图5为本发明中支撑板结构示意图。
[0029] 图6为本发明中定位块结构示意图。
[0030] 图中：1.支撑板，1-1.下梁固定沉头孔，1-2.支撑板阶梯通孔，1-21.阶梯孔轴承 槽肩，1-3.0型圈槽，1-4.支撑板-下梁压紧面，2.下梁，2-1.下梁固定螺纹孔，2-2.转轴固 定孔，3.双立柱，4.限位块，5.上梁，6.水平支撑柱，7.扭转作动控制单元，8.轴向作动控 制单元，9.定位块，9-1.水平（垂直）定位面，10.转轴，11.深沟球轴承，12. 0型圈。
【具体实施方式】
[0031] 下面根据附图对本发明做进一步的详细说明：
[0032] 如图1、2所示，一种可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机结构形式，包 括主体结构以及90度翻转机构。主体结构又包括支撑板1、下梁2、双立柱3、限位块4、上 梁5、水平支撑6、扭矩作动控制单元7和轴向作动控制单元8、定位块9。轴向作动控制单 元和扭转控制作动单元包括驱动电机、位移光栅尺或旋转编码器、载荷传感器电机和夹具， 作为单元模块分别安装在下梁和上梁上。
[0033] 下梁2结构形状为矩形板，通过板两侧1组4个螺钉固定在两个梯形支撑板1上。 下梁2垂直或水平安装位置通过固定在支撑板1上的矩形定位块9定位。双立柱3通过 螺栓固定在下梁2上。上梁5两侧分别设置有上下贯通用于安装双立柱的光轴孔5-1，在 与光轴孔平行相邻的两侧面上分别开有与光轴孔连通的用于将上梁抱紧在立柱上的锁紧 缝5-2,上梁抱紧光轴部分矩形面宽度小于其扭转单元安装面宽度，并在宽度变化处倒大圆 角。梁5沿双立柱3滑动以调整两作动控制单元间距。间距固定后通过锁紧螺钉固定在立 柱上。限位块4为螺钉锁紧双半圆环，紧固在双立柱3上来限制上梁滑动范围。试验机垂 直或水平放置转换，即作动轴垂直或水平取向试验方式转变，通过90度翻转机构实现。水 平放置时，在双立柱上梁处加装水平支撑6以保证结构刚度。支撑板1和水平支撑6底部 均安装水平调整脚。
[0034] 图3、4、5所示，90度翻转机构包括下梁2侧面布置的2组6个下梁固定螺纹孔2-1 及侧面中心设置的转轴固定孔2-2,支撑板1上垂直布置的2组8个下梁固定沉头孔1-1， 支撑板1侧面上部中心阶梯通孔1-2,安装于支撑板中心阶梯孔1-2内且通过转轴固定孔 2-2紧固于下梁2侧面中心的转轴10,支撑板中心阶梯孔1-2内相邻转轴10安装的滚动轴 承11，支撑板通孔处与下梁压紧面侧的〇型圈槽1-3和0型圈12,以及安装于支撑板与下 梁压紧面1-4上用于定位下梁2水平或垂直固定位置、同时限制试验机主体翻转范围的矩 形定位块9。
[0035] 如图4所示，支撑板1上设置有相互垂直的2组共8个沉头孔1-1 (每组4个），其 布置位置分别对应下梁2垂直和水平固定位置。如图5所示，下梁2侧面的2组6个螺纹孔 2-1，由左至右1、3两排孔为一组，作为下梁水平固定或试验机垂直取向安装孔；1、2两排孔 为一组，作为下梁垂直固定或试验机水平取向安装孔。每组4个安装孔的位置分别与支撑 板1上垂直或水平布置的2组沉头孔1-1位置相对应。为了降低水平放置时机器重心，水 平放置安装孔（即螺纹孔组2-1中1、2排孔）间距小于垂直放置安装孔（即螺纹孔组2-1 中1、3排孔）间距。
[0036] 如图3所示，支撑板阶梯通孔1-2大径与深沟球轴承11外圈间隙配合，阶梯孔轴 承槽肩1-21压紧深沟球轴承10外圈，阶梯孔小径与转轴10小径呈较大间隙配合。在阶梯 孔小径处、与下梁2压紧面一侧，开一直径较大深度较浅的0型圈槽1-3。
[0037] 如图3所示，转轴10结构形式为短阶梯轴，转轴小径与深沟球轴承11内圈为间隙 配合，通过轴肩压紧轴承内圈。转轴10中心设置有贯通沉头孔，使其通过螺钉紧固在下梁2 侧面。支撑板阶梯孔轴承槽肩1-21与支撑板-下梁压紧面1-4之间的距离小于0型圈变 形导致轴承11与转轴10压紧时轴承外圈与转轴-下梁压紧面之间的距离约0. 5_。
[0038] 如图6所示，定位块9结构形状为矩形块，侧面9-1为水平或垂直定位面，有一定 垂直度要求，且定位面棱边倒角。定位块9通过螺钉固定在支撑板-下梁压紧面1-4上。
[0039] 当需要将试验机由垂直（水平）放置试验方式转变为水平（垂直）放置试验方式 时，拆下支撑板（或下梁侧面）水平（垂直）排布的1组4个固定螺钉，此时在0型圈恢复 变形作用力的帮助下，支撑板1和转轴10分别与滚动轴承11外、内圈压紧。翻转下梁以上 机构，至下梁2达定位块9的定位面，锁紧支撑板（或下梁侧面）垂直（水平）排布的1组 4个固定螺钉使下梁2与支撑板1紧固。
【主权项】
1. 一种可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机，其特征是在微型双立柱式拉 扭疲劳试验机上安装一个90度翻转机构；实现试验机下梁以上机构相对支撑板翻转至水 平或垂直位置。2. 如权利要求1所述的试验机，其特征在于所述90度翻转机构，在双立柱下梁两个侧 面设置有对应的下梁固定螺纹孔及侧面中心设置的转轴安装孔，支撑板上垂直设置对应的 下梁固定沉头孔，支撑板上部设置有中心阶梯通孔，支撑板中心阶梯孔内通过转轴固定孔 紧固于下梁侧面中心的转轴，安装于支撑板中心阶梯孔内位于转轴小径处的滚动轴承，支 撑板通孔处与下梁压紧面侧设置有O型圈槽和O型圈，在支撑板与下梁压紧面处设置有位 块；用于定位下梁水平或垂直固定位置、同时限制试验机主体翻转范围。3. 如权利要求2所述的试验机，其特征在于所述的下梁侧面设置有2组6个下梁固定 螺纹孔及侧面中心设置的转轴安装孔，支撑板上垂直设置有2组8个下梁固定沉头孔，支撑 板上部设置中心阶梯通孔。4. 如权利要求2所述的试验机，其特征在于所述下梁侧面设置的2组6个螺纹孔，包括 水平或垂直安装位置的4个安装孔，分别与支撑板侧面每组4个沉头孔位置相对应；水平放 置安装孔间距小于垂直放置安装孔间距；变换试验机放置位置时，使下梁以上机构以转轴 为中心翻转至定位块的限位面，通过对应位置的1组4个螺钉使下梁与支撑板紧固。5. 如权利要求2所述的试验机，其特征在于所述转轴为一中心设置有贯通沉头孔的短 阶梯轴，放置于支撑板阶梯孔中，通过螺钉固定在下梁侧面；转轴压紧滚动轴承内圈，轴承 外圈压紧支撑板，其压紧力通过支撑板阶梯孔O圈槽内O型圈变形实现；支撑板阶梯孔轴承 槽肩与支撑板-下梁压紧面之间的距离稍小于O型圈变形导致轴承与转轴压紧时轴承外圈 与转轴-下梁压紧面之间的距离。6. 如权利要求1所述的试验机，其特征在于所述支撑板O型圈槽所取槽深，满足下梁锁 紧时O型圈获得压缩率大于25%。7. 如权利要求1所述的试验机，其特征在于所述水平支撑在水平放置时在双立柱悬臂 端设置水平支撑柱。
【专利摘要】本发明涉及可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机。在微型双立柱式拉扭疲劳试验机上安装一个90度翻转机构；实现试验机下梁以上机构相对支撑板翻转至水平或垂直位置。通过转轴和滚动轴承实现试验机主体90度翻转，翻转操作简单，机构精简；相对翻转的支撑板和梁之间由于安装有O型圈，能够防止翻转操作时支撑板和下梁之间发生磨损，同时也能对翻转动作起缓冲作用，以免操作中试验机机体掉落碰撞；与常用翻转机构相比，本结构采用手动翻转，结构简单，操作方便有效，适用于微型拉扭试验机水平、垂直取向变换。本发明结构形式可以灵活适应微型拉扭试验水平或垂直取向要求，解决了现有拉扭疲劳试验机只能单一取向放置的问题。
【IPC分类】G01N3/38, G01N3/02
【公开号】CN105021475
【申请号】CN201510497033
【发明人】付巳超, 陈刚, 陈旭
【申请人】天津大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月12日