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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109470468A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201811637147.6(22)申请日2018.12.29(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人胡殿印王荣桥鄢林曲震毛建兴(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人杨学明顾炜(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具(57)摘要本发明涉及一种航空发动机涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,疲劳机夹紧榫槽夹具下端,并通过螺栓固定榫槽试验件;榫槽试验件与榫头试验件通过榫齿连接,并通过限位挡板限制其沿榫槽槽向的滑动;榫头夹具依靠双楔形面夹紧榫头试验件夹持部分;榫头夹具上方与传力拉杆通过螺纹连接;传力拉杆上开有三个螺纹孔,高周激振杆通过螺纹与其拧紧,上方与滚轮传动轴通过轴孔结构间隙配合;滚轮传动轴两端对称安装一对滚珠轴承,组成滚轮结构,滚轮沿着安装盒中两条导槽运动,释放高周载荷施加方向的约束;安装盒顶端被疲劳机夹紧;疲劳机施加低周载荷,激振杆外接激振器施加高周载荷,榫接位置外接电感加热铜线圈施加热载荷。CN109470468ACN109470468A权利要求书1/1页1.一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于,包括:轴承安装盒(1)、滚珠轴承(2)、传动轴(3)、限位连接块(4)、传力拉杆(5)、榫头夹具(6)、压紧块(7)、榫头试验件(8)、榫槽试验件(9)、限位挡板(10)、榫槽夹具(11)和小压紧块(12);轴承安装盒(1)的顶端与疲劳机相连,盒体内部安装有一对滚珠轴承(2),轴承安装盒(1)下端开口处由限位连接块(4)通过螺栓连接;滚珠轴承(2)与传力拉杆(5)通过传动轴(3)连为一体;传力拉杆(5)下端与榫头夹具(6)通过螺纹连接,同时传力拉杆(5)通过高周激振力施加点与外接激振器相连;榫头夹具(6)与压紧块(7)共同夹紧榫头试验件(8);榫头试验件(8)与榫槽试验件(9)通过榫齿连接,限位挡板(10)固定在榫槽试验件(9)上,防止榫头试验件(8)沿槽向滑出;榫槽试验件(9)下端由榫槽夹具(11)和小压紧块(12)通过双螺栓夹紧;榫槽夹具(11)下端与疲劳机相连。2.根据权利要求1所述的一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于:一对滚珠轴承(2)和传动轴(3)组成的滚轮结构沿安装盒(1)中滑轨运动,具有±15mm的位移裕度,同时传力拉杆(5)与传动轴(3)通过轴孔间隙配合,传力拉杆(5)横截面采用工字型,提高弯曲刚度,保证激振力能够顺利传递至涡轮榫接位置,并具有良好的自定心能力和稳定性。3.根据权利要求1所述的一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于:所述榫头试验件(8)与榫头夹具(6)、压紧块(7)之间通过双楔形面定位和夹持,提高承载能力。4.根据权利要求1所述的一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于:榫槽试验件(9)与榫槽夹具(11)、小压紧块(12)通过两个压紧螺栓连接,保证传递低周载荷的同时能有效限制榫槽试验件(9)的转动;小压紧块(12)为T字形结构,保证榫槽夹具(11)两侧均匀受载,避免弯曲趋势。5.根据权利要求1所述的一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于:所述高周激振力施加点位于传力拉杆(5)靠近顶端处,远离榫头试验件(8),增加高周载荷力矩,提高振动效果;同时3个高周激振力施加点可根据试验情况进行合理选择。6.根据权利要求1所述的一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具,其特征在于:所述榫槽试验件(9)上安装有限位挡板(10),限制榫头试验件(8)在试验过程沿槽向的滑动,保证良好的对中效果。2CN109470468A说明书1/4页一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具技术领域[0001]本发明属于航空航天发动机技术领域,具体涉及一种涡轮榫接结构的高低周复合疲劳试验夹具。背景技术[0002]航空发动机是一种极限产品,发动机涡轮叶片和涡轮盘工作在高温、高压、高转速等的复杂载荷环境下,涡轮榫接结构的高低周复合疲劳失效是榫接结构的主要失效模式。为了对榫接结构高低周复合疲劳寿命进行深入研究,需要对涡轮榫接结构开展大量复合疲劳试验,针对涡轴发动机的涡轮小叶片榫接结构的试验研究也是至关重要的一项工作。涡轴发动机涡轮叶片因尺寸较小,通常小于70mm,型面复杂,导致夹持困难,因而限制了高低周疲劳试验的开展;同时疲劳试验过程中在已有纵向低周大载荷的基础上仍要施加横向高周振动载荷、产生振动作用也是一项难以突破的关键点。因此十分有必要设计一种