一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置制造方法及图纸

一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，包括两个相对设置的夹持块，两个夹持块中间设有夹持面，夹持块一端设置有夹头，夹头包括外过渡面和内过渡面；在疲劳性能试验前，将两个对称的夹持块相对设置夹住试样，然后将本夹持装置固定在疲劳试验机上，通过液压系统施加夹持力使夹持装置夹紧试样，即可进行疲劳试验；本发明专利技术可根据试验对象的形状不同而改变其夹持面形状，以便夹持装置可以适用于不同的试验对象；其能够有效避免夹持装置夹头处应力过大，导致试样提前断裂的现象，从而保证疲劳试验的正常进行，本发明专利技术具有结构简单、操作方便、效果好及应用广泛的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置
本专利技术涉及一种夹具，具体涉及一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置。
技术介绍
圆柱型、四棱柱型和多棱柱型试样都是疲劳试验中常见的试样，它们广泛用于矿山机械、石油机械、汽车轮船制造等领域中。据统计数据表明，机械零件的失效约有70％左右是疲劳所引起的，造成的事故大多数都是灾难性的。以圆柱型零件为例，矿山卷扬机服役过程中钢索经常发生突然断裂；在车辆机械中，汽车在行驶过程中，前轴承受着交变应力、力矩等作用，导致前轴发生疲劳失效。所以，各个领域中，零件服役前对其进行疲劳试验尤为重要。而疲劳试验机上的夹持装置对于疲劳试验的成功率有很大的影响，所以，改进和设计疲劳试验机上所用的夹持装置非常重要。对试样进行疲劳性能试验时，将试样的两端分别固定在相对设置的两个夹持块之间，再将夹持装置固定在疲劳试验机上。目前普遍使用的夹持块为V型夹持块和圆弧形夹持块，试验中采用这两种夹持块出现的问题是：夹头处应力过大，容易对试样产生应力集中，导致试样提前断裂，试验无法进行。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，能够有效避免夹持装置夹头处应力过大，导致试样提前断裂的现象，从而保证试样疲劳试验的正常进行；此外，针对于不同的试件形状，该夹持装置的夹持面可以做出相应改变；具有结构简单、操作方便、效果好及应用广泛的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于疲劳试验的夹持装置，包括两个相对设置的夹持块1，两个夹持块1中间设有夹持面3，夹持块1一端设置有夹头2，夹头2包括外过渡面2-1和内过渡面2-2。所述夹持块1与夹头2为一体成型。所述两个夹持面3相对组成的形状包括但不限于圆柱状或多棱柱状。所述夹持面3与内过渡面2-2相连接。所述外过渡面2-1与内过渡面2-2均为圆弧面。所述外过渡面2-1和内过渡面2-2之间的厚度逐渐减小。所述外过渡面2-1的圆弧面半径为55-225mm。所述内过渡面2-2的圆弧面半径为55-225mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1.本专利技术通过设置之间厚度逐渐减小的圆弧面的外过渡面2-1和内过渡面2-2，使夹头2处的应力逐渐变化，避免了未达到实验次数时，夹持块1与试样之间应力集中，导致试样提前断裂，从而影响疲劳试验正常进行的现象。2.本专利技术中，夹头2和夹持块1为一体结构，加工制造方便，安装使用方便。综上，本专利技术具有结构简单、操作方便、效果好及应用广泛的优点。附图说明图1是本专利技术圆柱型夹持块剖面图。图2是本专利技术圆柱型夹持块仰视图。图3是本专利技术四棱柱型夹持块仰视图。图4是本专利技术六棱柱型夹持块仰视图。图5是现有夹持块和本专利技术夹持装置夹持部位应力对比图，其中图5(a)为现有夹持装置夹持部位应力图，图5(b)为本专利技术夹持装置夹持部位应力图。图中：1、夹持块；2、夹头；2-1、外过渡面；2-1、内过渡面；3、夹持面。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参见图1至图4，一种用于疲劳试验的夹持装置，包括两个相对设置的夹持块1，两个夹持块1中间设有夹持面3，夹持块1一端设置有夹头2，夹头2包括外过渡面2-1和内过渡面2-2。所述夹持块1与夹头2为一体成型。所述两个夹持面3相对组成的形状包括但不限于圆柱状或多棱柱状。所述夹持面3与内过渡面2-2相连接。所述外过渡面2-1与内过渡面2-2均为圆弧面。所述外过渡面2-1和内过渡面2-2之间的厚度逐渐减小。所述外过渡面2-1的圆弧面半径为55-225mm。所述内过渡面2-2的圆弧面半径为55-225mm。参见图5，利用ANSYS有限元分析软件，分别对原始夹持装置和本专利技术的夹持装置施加同等夹持力和轴向拉力，得出应力对比图，本专利技术的夹持装置的试件在夹头部分的最大应力明显减小。将夹持块夹紧力设置为200KN，摩擦系数为0.15，将轴向拉力从50KN依次增加到250KN，则可以得出试件分别在新夹持装置和旧夹持装置的夹持下，试件夹头处的应力变化和对比情况。如下面表格所示，随着轴向拉力的增加，试件夹头处的最大应力增加，相比之下，新的夹持装置下，试件夹头处的应力更小，安全系数更高，提高了试验的成功率，试验数据对比见下表。本专利技术的工作原理为：在疲劳性能试验前，将两个对称的夹持块1相对设置夹住试样，再将本夹持装置固定在疲劳试验机上，通过液压系统施加夹持力，使夹持装置夹紧试样，即可进行疲劳试验。若试验对象为圆柱型，则夹持装置的夹持面3可设为与之对应的圆柱型，其中夹头2部分不变；若试验对象为四棱柱型，则将夹持装置的夹持面3设为与之对应的四棱柱型，其中夹头2部分不变；若涉及其他形状试验对象，则可适当改变夹持面3形状。以上实施例仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关此
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的保护范围应由权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，包括两个相对设置的夹持块(1)，其特征在于：两个夹持块(1)中间设有夹持面(3)，夹持块(1)一端设置有夹头(2)，夹头(2)包括外过渡面(2-1)和内过渡面(2-2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，包括两个相对设置的夹持块(1)，其特征在于：两个夹持块(1)中间设有夹持面(3)，夹持块(1)一端设置有夹头(2)，夹头(2)包括外过渡面(2-1)和内过渡面(2-2)。


2.根据权利要求1所述的一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，其特征在于：所述夹持块(1)与夹头(2)为一体成型。


3.根据权利要求1所述的一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，其特征在于：所述两个夹持面(3)相对组成的形状包括但不限于圆柱状或多棱柱状。


4.根据权利要求1所述的一种用于疲劳试验的变刚度夹持装置，其特征在于：所述夹持面(3)与内过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵军，程寓，彭勇，闫文辉，吴恒，任姣姣，胡国栋，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61