曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及曲轴弯曲疲劳试验机用动力传递领域，尤其是一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片。
【背景技术】
[0002]曲轴弯曲疲劳试验方法中对力臂有着明确的要求，所以系统中力的传递路线要直观清晰，以方便力臂的测量和确定。对于电磁高频试验机来说，其所具备的振动特性决定了试验机上的重要元件必须同时具有一定的谐振能力和较强的刚度，即在传递力的同时要实现振动传递，从而达到高频振动的目的。德国Zwick公司的曲轴弯曲疲劳试验机通过采用一种弹簧薄片来实现这种目的，弹簧薄片分上、下两片，上、下两片弹簧薄片分别设有两排通孔，通过抗剪螺栓将弹簧薄片与固定夹具连接。
[0003]采用上述方式的缺点在于:①设计时为了方便安装，并避免误差积累造成的问题，下弹簧薄片位于较下方一排采用的是长圆形的安装孔；②弹簧薄片与夹具通过抗剪螺栓穿过安装孔直接连接在一起，刚度很大，并且弹簧薄片与高硬度的夹具的其他位置同时也是直接接触连接。这些缺点的存在使得下弹簧薄片在疲劳试验中由于其本身弯曲疲劳的积累，因此经常在较下方一排的长圆孔位置断裂，造成下弹簧薄片需要频繁更换，极大的影响了试验的一致性和连续性，同时加大了试验人员的劳动强度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，该弹簧薄片构件既能保证实现与夹具的有效连接，同时解决了传统的弹簧薄片设计中的长圆孔发生断裂、频繁更换的问题，保证了试验的一致性和连续性，降低了试验人员的劳动强度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:
[0006]一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，包括:
[0007]两组弹簧薄片，每组弹簧薄片上包括两排等距排布的圆形弹簧薄片安装孔，所述每组弹簧薄片的前表面的安装孔位置分别安装有条形垫片，每组弹簧薄片和条形垫片分别通过高强度抗剪螺栓与固定夹具连接。
[0008]所述弹簧薄片上的各排圆形弹簧薄片安装孔平行排布。
[0009]所述条形垫片设有多组，分别设置在与每排圆形弹簧薄片安装孔相对应的位置。
[0010]所述条形垫片上设有平行等距排布、并与圆形弹簧薄片安装孔相匹配的圆形垫片安装孔，通过将高强度抗剪螺栓依次穿过前固定夹具、条形垫片、弹簧薄片和后固定夹具上的安装孔，将弹簧薄片与固定夹具连接为一体。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1.通过计算并考虑误差积累和安装简便方面因素，确定圆孔的极限尺寸，并以此为标准将长圆孔改为圆孔，这样在不影响正常使用的基础上同时将长圆孔的直边去除，减少了对弹簧薄片表面积的破坏和应力集中，使得弹簧薄片本身的抗疲劳能力进一步加强。
[0013]2.通过增加夹具和弹簧薄片连接位置的条形垫片，避免弹簧薄片弯曲时与高硬度夹具的直接接触，降低弹簧薄片在疲劳试验中的刚性受力强度，使弹簧薄片的受力状况趋于最佳，因此延长使用寿命。
[0014]3.弹簧薄片两排孔之间的距离由60mm改为55mm，使裸露在夹具外面的弹簧薄片长度缩短，刚度增加，降低了疲劳试验中弹簧薄片自身的弯曲幅度，及由于弯曲而对弹簧薄片造成的损伤。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的装配主视图；
[0016]图2为本实用新型的装配侧视图；
[0017]图3为本实用新型的上弹簧薄片主视图；
[0018]图4为本实用新型的下弹簧薄片主视图；
[0019]图5为本实用新型的条形垫片主视图；
[0020]其中1、前固定夹具，2、施力端，3、高强度抗剪螺栓，4、上弹簧薄片，5、条形垫片，6、曲轴夹具，7、曲轴，8、曲轴夹具紧固螺栓，9、下弹簧薄片，10、后固定夹具，11、上弹簧薄片圆形安装孔，12.下弹簧薄片圆形安装孔，13.改进后的下弹簧薄片圆形安装孔，14、圆形垫片安装孔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0022]如图1所示，一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，包括上弹簧薄片4和下弹簧薄片9，上弹簧薄片4上设有双排等距排布的上弹簧薄片圆形安装孔11、下弹簧薄片9上设有双排等距排布的下弹簧薄片圆形安装孔12和改进后的下弹簧薄片圆形安装孔13，上弹簧下弹簧薄片圆形安装孔12和改进后的圆形安装孔、下弹簧薄片9的前表面分别安装有条形垫片5，上弹簧薄片4、下弹簧薄片9分别附加条形垫片5后与前固定夹具1、后固定夹具10连接。
[0023]上弹簧薄片4、下弹簧薄片9上的两排圆形弹簧薄片安装孔平行排布。条形垫片5设有多组，分别设置在与每排圆形弹簧薄片安装孔相对应的位置上。
[0024]条形垫片5上设有等距排布、且与圆形弹簧薄片安装孔相匹配的圆形垫片安装孔14ο
[0025]如图4所示，改进后的下弹簧薄片圆形安装孔13由原来的长圆孔改为圆孔，并沿弹簧薄片长度方向等距并列排布，圆孔半径是通过计算并考虑到误差积累和安装简便等方面确定的。将上、下弹簧薄片上分别设有的两排孔的间距由原来的60mm减小到55mm，使整个薄片面积更为紧凑。
[0026]如图2所示，固定弹簧薄片用的前固定夹具I和后固定夹具10的各部分之间裸露的弹簧薄片长度减小，刚度增大，从而减小疲劳试验中弹簧薄片本身的弯曲幅度。
[0027]如图2中A处放大图所示，条形垫片5的存在使弹簧薄片4、9与前固定夹具I之间避免直接接触，减少弯曲过程中前固定夹具I对上弹簧薄片4和下弹簧薄片9的损伤，使受力情况趋于良好。
[0028]本实用新型只在弹簧薄片前方增加条形垫片，并不会改变力的传递路线，能保证弹簧薄片厚度方向的中心处在施力端2的中心位置，若将施力端2与上弹簧薄片接触位置向后方移动一个条形垫片厚度的距离，即可在弹簧薄片的后方也增加条形垫片，使其受力情况更加良好。
[0029]本实用新型工作时，通过将四组条形垫片5分别垫付于上弹簧薄片4、下弹簧薄片9的前方，并保证每组条形垫片5上的圆形垫片安装孔14分别与后部的弹簧薄片安装孔位置对应，然后将高强度抗剪螺栓3分别穿过前固定夹具1、条形垫片5、弹簧薄片和后固定夹具10上的安装孔，将弹簧薄片与前、后固定夹具连接为一体；将曲轴夹具6与曲轴7套装后，并通过曲轴夹具紧固螺栓8将两者紧固。试验时，从上方的设备施力端2施加载荷，进而开始整个试验过程。
[0030]本实用新型通过上述的设计改良、系统计算和试验验证后，弹簧薄片的材料要求得到了降低，大幅降低了制作成本，弹簧薄片的使用寿命延长扩延至以前的数倍周期。
[0031]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，其特征是，包括: 上、下两组弹簧薄片，每组弹簧薄片上包括有两排等距排布的圆形弹簧薄片安装孔，每组弹簧薄片的前表面分别安装有条形垫片，每组弹簧薄片分别通过条形垫片与前、后固定夹具连接。
2.如权利要求1所述的一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，其特征是，所述弹簧薄片上的各排圆形弹簧薄片安装孔平行排布。
3.如权利要求1所述的一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，其特征是，所述条形垫片设有多组，分别设置在与每排圆形弹簧薄片安装孔相对应的位置。
4.如权利要求1所述的一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，其特征是，所述条形垫片上设有平行等距排布且与圆形弹簧薄片安装孔相匹配的圆形垫片安装孔，通过将高强度抗剪螺栓依次穿过前固定夹具、条形垫片、弹簧薄片和后固定夹具上的安装孔，将弹簧薄片与固定夹具连接为一体。
【专利摘要】本实用新型公开了一种曲轴弯曲疲劳试验用弹簧薄片构件，包括上、下两组弹簧薄片，每组弹簧薄片上设有两排圆形弹簧薄片安装孔，每排圆形弹簧薄片安装孔平行等距排布，每组弹簧薄片上的每排安装孔前方的对应位置上分别安装有条形垫片，条形垫片上设有平行等距排布、并与圆形弹簧薄片安装孔相匹配的圆形垫片安装孔，通过将高强度抗剪螺栓依次穿过前固定夹具、条形垫片、弹簧薄片和后固定夹具上的安装孔，将弹簧薄片与固定夹具连接为一体。本实用新型中通过增加条形垫片保证了各组弹簧薄片与夹具的有效连接，同时解决了传统的弹簧薄片的长圆孔易发生断裂、弹簧薄片频繁更换的问题，保证了试验的一致性和连续性，降低了试验人员的劳动强度。
【IPC分类】G01M13-04, F16F1-18, F16F1-26, F16F3-02
【公开号】CN204359531
【申请号】CN201520062028
【发明人】姜斌, 魏晓燕, 张新科, 侯新华
【申请人】中国重汽集团济南动力有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月28日