一种四点弯曲疲劳试验机的制作方法

本申请属于金属试验设备，涉及一种四点弯曲疲劳试验机。

背景技术：

1、金属材料在工程领域中扮演着重要的角色，然而在使用过程中，由于外部环境和载荷作用等因素的影响，金属材料往往会产生疲劳损伤，这将导致材料失效甚至引发事故。因此，研究金属材料的疲劳性能及其疲劳寿命是非常必要的。

2、金属旋转弯曲疲劳试验是一种常用的疲劳试验方法，该方法主要用于评估金属材料在旋转弯曲载荷作用下的疲劳性能，该试验方法能够模拟金属材料在实际使用中的受力情况，具有较高的可靠性和准确性，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

3、四点式弯曲疲劳试验机是检测材料旋转弯曲疲劳性能的重要设备，如公开号为cn110376075a的发明专利申请公开了旋转弯曲疲劳试验装置，包括径向驱动组件，其中第一调心旋转座组件与电缸连接，在试样弯曲且旋转时，仅靠电缸支撑的第一调心旋转座组件会不稳定而产生摆动，试验过程中力值控制、力保载不稳定，数值波动巨大，此外第一调心旋转座组件也不能适应各种直径大小的试样进行测试。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本申请旨在提供一种四点弯曲疲劳试验机，对径向驱动组件进行改进，能够解决不稳定而产生摆动的问题。

2、本申请是通过如下的技术方案来实现的。

3、本技术方案是提供一种四点弯曲疲劳试验机，包括径向驱动机构，所述径向驱动机构包括第一安装座、设于所述第一安装座上的第一电动缸、与所述第一电动缸连接驱动的第一框体、设于所述第一框体上转动的第一旋转座组件和第一滑轨部件，所述第一滑轨部件连接于所述第一安装座之间，所述第一框体还连接于所述第一滑轨部件上，所述第一电动缸驱动所述第一框体沿径向水平方向在所述第一滑轨部件上移动；

4、所述第一旋转座组件包括与所述第一框体转动连接的第一旋转座、设于所述第一旋转座上的第一轴承和可拆卸地设于所述第一轴承内圈的第一套件，所述第一套件设有供试样穿过的第一通孔，所述第一旋转座可相对于所述第一框体以径向垂直的轴线进行转动。

5、本技术方案的技术效果在于，通过第一滑轨部件保证了第一框体的运动平滑与稳定性，减小了测试的摆动对电动缸造成的损伤，增加电动缸的使用寿命，另外通过设置可拆卸的第一套件来适配不同直径大小的试样，根据试样更换相对应大小第一通孔的第一套件。

6、在该技术方案的一个实施方式中，所述第一套件包括套筒、固定环和内管，所述套筒的一端形成有挡肩，所述套筒插接于所述第一轴承的内圈使所述挡肩抵接于所述第一轴承一侧，所述套筒的另一端连接所述固定环，所述内管设于所述套筒内，所述第一通孔设于内管上。内管可采用耐磨性及光滑性好的材料制成，减少试件与第二套件的磨损，也能减少第一轴承的转动负载。

7、在该技术方案的一个实施方式中，所述第一通孔与所述第一轴承同轴设置，所述第一通孔的内壁为弧形面并且所述第一通孔的直径从中间向两侧开口逐渐增大。

8、在该技术方案的一个实施方式中，所述第一框体与所述第一电动缸之间通过力传感器进行连接，所述力传感器用于检测所述径向驱动机构旋加试样径向受力的大小。

9、在该技术方案的一个实施方式中，还包括底座和轴向驱动机构，所述轴向驱动机构包括轴向设于所述底座上的丝杆和设于所述丝杆上移动的第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一安装座相连接；

10、所述第一驱动组件包括用于与所述第一安装座相连接的连接座，与所述连接座转动连接且配合于所述丝杆上的螺母、以及设于连接座上的驱动电机，其中所述驱动电机的转轴通过传动结构驱动所述螺母在所述丝杆上转动；

11、所述底座上安装有沿轴向方向的第二滑轨部件，所述径向驱动机构的第一安装座设于所述第二滑轨部件上，所述驱动电机用于带动所述径向驱动机构沿轴向水平方向在所述第二滑轨部件上移动。

12、在该技术方案的一个实施方式中，所述传动结构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮形成于所述螺母的外表面，所述蜗杆设于所述连接座上转动且与所述驱动电机的转轴相连接，所述蜗轮和所述蜗杆相配合。

13、在该技术方案的一个实施方式中，还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括设于底座上的第二安装座、设于所所述第二安装座上进行摆动的摆动座、设于所述摆动座上的移动的活动座、与所述活动座转动连接的伺服电机，所述伺服电机的转轴连接有卡盘，卡盘用于夹持试样的第一端；

14、所述摆动座的第一端与所述第二安装座沿径向垂直的轴线转动连接，且所述摆动座的第一端设有第二轴承，所述第二轴承的内圈设有第二套件，所述第二套件与所述第一套件具有相同结构，所述第二套件设有供试样穿过的第二通孔。

15、在该技术方案的一个实施方式中，所述轴向驱动机构还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述第一驱动组件具有相同结构；

16、所述第二安装座设于所述第二滑轨部件上，所述第二驱动组件与述第二安装座相连接，所述第二驱动组件用于带动旋转驱动机构沿轴向水平方向在所述第二滑轨部件上移动。

17、在该技术方案的一个实施方式中，所述摆动座的第二端安装有水平方向的第三滑轨部件，所述活动座设于所述第三滑轨部件上移动，所述伺服电机连接有电机座，所述电机座与所述活动座以径向垂直的轴线进行转动连接。

18、在该技术方案的一个实施方式中，还包括夹持固定机构，所述夹持固定机构设置于所述径向驱动机构远离旋转驱动机构的一侧，所述夹持固定机构包括第三安装座和第二旋转座组件，所述第三安装座上形成有第二框体，所述第二旋转座组件与所述第二框体以径向垂直的轴线进行转动连接，其中所述第二旋转座组件与所述第一旋转座组件具有相同结构。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，包括径向驱动机构，所述径向驱动机构包括第一安装座、设于所述第一安装座上的第一电动缸、与所述第一电动缸连接驱动的第一框体、设于所述第一框体上转动的第一旋转座组件和第一滑轨部件，所述第一滑轨部件连接于所述第一安装座之间，所述第一框体还连接于所述第一滑轨部件上，所述第一电动缸驱动所述第一框体沿径向水平方向在所述第一滑轨部件上移动；

2.根据权利要求1所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述第一套件包括套筒、固定环和内管，所述套筒的一端形成有挡肩，所述套筒插接于所述第一轴承的内圈使所述挡肩抵接于所述第一轴承一侧，所述套筒的另一端连接所述固定环，所述内管设于所述套筒内，所述第一通孔设于内管上。

3.根据权利要求2所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述第一通孔与所述第一轴承同轴设置，所述第一通孔的内壁为弧形面并且所述第一通孔的直径从中间向两侧开口逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述第一框体与所述第一电动缸之间通过力传感器进行连接，所述力传感器用于检测所述径向驱动机构旋加试样径向受力的大小。

5.根据权利要求1至3任一所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，还包括底座和轴向驱动机构，所述轴向驱动机构包括轴向设于所述底座上的丝杆和设于所述丝杆上移动的第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一安装座相连接；

6.根据权利要求5所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述传动结构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮形成于所述螺母的外表面，所述蜗杆设于所述连接座上转动且与所述驱动电机的转轴相连接，所述蜗轮和所述蜗杆相配合。

7.根据权利要求5所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括设于底座上的第二安装座、设于所所述第二安装座上进行摆动的摆动座、设于所述摆动座上的移动的活动座、与所述活动座转动连接的伺服电机，所述伺服电机的转轴连接有卡盘，卡盘用于夹持试样的第一端；

8.根据权利要求7所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述轴向驱动机构还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述第一驱动组件具有相同结构；

9.根据权利要求7所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，所述摆动座的第二端安装有水平方向的第三滑轨部件，所述活动座设于所述第三滑轨部件上移动，所述伺服电机连接有电机座，所述电机座与所述活动座以径向垂直的轴线进行转动连接。

10.根据权利要求5所述的四点弯曲疲劳试验机，其特征在于，还包括夹持固定机构，所述夹持固定机构设置于所述径向驱动机构远离旋转驱动机构的一侧，所述夹持固定机构包括第三安装座和第二旋转座组件，所述第三安装座上形成有第二框体，所述第二旋转座组件与所述第二框体以径向垂直的轴线进行转动连接，其中所述第二旋转座组件与所述第一旋转座组件具有相同结构。

技术总结
本申请涉及一种四点弯曲疲劳试验机，包括径向驱动机构，所述径向驱动机构包括第一安装座、设于所述第一安装座上的第一电动缸、与所述第一电动缸连接驱动的第一框体、设于所述第一框体上转动的第一旋转座组件和第一滑轨部件，所述第一滑轨部件连接于所述第一安装座之间，所述第一框体还连接于所述第一滑轨部件上，所述第一电动缸驱动所述第一框体沿径向水平方向在所述第一滑轨部件上移动；所述第一旋转座组件包括与所述第一框体转动连接的第一旋转座、设于所述第一旋转座上的第一轴承和可拆卸地设于所述第一轴承内圈的第一套件，所述第一套件设有供试样穿过的第一通孔，所述第一旋转座可相对于所述第一框体以径向垂直的轴线进行转动。

技术研发人员：刘松,刘杰
受保护的技术使用者：深圳三思纵横科技股份有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15