一种螺栓夹紧力测试试验夹具的制作方法

本实用新型涉及试验夹具技术领域，特别是涉及一种螺栓夹紧力测试试验夹具。

背景技术：

螺纹连接是汽车上最常用的连接方式，具有精度高、装配方便、零件拆装简单等优点。但根据国外有关统计，目前汽车螺栓连接失效中有80％～90％的案例是由螺栓连接松动导致，而且也发生多起因螺栓连接失效而召回的案例。螺栓夹紧力(螺栓和螺母之间的轴向夹紧力)是否满足设计要求是验证螺栓连接是否可靠安全的最关键的指标。目前各大主机厂大多数采用超声波螺栓轴力测试系统对螺栓夹紧力进行测试，以此确保螺栓连接的安全性和可靠性。

超声波螺栓轴力测试试验首先要对螺栓进行标定，螺栓标定夹持长度(螺栓旋入于螺母的部分的长度)要与实车装配夹持长度相一致，进而保证螺栓夹紧力(螺栓和螺母之间的轴向夹紧力)的测试精度。以往只能通过增加、减少垫片来调整螺母的轴向位置，从而调整螺栓旋入于螺母的部分的夹持长度，调整过程中需要多次拆卸夹具进行确认，调整操作不便，而且不能进行夹持长度太短的螺栓标定。此外使用该方法，每次只能以垫片最小厚度为单位进行调整，且由垫片之间夹杂的异物也易引起测量误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可以灵活调整、且夹持长度调整范围覆盖广的试验夹具。

本实用新型提供一种螺栓夹紧力测试试验夹具，包括用于定位的定位法兰、调节法兰以及固定件，调节法兰包括第一固定孔和用于夹持螺母的夹持部，定位法兰包括第二固定孔以及供螺母穿过的第二通孔，调节法兰能够相对于定位法兰来回移动并带动螺母在第二通孔中来回移动，固定件可穿过第一固定孔和第二固定孔以固定调节法兰。

进一步地，调节法兰包括外螺纹，定位法兰包括内螺纹，调节法兰能以螺纹配合的方式相对于定位法兰旋转以带动螺母在第二通孔中来回移动。

进一步地，固定件为销，第一固定孔和第二固定孔为销孔。

进一步地，第一固定孔为n个，第二固定孔为两个，第一固定孔沿调节法兰的圆周方向均匀分布。

进一步地，第二固定孔为n个，第一固定孔为两个，第二固定孔沿定位法兰的圆周方向均匀分布。

进一步地，定位法兰包括相连的第一空心圆柱部和第二空心圆柱部，调节法兰具有第三空心圆柱部，第一空心圆柱部的内径大于第二空心圆柱部的内径，第二空心圆柱部的内孔为第二通孔，调节法兰可在第一空心圆柱部的内孔中来回移动，第二固定孔设于第二空心圆柱部，第一固定孔设于第三空心圆柱部。

进一步地，夹持部为一非圆形凹槽，凹槽用于和螺母的一部分相配合以收纳夹持螺母。

进一步地，螺母包括头部和延伸部，延伸部插入于第二通孔，头部为非圆形，凹槽和头部相配合以夹持螺母。

由于本实用新型的螺栓夹紧力测试试验夹具的调节法兰能够相对于定位法兰来回移动并带动螺母在第二通孔中来回移动，通过来回移动调节法兰可以调节螺母在第二通孔中的轴向位置，从而调节螺栓的标定夹持长度，因此本实用新型的螺栓夹紧力测试试验夹具可以灵活调整、且夹持长度调整范围覆盖广。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的螺栓夹紧力测试试验夹具的组装前的立体分解示意图。

图2为本实用新型的一实施例的螺栓夹紧力测试试验夹具的组装后的立体结构示意图。

图3为本实用新型的一实施例的螺栓夹紧力测试试验夹具的组装后的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实用新型的一实施例的螺栓夹紧力测试试验夹具包括用于定位的定位法兰1、调节法兰2以及固定件3。在本实施例中，固定件3为销。

定位法兰1包括第二固定孔12以及供螺母4穿过的第二通孔13。在本实施例中，定位法兰1由相连的第一空心圆柱部1a和第二空心圆柱部1b组成。第一空心圆柱部1a的内径大于第二空心圆柱部1b的内径，第二空心圆柱部1b的内孔为第二通孔13，第一空心圆柱部1a的内孔和第二空心圆柱部的内孔相连通。第二空心圆柱部1b的外径小于第一空心圆柱部1a的外径，这样第二空心圆柱部1b和第一空心圆柱部1a之间形成的台阶面也可以作为定位法兰的轴向定位面，使定位法兰通过该台阶面与螺栓标定试验中的用于测量螺栓夹紧力的轴力传感器贴合。第一空心圆柱部1a的内孔设有内螺纹，第二空心圆柱部1b的柱体设有两个第二固定孔12例如销孔(未贯穿)。

调节法兰2包括第一固定孔22、用于夹持螺母4的夹持部23以及供螺母4穿过的第一通孔24。调节法兰2由第三空心圆柱部2a组成，第三空心圆柱部2a的内孔为第一通孔24，调节法兰2可在第一空心圆柱部1a的内孔中来回移动。第三空心圆柱部2a的外表面设有外螺纹21，调节法兰2能以螺纹配合的方式相对于定位法兰1旋转(来回移动)并带动螺母4在第二通孔13中来回移动。第一固定孔22为销孔，数量为n个(n为大于等于3的整数)，沿第三空心圆柱部2a的一圆周方向均匀分布。第一固定孔22和第二固定孔12的孔径相等。夹持部23为一非圆形凹槽，该凹槽和第三空心圆柱部2a的内孔相连通，且该凹槽的槽径大于第三空心圆柱部2a的内孔的孔径。该凹槽用于和螺母4的一部分相配合以收纳夹持螺母4。在本实施例中，凹槽为腰形。

在本实施例中，螺母4为长螺母，即螺母4包括非圆形的头部41、和延伸部42。凹槽用于和头部41相配合。延伸部42穿过第三空心圆柱部2a的第一通孔24、第一空心圆柱部1a的内孔和第二空心圆柱部1b的第二通孔13。在本实施例中，螺母4的和凹槽相配合的部分(本实施例中的头部41)为腰形，但并不限于此，其形状只要是非圆形即可，例如椭圆形，五边形，六边形等。

在进行螺栓夹紧力(螺栓和螺母之间的轴向夹紧力)测试试验时，将螺母4的延伸部42插入第三空心圆柱部2a的第一通孔24、第一空心圆柱部1a的内孔和第二空心圆柱部1b的第二通孔13，并通过夹持部23和头部41的配合夹持螺母。再旋转调节法兰2，使螺母4在第二通孔13中来回移动以调节螺母4的轴向位置，在调节螺母4至合适的轴向位置后，将两个固定件3插入第一固定孔22和第二固定孔12来固定调节法兰，使调节法兰2在后续螺栓标定试验中不会跟转。在调节螺母4至合适的轴向位置后，通过游标卡尺测量螺栓的标定夹持长度(螺栓未旋入于螺母的部分的长度)是否和实车装配时螺栓的夹持长度相一致，若一致则进行螺栓夹紧力测试试验的后续步骤；若螺栓的标定夹持长度和实车装配时螺栓的夹持长度不一致，则再旋转调节法兰2并继续调节螺母4的轴向位置直至螺栓的标定夹持长度和实车装配时螺栓的夹持长度相一致，在一致后则再进行螺栓夹紧力测试试验的后续步骤。

由于本实用新型的螺栓夹紧力测试试验夹具的调节法兰2能够相对于定位法兰1来回移动并带动螺母4在第二通孔13中来回移动，通过来回移动调节法兰可以调节螺母在第二通孔13中的轴向位置，从而调节螺栓的标定夹持长度，因此本实用新型的螺栓夹紧力测试试验夹具可以灵活调整、且夹持长度调整范围覆盖广。

此外，在调节螺栓的标定夹持长度的过程中不用多次拆卸工装。通过来回移动调节法兰对螺栓的标定夹持长度进行动态调整，也突破了垫片厚度影响的障碍，避免了由夹杂异物引起的测量误差，保证了螺栓标定夹持长度的调整精度。另外，在调节法兰上开n个等分的固定孔，在定位法兰1上开两个固定孔，可在保证定位法兰的结构强度的同时，对调节法兰每旋转一个小孔距离可进行1/n等分的微量调整。

另外，在本实施例中，夹持部23为一非圆形凹槽，但并不限于此，例如在其他实施例中，夹持部23也可以为卡爪等，只要能对螺母进行夹持，在拧紧螺栓时能防止螺母跟转即可。在夹持部23为卡爪，卡爪设于调节法兰的靠近定位法兰的一端，且卡爪卡住螺母4的头部时，调节法兰也可以不设第一通孔24。在本实施例中，在调节法兰上开n个等分的固定孔，在定位法兰1上开两个固定孔，当然也可以在定位法兰上开n个等分的固定孔，在调节法兰1上开两个固定孔；或者在调节法兰和定位法兰上都开n个等分的固定孔。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。