专利名称：卧式冲击疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于试验设备，特别是一种能够进行多次重复冲击疲劳试验的卧式冲击疲劳试验机。
背景技术：
研制冲击疲劳试验机的核心问题在于解决冲击的可重复加载问题，加载机构是试验机的核心部件。加载机构的冲击速度受冲击频率的限制，在冲击速度确定的条件下，冲击脉冲波形的调节通过冲头质量、刚度和形状实现。因此，试验机对冲击加载机构的主要要求是可靠地实现多次重复冲击加载。一般情况下，疲劳试验机可分为电液伺服、气动和机械式三种类型。这三种类型可进行常规试件疲劳试验，但无法进行冲击疲劳试验。现有的冲击试验机主要适用于单次冲击试验，无法进行疲劳试验。已有文献报道的冲击疲劳试验装置主要采用液压复位系统，要求伺服阀最大流量与驱动电机功率均较大，冲击频率较低，成本较高，结构复杂。目前国内冲击疲劳试验机还未有成熟产品。
实用新型内容针对现有技术所存在的结构复杂，操作不便，不容易实现多次重复冲击加载和试验效率低等的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能够进行多次重复冲击疲劳试验的试验系统。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种卧式冲击疲劳试验机，由冲击加载机构、皮带传动机构、夹具固定座和桌架组成，冲击加载机构的转轴通过轴承与轴承座安装在桌架上，弹簧导杆两端分别通过弹簧导杆前固定架和弹簧导杆后固定座固定在桌架上， 碰撞体通过直线轴承和直线轴承座安装在桌架上。本实用新型与现有技术相比，其显著优点(1)本实用新型的主要工作部件水平布置在桌架上，结构简单，装、卸试件和夹具方便，便于机器的使用、维修和调试。(2)本实用新型的弹簧压缩释放冲击机构和复位机构采用凸轮机构压缩弹簧，压缩到位后自动释放压缩弹簧，压缩弹簧推动碰撞体以一定速度撞击试件，该机构结构紧凑，运动行程和速度可控，在多次循环运动中，能够可靠地实现冲击脉冲的重复性；3.本实用新型可通过更换不同质量的碰撞体和不同刚度的压缩弹簧，以及旋转预压调节螺母改变压缩弹簧的预压量， 从而调节冲头至所需要的速度和冲量。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的轴测图。图2是本实用新型的俯视图。附图标记及其所代表的组成部分为1 一桌架，2—小带轮，3 —电机，4一皮带，5-转轴，6—大带轮，7 —凸轮，8—夹具固定座，9一冲头，10—碰撞体，11一直线轴承座，12—弹簧导杆，13—轴承座，14一弹簧导杆前固定架，15—压缩弹簧，16—卡盘，17—预压调节螺母，18—弹簧导杆后固定座。
具体实施方式
本实用新型冲击疲劳试验机采用机械式冲击加载机构，将凸轮的旋转运动转换为碰撞体的直线运动，以弹簧压缩释放往复运动形式通过碰撞体和冲头将冲击动量传递到试件上，易于实现高频重复冲击，结构简单，运动可靠。由冲击加载机构、皮带传动机构、夹具固定座8和桌架1组成，冲击加载机构的转轴5通过轴承与轴承座13安装在桌架1上，弹簧导杆12两端分别通过弹簧导杆前固定架14和弹簧导杆后固定座18固定在桌架1上，碰撞体10通过直线轴承和直线轴承座11安装在桌架1上，如图1和图2。所述的冲击加载机构由碰撞体10、冲头9、凸轮7、转轴5、轴承座13、预压调节螺母17、卡盘16、压缩弹簧15、弹簧导杆12、弹簧导杆前固定架14、弹簧导杆后固定座18和直线轴承座11组成，冲击加载机构由电机3驱动，转轴5的两端通过轴承座13固定在桌架 1上，转轴5上安装有凸轮7，凸轮7为两个，两个分别对称布置在碰撞体10的两边，碰撞体 10的后端套合在弹簧导杆12上，碰撞体10的前端通过直线轴承连接在直线轴承座11上， 直线轴承座11固定在桌架1上，弹簧导杆12的两端通过弹簧导杆前固定架14和弹簧导杆后固定座18固定在桌架1上，弹簧导杆12上安装有预压调节螺母17、卡盘16和压缩弹簧 15，预压调节螺母17通过螺纹旋合在弹簧导杆12上，预压调节螺母17 —侧紧贴卡盘16，卡盘16的圆柱孔内放置压缩弹簧15，压缩弹簧15的另一端紧贴碰撞体10的大端面，通过更换不同刚度的压缩弹簧15，不同质量的碰撞体10和调节预压调节螺母17，调节冲击速度和冲击冲量的大小。所述的冲击加载机构的碰撞体10前端为长圆柱形，后端为长方形对称平板，长方形对称平板中心有运动导向孔，碰撞体10的前端安装冲头9，碰撞体10与冲头9通过圆锥销连接，正对冲头9的一侧安装有夹具固定座8，夹具固定座8通过螺栓固定在桌架1上。所述的皮带传动机构由小带轮2、电机3、皮带4、大带轮6组成。电机3放置在桌架1上板下方，通过螺栓固定在桌架1上，电机3的输出轴上装有小带轮2，小带轮2经皮带 4连接大带轮6，大带轮6安装在转轴5的一端。所述的桌架1属于常规支撑部件，由角钢通过焊接的方式连接而成，桌架1通过地脚螺栓固定在地面上。桌架1上平板有开槽，夹具固定座8根据自动机各试验零件大小调节位置后固定在桌架1上。如图1、图2所示，本实用新型的卧式冲击疲劳试验机，传动机构的传动级数为一级，冲击疲劳试验机工作时，电机3通过小带轮2、皮带4、大带轮6拖动转轴5旋转，转轴5 上的凸轮7随着转轴5旋转；凸轮7的外边缘紧贴碰撞体10，凸轮7做旋转运动的同时，碰撞体10沿弹簧导杆12向后运动；碰撞体10的大端面紧贴压缩弹簧15，碰撞体10向后运动压缩压缩弹簧15，并在最大压缩行程位置释放碰撞体，通过碰撞体10的直线运动压缩、 释放压缩弹簧15，将压缩弹簧15的弹性势能作用在碰撞体10上，从而带动碰撞体10在所需要的速度下运动；压缩弹簧15套在弹簧导杆12上，弹簧导杆12对压缩弹簧15的压缩、 释放运动起导向作用；压缩弹簧15的另一侧安放在卡盘16 —侧圆柱孔内，卡盘16另一侧紧贴预压调节螺母17，预压调节螺母17旋合在弹簧导杆12上，试验前通过旋转预压调节螺母17调节压缩弹簧15的预压缩量；夹具固定座8固定在桌架1上；试验前预先将试件与夹具安装在夹具固定座8上，调节夹具固定座8至合适的位置，并根据试验要求选择合适刚度的压缩弹簧15、合适质量的碰撞体10和调节预压调节螺母17，进行试验。
权利要求1.一种卧式冲击疲劳试验机，其特征是由冲击加载机构、皮带传动机构、夹具固定座 (8)和桌架(1)组成，冲击加载机构的转轴(5)通过轴承与轴承座(13)安装在桌架(1)上， 弹簧导杆(12)两端分别通过弹簧导杆前固定架(14)和弹簧导杆后固定座(18)固定在桌架(1)上，碰撞体(10)通过直线轴承和直线轴承座(11)安装在桌架(1)上。
2.根据权利要求1所述的卧式冲击疲劳试验机，其特征是冲击加载机构由碰撞体 (10)、冲头(9)、凸轮(7)、转轴(5)、轴承座(13)、预压调节螺母(17)、卡盘(16)、压缩弹簧 (15)、弹簧导杆(12)、弹簧导杆前固定架(14)、弹簧导杆后固定座(18)和直线轴承座(11) 组成，冲击加载机构由电机(3)驱动，转轴(5)的两端通过轴承座(13)固定在桌架(1)上， 转轴(5)上安装有凸轮(7)，凸轮(7)为两个，两个分别对称布置在碰撞体(10)的两边，碰撞体(10)的后端套合在弹簧导杆(12)上，碰撞体(10)的前端通过直线轴承连接在直线轴承座(11)上，直线轴承座(11)固定在桌架(1)上，弹簧导杆(12)的两端通过弹簧导杆前固定架(14)和弹簧导杆后固定座(18)固定在桌架(1)上，弹簧导杆(12)上安装有预压调节螺母(17)、卡盘(16)和压缩弹簧(15)，预压调节螺母(17)通过螺纹旋合在弹簧导杆(12)上， 预压调节螺母(17)—侧紧贴卡盘(16)，卡盘(16)的圆柱孔内放置压缩弹簧(15)，压缩弹簧 (15)的另一端紧贴碰撞体(10)的大端面。
3.根据权利要求1所述的卧式冲击疲劳试验机，其特征是冲击加载机构的碰撞体 (10)前端为长圆柱形，后端为长方形对称平板，长方形对称平板中心有运动导向孔，碰撞体 (10)的前端安装冲头(9)，碰撞体(10)与冲头(9)通过圆锥销连接，正对冲头(9)的一侧安装有夹具固定座(8)，夹具固定座(8)通过螺栓固定在桌架(1)上。
4.根据权利要求1所述的卧式冲击疲劳试验机，其特征是皮带传动机构由小带轮(2)、电机(3)、皮带(4)、大带轮(6)组成，电机(3)放置在桌架(1)上板下方，通过螺栓固定在桌架(1)上，电机(3)的输出轴上装有小带轮(2)，小带轮(2)经皮带(4)连接大带轮(6)， 大带轮(6 )安装在转轴(5 )的一端。
5.根据权利要求1所述的卧式冲击疲劳试验机，其特征是桌架(1)由角钢通过焊接的方式连接而成，桌架(1)通过地脚螺栓固定在地面上。
6.根据权利要求1所述的卧式冲击疲劳试验机，其特征是所述的桌架(1)上平板有开槽，夹具固定座(8 )根据自动机各试验零件大小调节位置后固定在桌架(1)上。
专利摘要本实用新型公开了一种卧式冲击疲劳试验机，由冲击加载机构、皮带传动机构、夹具固定座和桌架组成，冲击加载机构的转轴通过轴承与轴承座安装在桌架上，弹簧导杆两端分别通过弹簧导杆前固定架和弹簧导杆后固定座固定在桌架上，碰撞体通过直线轴承和直线轴承座安装在桌架上。本实用新型的主要工作部件水平布置在桌架上，结构简单，装、卸试件和夹具方便，便于机器的使用、维修和调试。
文档编号G01N3/34GK202210060SQ201120338738
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者孙彬, 徐诚, 王永娟, 田庆敏 申请人:南京理工大学