一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法与流程

文档序号:39946575发布日期:2024-11-12 13:54阅读:53来源:国知局

本发明涉及旋转设备,具体涉及一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法。


背景技术:

1、常见的机械设备如旋转设备、转动装置等,通常使用柔性件用来减震,确保机械设备运行的稳定性。为保证设备正常运行,要求柔性件具备较高的连接强度。考核柔性件连接强度的通用方法是机电试验,在试验中通过观察设备运行过程中振幅、轴向变化量等指标来判定柔性件与设备的连接强度。由于机械设备零件较多,精度要求较高,加工周期较长,利用机电试验考核柔性件连接强度的时间较长,影响因素较多,成本较高,无法快速确定柔性件与设备的连接强度性能,影响设备的研制进度。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,本申请的静态测试方法旨在静态下通过测试柔性件与机械设备之间的连接扭矩和轴向结合力得到柔性件连接强度,达到了易于实施、试验件加工周期短,测试效率高的目的。

2、本申请实施例提供以下技术方案:一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,包括:

3、将柔性件的两端分别与第一设备连接件和第二设备连接件进行装配,装配后构成测试组件;

4、在所述测试组件上缓慢施加周向载荷,使所述柔性件相对于两端的设备连接件产生周向扭矩,当所述柔性件与两端的设备连接件之间出现周向相对滑移时,记录当前的周向扭矩,通过所述周向扭矩计算得到使所述柔性件与设备连接件之间失效的第一剪应力;

5、在所述测试组件上缓慢施加轴向载荷,使所述柔性件相对于两端的设备连接件产生轴向力,当所述柔性件与两端的设备连接件之间出现轴向相对滑移时,记录当前的轴向力,通过所述轴向力计算得到使所述柔性件与设备连接件之间失效的第二剪应力;

6、将所述第一剪应力与所述第二剪应力的大小进行对比,取最小值作为测试剪应力,根据所述测试剪应力,确定所述柔性件与机械设备连接件之间的连接强度。

7、根据本申请一种实施例,根据所述测试剪应力,确定所述柔性件与机械设备连接件之间的连接强度,包括:

8、根据设备连接件的结构和设计安全裕度,计算柔性件连接部位满足设定的连接性能要求的最小设计剪切应力;

9、将所述测试剪应力与所述最小设计剪切应力进行对比,若所述测试剪应力不小于所述最小设计剪切应力,则所述柔性件的连接强度满足设计要求。

10、根据本申请一种实施例,通过所述周向扭矩计算所述第一剪应力的计算公式如下:

11、

12、式中,τ1为第一剪应力,m为周向扭矩,d为柔性件的直径,h为柔性件与设备连接件的连接长度。

13、根据本申请一种实施例,通过所述轴向力计算所述第二剪应力的计算公式如下:

14、

15、式中,τ2为第二剪应力,fc为轴向力,d为柔性件的直径;h为柔性件与设备连接件的连接长度。

16、根据本申请一种实施例,还包括:在所述测试组件上标注初始标线,根据所述初始标线的位置状态判断所述柔性件与两端的设备连接件之间是否出现周向相对滑移,以及根据所述初始标线的位置状态判断所述柔性件与两端的设备连接件之间是否出现轴向相对滑移。

17、根据本申请一种实施例,在所述测试组件上缓慢施加周向载荷,包括:在所述测试组件上缓慢施加扭矩,当所述第一设备连接件和所述第二设备连接件上的初始标线出现错位时,记录当前的扭矩值。

18、根据本申请一种实施例,将所述测试组件水平安装在扭矩试验机上,启动所述扭矩试验机,缓慢施加扭矩,当所述第一设备连接件和所述第二设备连接件上的初始标线出现错位时,关停所述扭矩试验机,记录当前的扭矩值。

19、根据本申请一种实施例,在所述测试组件上缓慢施加轴向载荷,包括:在所述测试组件上缓慢施加拉力,当所述测试组件上的初始标线出现断续不连贯时,记录当前的拉力值。

20、根据本申请一种实施例,将所述测试组件垂直安装在拉力试验机上,启动所述拉力试验机,使所述拉力试验机缓慢上拉所述第一设备连接件,当所述测试组件上的初始标线出现断续不连贯时,关停所述拉力试验机,记录当前的拉力值。

21、根据本申请一种实施例,所述第一设备连接件和所述第二设备连接件上分别开设装配内腔,所述柔性件的两端分别嵌入所述装配内腔中,与所述装配内腔之间过盈装配。

22、针对采用机电试验方法测试某旋转类机械设备柔性件连接强度时测试周期较长、成本较高等问题,本发明提出了一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法。与现有技术相比,本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:本发明的静态测试方法无需装配整套设备,只需要将柔性件与设备连接件装配形成组件。通过施加两种不同载荷可从周向和轴向两个维度测定柔性件连接部位的扭矩和轴向载荷。通过理论计算,可确定连接部位的实际连接强度,通过与设计要求的连接强度进行对比,可以评估柔性件连接强度是否满足设计要求。本发明在静态下测试旋转类机械设备柔性件连接强度的方法易于实施,可快速对比不同连接结构的连接强度,便于迅速确定方案,提高研制进度;具有组件加工周期短,测试效率高,测试成本低,可靠性高等优点。



技术特征:

1.一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,根据所述测试剪应力,确定所述柔性件与机械设备连接件之间的连接强度,包括:

3.根据权利要求1所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,通过所述周向扭矩计算所述第一剪应力的计算公式如下:

4.根据权利要求1所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,通过所述轴向力计算所述第二剪应力的计算公式如下:

5.根据权利要求1所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,在所述测试组件上缓慢施加周向载荷,包括:

7.根据权利要求6所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,将所述测试组件水平安装在扭矩试验机上,启动所述扭矩试验机,缓慢施加扭矩,当所述第一设备连接件和所述第二设备连接件上的初始标线出现错位时,关停所述扭矩试验机,记录当前的扭矩值。

8.根据权利要求5所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,在所述测试组件上缓慢施加轴向载荷,包括:

9.根据权利要求8所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,将所述测试组件垂直安装在拉力试验机上,启动所述拉力试验机,使所述拉力试验机缓慢上拉所述第一设备连接件,当所述测试组件上的初始标线出现断续不连贯时,关停所述拉力试验机,记录当前的拉力值。

10.根据权利要求1所述的用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,其特征在于,所述第一设备连接件和所述第二设备连接件上分别开设装配内腔,所述柔性件的两端分别嵌入所述装配内腔中,与所述装配内腔之间过盈装配。


技术总结
本发明提供一种用于机械设备的柔性连接件连接强度静态测试方法,涉及旋转设备技术领域,包括:将柔性件的两端分别与设备连接件进行装配,构成测试组件;在测试组件上缓慢施加周向载荷,当柔性件与连接件之间出现周向相对滑移时,记录当前的周向扭矩,通过周向扭矩计算第一剪应力;在测试组件上缓慢施加轴向载荷,当柔性件与连接件之间出现轴向相对滑移时,记录当前的轴向力,通过轴向力计算第二剪应力;对比所述第一剪应力与第二剪应力,取最小值作为测试剪应力,根据所述测试剪应力,确定柔性件的连接强度。本发明在静态下通过测试柔性件与机械设备之间的连接扭矩和轴向结合力得到柔性件连接强度,易于实施、试验件加工周期短,测试效率高。

技术研发人员:舒朝霞,杨子龙,姚增忠,杨红伟,郭伟
受保护的技术使用者:核工业理化工程研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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