一种旋转弯曲疲劳试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋转弯曲疲劳试验机，包括机座、电机、输出轴、从动轴、用于装夹试样的试样夹具、向试样施加轴向力的轴向力加载装置以及向试样施加径向力的径向力加载装置，试样夹具包括夹持在试样两端的左夹头以及右夹头，电机设置在机座上，电机与输出轴一端连接，左夹头安装于输出轴另一端上，从动轴一端与右夹头连接，另一端分别与轴向力加载装置和径向力加载装置连接，本实用新型专利技术通过轴向力加载装置和径向力加载装置对待测试的试样在旋转状态下进行轴向力和径向力的加载，从而进行旋转弯曲疲劳测试，加载方式简单可靠并且精度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种疲劳试验机，具体涉及一种旋转弯曲疲劳试验机。
技术介绍
疲劳试验机是可以通过各种方式测试材料及其构件(如操作关节、固接件、螺旋运动件等)的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命及裂纹扩展的机器，根据原理可分为液压伺服疲劳试验机、超声疲劳试验机、电磁疲劳试验机以及旋转弯曲疲劳试验机。其中旋转弯曲疲劳试验机结构简单、可靠性高、制造与使用成本低,十分适合进行高周或超高周疲劳试验。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种旋转弯曲疲劳试验机。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种旋转弯曲疲劳试验机，包括机座、电机、输出轴、从动轴、用于装夹试样的试样夹具、向试样施加轴向力的轴向力加载装置以及向试样施加径向力的径向力加载装置，试样夹具包括夹持在试样两端的左夹头以及右夹头，电机设置在机座上，电机与输出轴一端连接，左夹头安装于输出轴另一端上，从动轴一端与右夹头连接，另一端分别与轴向力加载装置和径向力加载装置连接，径向力加载装置包括第一加载杆、连接座、第一杠杆、加载轴承以及第一施力机构，第一杠杆中部铰接在连接座上，第一杠杆两端分别与第一加载杆和第一施力机构连接，第一加载杆上部与加载轴承的外圈固定连接，加载轴承的内圈套接于从动轴上。优选的，所述轴向力加载装置包括支架、第二杠杆、第二施力机构以及第二加载杆，支架固定于机座上，第二杠杆中部铰接于支架上，第二杠杆两端分别为拉应力端和压应力端，第二施力机构连接在拉应力端或压应力端上，第二加载杆一端与第二杠杆连接，另一端与加载轴承的外圈连接。优选的，所述轴向力加载装置包括加载平台以及用于推动所述加载平台的推杆机构，加载平台底部设置有滑轨，机座上设有滑槽，滑轨与滑槽相配合，推杆机构安装于机座上，所述连接座设置于加载平台上。优选的，所述轴向力加载装置还设置有轴力加载杆，轴力加载杆固定于加载平台上，轴力加载杆顶部与加载轴承的外圈固定连接。优选的，所述第一施力机构包括第一杆体、触头、固定挡块、第一防震弹簧、径向力加载砝码以及用于放置所述径向力加载砝码的第一砝码托盘，第一杆体顶部与第一杠杆连接，触头和固定挡块设置于第一杆体中部，触头位于固定挡块上方，固定挡块与机座固定连接，第一防震弹簧一端连接于第一杠杆底部，另一端与第一砝码托盘连接。优选的，所述第二施力机构包括第二杆体、第二防震弹簧、轴力加载砝码以及用于放置所述轴力加载砝码的第二砝码托盘，第二杆体顶部与第二杠杆连接，第二杆体下部连接于第二防震弹簧顶部，第二防震弹簧底部与第二砝码托盘连接。优选的，还包括总控系统以及用于对试样进行加热的电炉，总控系统包括计数器、限位开关、变频器、PLC控制器、控制面板、力传感器以及热电偶传感器，控制面板与PLC控制器连接；计数器与PLC控制器连接，用于计算电机的旋转次数；热电偶传感器与PLC控制器连接，用于检测电炉温度；PLC控制器与变频器连接，变频器与电机连接，用于控制电机的转速；力传感器与PLC控制器连接，用于检测轴向力加载装置施加的力；PLC控制器与电炉连接，用于控制电炉的温度；限位开关设置于触头底部，当试样断开后，触头下移与固定挡块接触时触发限位开关，限位开关向PLC控制器发出停机信号。优选的，还包括主轴箱和冷却润滑系统，冷却润滑系统包括油箱、油泵、过滤器、溢流阀、单向阀、集油槽以及冷却器，主轴箱设置于机座上，主轴箱上设置轴承安装腔，轴承安装腔中安装有轴承，输出轴穿设于轴承安装腔的轴承中，集油槽设置于轴承安装腔底部且位于轴承下方向，油箱、过滤器、油泵、单向阀、主轴箱及冷却器首尾依次连接，溢流阀连接于油泵与单向阀之间。优选的，所述电炉中对应在试样下方设置有防护网。优选的，还设置有轴调整装置，轴调整装置包括连接筒以及6个调整螺栓，连接筒壁面开设有6个螺纹通孔，6个螺纹通孔三个为一组，两组螺纹通孔沿轴向左右设置，每组的螺纹通孔呈环形均匀设置在连接筒壁面上，电机输出轴与连接筒同轴设置且相固定连接在一起，输出轴连接到连接筒的筒口中，调整螺栓与螺纹通孔一一对应连接起来将输出轴固定于筒口中。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术通过轴向力加载装置和径向力加载装置对待测试的试样在旋转状态下进行轴向力和径向力的加载，从而进行旋转弯曲疲劳测试，加载方式简单可靠并且精度高。本技术的轴向力加载装置可对待测试的试样施加拉应力(拉伸)与压应力(压缩)双向的轴向力，能够测试不同平均应力下材料的疲劳性能。2、本技术利用冷却润滑系统实现电机和输出轴的冷却，能够保证本技术在长时间运行后仍有高的可靠性。3、本技术通过利用总控系统进行控制，能够自动调节温度和在待测试的试样断裂后能够自动停机，此外还能设定终止转数，当电机旋转次数达到终止转数时，实现自动停机。附图说明图1是本技术实施一的结构示意图。图2是图1中A部的放大图。图3是本技术的总控系统的结构框图。图4是本技术的冷却润滑系统的示意图。图5是本技术实施二的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例一：一种旋转弯曲疲劳试验机，包括机座1、电机2、输出轴3、从动轴4、用于装夹试样5的试样夹具、向试样施加轴向力的轴向力加载装置以及向试样施加径向力的径向力加载装置，试样夹具包括夹持在试样两端的左夹头6以及右夹头7，电机设置在机座上，电机与输出轴一端连接，左夹头安装于输出轴另一端上，从动轴一端与右夹头连接，另一端分别与轴向力加载装置和径向力加载装置连接，径向力加载装置包括第一加载杆8、连接座、第一杠杆9、加载轴承11以及第一施力机构，第一杠杆中部铰接在连接座上，第一杠杆两端分别与第一加载杆和第一施力机构连接，第一加载杆上部与加载轴承的外圈固定连接，加载轴承的内圈套接于从动轴上。优选的，所述轴向力加载装置包括支架12、第二杠杆13、第二施力机构以及第二加载杆14，支架固定于机座上，第二杠杆中部铰接于支架上，第二杠杆两端分别为拉应力端和压应力端，第二施力机构连接在拉应力端或压应力端上，第二加载杆一端与第二杠杆连接，另一端与加载轴承的外圈连接，优选的，压应力端和拉应力端分别设置于第二杠杆的左端和右端上。优选的，所述第一施力机构包括第一杆体15、触头16、固定挡块17、第一防震弹簧18、径向力加载砝码19以及用于放置所述径向力加载砝码的第一砝码托盘20，第一杆体顶部与第一杠杆连接，触头和固定挡块设置于第一杆体中部，触头位于固定挡块上方，固定挡块与机座固定连接，第一防震弹簧一端连接于第一杠杆底部，另一端与第一砝码托盘连接。优选的，所述第二施力机构包括第二杆体21、第二防震弹簧22、轴力加载砝码23以及用于放置所述轴力加载砝码的第二砝码托盘24，第二杆体顶部与第二杠杆连接，第二杆体下部连接于第二防震弹簧顶部，第二防震弹簧底部与第二砝码托盘连接。优选的，还包括总控系统以及用于对试样进行加热的电炉，总控系统包括计数器、限位开关、变频器、PLC控制器、控制面板、力传感器以及热电偶传感器，控制面板与PLC控制器连接；计数器与PLC控制器连接，用于计算电机的旋转次数；热电偶传感器与PLC控制器连接，用于检测电炉温度；PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：包括机座、电机、输出轴、从动轴、用于装夹试样的试样夹具、向试样施加轴向力的轴向力加载装置以及向试样施加径向力的径向力加载装置，试样夹具包括夹持在试样两端的左夹头以及右夹头，电机设置在机座上，电机与输出轴一端连接，左夹头安装于输出轴另一端上，从动轴一端与右夹头连接，另一端分别与轴向力加载装置和径向力加载装置连接，径向力加载装置包括第一加载杆、连接座、第一杠杆、加载轴承以及第一施力机构，第一杠杆中部铰接在连接座上，第一杠杆两端分别与第一加载杆和第一施力机构连接，第一加载杆上部与加载轴承的外圈固定连接，加载轴承的内圈套接于从动轴上。

【技术特征摘要】
1.一种旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：包括机座、电机、输出轴、从动轴、用于装夹试样的试样夹具、向试样施加轴向力的轴向力加载装置以及向试样施加径向力的径向力加载装置，试样夹具包括夹持在试样两端的左夹头以及右夹头，电机设置在机座上，电机与输出轴一端连接，左夹头安装于输出轴另一端上，从动轴一端与右夹头连接，另一端分别与轴向力加载装置和径向力加载装置连接，径向力加载装置包括第一加载杆、连接座、第一杠杆、加载轴承以及第一施力机构，第一杠杆中部铰接在连接座上，第一杠杆两端分别与第一加载杆和第一施力机构连接，第一加载杆上部与加载轴承的外圈固定连接，加载轴承的内圈套接于从动轴上。2.根据权利要求1所述的旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述轴向力加载装置包括支架、第二杠杆、第二施力机构以及第二加载杆，支架固定于机座上，第二杠杆中部铰接于支架上，第二杠杆两端分别为拉应力端和压应力端，第二施力机构连接在拉应力端或压应力端上，第二加载杆一端与第二杠杆连接，另一端与加载轴承的外圈连接。3.根据权利要求1所述的旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述轴向力加载装置包括加载平台以及用于推动所述加载平台的推杆机构，加载平台底部设置有滑轨，机座上设有滑槽，滑轨与滑槽相配合，推杆机构安装于机座上，所述连接座设置于加载平台上。4.根据权利要求3所述的旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述轴向力加载装置还设置有轴力加载杆，轴力加载杆固定于加载平台上，轴力加载杆顶部与加载轴承的外圈固定连接。5.根据权利要求1所述的旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述第一施力机构包括第一杆体、触头、固定挡块、第一防震弹簧、径向力加载砝码以及用于放置所述径向力加载砝码的第一砝码托盘，第一杆体顶部与第一杠杆连接，触头和固定挡块设置于第一杆体中部，触头位于固定挡块上方，固定挡块与机座固定连接，第一防震弹簧一端连接于第一杠杆底部，另一端与第一砝码托盘连接。6.根据权利要求2所述的旋转弯曲疲劳试验机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小强，殷乐惟，屈盛官，赖福强，和锐亮，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44