一种在电子万能实验机上测试扭转蠕变时效的夹具的制作方法

本实用新型涉及一种在电子万能实验机上测试扭转蠕变时效的夹具。

背景技术：

铝合金的蠕变时效技术在飞机壁板，机翼等地方得到很大的应用。铝合金的耐高温和使用寿命要求的逐步提高，为实现不断提高结构使用温度和延长结构经济寿命的目标，要求必须对材料在役温度下的蠕变行为有准确的认识，使得这些材料能够在高温关键部位和结构中得以安全应用。因此如何确定超高温材料在使用环境中的蠕变行为问题成为当前的研究领域的一个亟待解决的问题。为了能在电子万能实验机的高温加热炉中做铝合金扭转蠕变时效试实验，需要一种能够固定待测线材试样的夹具。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种在电子万能实验机上测试扭转蠕变时效的夹具，以方便在加热炉中做试样的蠕变性能试验。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种在电子万能实验机上测试扭转蠕变时效的夹具，包括上夹头机构、下夹头机构，上夹头机构顶端与电子万能实验机的上夹头固定连接，下夹头机构底端与电子万能实验机的下夹头固定连接；上夹头机构与下夹头机构夹持待测试样；

所述的上夹头机构包括上吊头固定装置、上销轴、桶罩、上夹头托台、夹头A、夹头 B、传动装置，桶罩内壁设有燕尾凸起，上夹头托台底部设有通槽；对称设置的夹头A、夹头B顶部均设有试样夹取处，底部均设有卡扣，侧部均设有螺栓孔；夹头A与夹头B 通过夹紧装置连接，上夹头托台通过通槽与夹头A、夹头B的底部连接；

上吊头固定装置由上固定板和上吊头体组成，上吊头体与上固定板通过螺栓夹持固定电子万能实验机的上夹头，上吊头体设有燕尾槽，上吊头体通过燕尾槽与桶罩的燕尾凸起滑动连接，上吊头体上设有销孔；上夹头机构的桶罩与上吊头体通过上销轴连接；

传动装置包括齿条、两个小轴承、直齿轮、两个锥齿轮、轴，齿条与上夹头机构的上吊头固定装置固定连接，轴的两端设有小轴承，直齿轮和一个锥齿轮穿在轴上，直齿轮和齿条相互啮合，另一个锥齿轮固定在上夹头托台上，两个锥齿轮相互啮合；上夹头托台上固定有导杆，导杆顶端与另一个锥齿轮连接；

下夹头机构包括下吊头固定装置、下夹头托台、与上夹头机构结构相同的夹头A、夹头B、夹紧装置；下吊头固定装置包括下固定板、下吊头体，上吊头体与上固定板通过螺栓夹持固定电子万能实验机的下夹头；下吊头体与下夹头托台通过下销轴连接，下夹头托台与夹头A、夹头B连接，夹头A和夹头B通过夹紧装置连接。

还包括下盖、大轴承，下盖与上夹头机构的桶罩连接，大轴承与导杆连接，导杆通过大轴承与下盖连接。

所述的夹紧装置包括连杆、滑动轨道，两个滑动轨道分别固定在夹头A和夹头B上，且两个滑动轨道对称倾斜设置；滑动轨道上设有长孔，连杆两端通过螺栓与滑动轨道连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型方便工作在加热炉中，且能够实现完成扭转蠕变时效试验的要求，采用组合式结构，方便拆装，使用简便，可靠性好，确保扭转蠕变时效的测试准确性，实用性能好。传动装置采用齿轮传动，扭转、拉伸更加稳定，便于操控。夹头力度通过夹紧装置控制，便于调整。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是上吊头固定装置的结构示意图。

图3是传动装置的结构示意图。

图4是下盖的连接示意图。

图5是桶罩的结构示意图。

图6是上夹头托台与夹头连接示意图。

图7是下夹头托台与夹头连接示意图。

图8是下吊头固定装置结构示意图。

图9是夹紧装置的示意图。

图10是滑动轨道的剖视图。

图11是夹头A结构示意图一。

图12是上夹头托台的结构示意图。

图13是上固定板的结构示意图。

图14是夹头A结构示意图二。

图中：1-上吊头固定装置 2-上销轴 3-桶罩 4-下盖 5-上夹头托台 6-下销轴 7- 下吊头固定装置 8-上固定板 9-上吊头体 10-销孔 11-燕尾槽 12-齿条 13-直齿轮 14-小轴承 15-锥齿轮A 16-锥齿轮B 17-大轴承 18-导杆 19-燕尾凸起 20-夹头A 21-夹头B 22-下夹头托台 23-下销孔 24-夹紧装置 25-下固定板 26-下吊头体 27- 下销轴 28-连杆 29-滑动轨道 30-螺栓 31-固定螺栓 32-大槽 33-小槽 34-试样夹取处 35-卡扣 36-螺栓孔 37-通槽 38-夹紧块 39-轴 40-轴承槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

见图1，电子万能实验机采用SUNS电子万能实验机，加热炉部分不做描述，试样做扭转蠕变时效采用在电子万能实验机上测试扭转蠕变时效的夹具，包括上夹头机构、下夹头机构，上夹头机构顶端与电子万能实验机的上夹头固定连接，下夹头机构底端与电子万能实验机的下夹头固定连接；上夹头机构与下夹头机构夹持待测试样。

见图2、图4-图6、图12，上夹头机构包括上吊头固定装置1、上销轴2、桶罩3、上夹头托台5、夹头A20、夹头B21、传动装置，桶罩3内壁设有燕尾凸起19，上夹头托台 5底部设有通槽37；对称设置的夹头A20、夹头B21顶部均设有试样夹取处34，底部均设有卡扣35，侧部均设有螺栓孔36；夹头A20与夹头B21通过夹紧装置24连接，上夹头托台5通过通槽37与夹头A20、夹头B21的底部卡扣35连接；见图11，试样夹取处34采用直角结构，夹取不同大小方形头部的试样。见图14，试样夹取处34采用弧形结构，夹取不同直径的线材试样。可根据试样形状选取相应的夹头。见图4，下盖4与大轴承17的外圈固定，大轴承17的内圈和导杆18固定，下盖4与罩桶3固定。当导杆18转动的时候，下盖4不随之转动。

图2、图6，上吊头固定装置1由上固定板8和上吊头体9组成，上吊头体9与上固定板8通过螺栓夹持固定电子万能实验机的上夹头，上吊头体9设有燕尾槽11，上吊头体 9通过燕尾槽11与桶罩3的燕尾凸起19滑动连接，上吊头体9上设有销孔10；上夹头机构的桶罩3与上吊头体9通过上销轴2连接。罩桶和上吊头在相同的位置有个销孔10，在不使用时候，插上上销轴2，防止罩桶和上吊头体9脱落。见图13，上固定板8里面的焊接固定夹紧块38，是为了和SUNS电子万能实验机的上夹头配合。

见图3，传动装置包括齿条12、两个小轴承14、直齿轮13、两个锥齿轮、轴39，齿条12与上夹头机构的上吊头体9焊接固定。轴39的两端设有小轴承14，直齿轮13和锥齿轮A15穿在轴39上，直齿轮13和齿条12相互啮合，锥齿轮B16固定在上夹头托台5 上，锥齿轮A15、锥齿轮B16相互啮合；上夹头托台5上固定有导杆18，导杆18顶端与锥齿轮B16连接。两个小轴承14与在罩桶的轴承槽配合。锥齿轮B16带动下面的上夹头托台5转动进而带动试样转动。

见图1、图7、图8，下夹头机构包括下吊头固定装置7、下夹头托台22、与上夹头机构结构相同的夹头A20、夹头B21、夹紧装置24；下吊头固定装置7包括下固定板25、下吊头体26，上吊头体9与上固定板8通过螺栓夹持固定电子万能实验机的下夹头；下吊头体26上设有下销孔23，下吊头体26与下夹头托台22通过下销轴27连接，下夹头托台 22与夹头A20、夹头B21连接，夹头A20和夹头B21通过夹紧装置24连接。相同的，夹头A20和夹头B21的卡扣35结构与下夹头托台22的通槽37相配合，通过夹紧装置24 固定，下夹头托台22通过下销轴27来与下吊头体26固定，下吊头体26和SUNS电子万能实验机的下夹头固定的方式和上夹头机构固定方式相同。

见图1、图3，本夹具还包括下盖4、大轴承17，下盖4与上夹头机构的桶罩3连接，大轴承17与导杆18连接，导杆18通过大轴承17与下盖4连接。此外，为方便支撑定位，桶罩3内固定有挡板，在挡板两侧固定有轴承槽40，用以支撑两个小轴承14，见图5。

见图9、图10，夹紧装置24包括连杆28、滑动轨道29，两个滑动轨道29分别固定在夹头A20和夹头B21上，且两个滑动轨道29对称倾斜设置；滑动轨道29上设有长孔，连杆28两端通过螺栓30与滑动轨道29连接。长孔采用大槽32、小槽33的组合结构，螺栓30头部嵌入大槽32内，避免螺栓30滑动过程中刮碰夹头，滑动轨道29两端通过固定螺栓31、夹头A20和夹头B21上的螺栓孔36固定连接。试样的夹持力通过调整导杆18 位置实现调整。

使用时，具体方法如下：

1)上吊头固定装置1与SUNS电子万能实验机的上夹头固定，下吊头固定装置7与 SUNS电子万能实验机的下夹头固定；

2)安装7系铝合金实验试样在设备的夹头A20、夹头B21上，抽出上销轴2；

3)关上加热炉，加热到实验温度，保温一段时间；

4)在设定温度进行扭转蠕变时效实验，SUNS电子万能实验机缓慢拉动上下夹头机构，齿条12带动直齿轮13，直齿轮13通过轴带动锥齿轮A15，锥齿轮A15带动锥齿轮B16，锥齿轮B16带动夹头A20和夹头B21转动。

5)实验结束，分析各种性能。

本实用新型方便工作在加热炉中，且能够实现完成扭转蠕变时效试验的要求，采用组合式结构，方便拆装，使用简便，可靠性好，确保扭转蠕变时效的测试准确性，实用性能好。传动装置采用齿轮传动，扭转、拉伸更加稳定，便于操控。夹头力度通过夹紧装置24 控制，便于调整。