件疲劳试验工装不仅整体结构简单，而且试验工装的各个部件的结构也非常简单，装配维修方便，并易于更换上拉板和下拉板。

上述实施例中的实施方式可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。