一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具.pdf

(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(10)申请公布号CNCN103792137103792137A(43)申请公布日2014.05.14(21)申请号201210417910.0(22)申请日2012.10.29(71)申请人河南工业大学地址450001河南省郑州市高新区莲花街(72)发明人王明旭李永祥王振杨磊(51)Int.Cl.G01N3/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具(57)摘要本发明公开了一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，包括齿条上压螺栓、齿条上压垫圈、齿条紧固螺栓、楔形块，楔形块紧固螺栓，齿条前后挡板，齿条夹具底座。夹具底座分两部分：一部分是与试验机振动台连接，主要通过螺栓与试验机振动台上的梯形槽连接，用于固定夹具；一部分是倾斜的用于放置齿条的夹具底座，两部分通过焊接连接在一起成V形结构。夹具主要通过上压螺栓、底座、紧固螺栓、楔形块将试验齿条的六个自由度加以约束，保证试验过程中齿条固定不动，满足试验要求。加载装置与试验设备的加载部分连接。本发明采用紧固螺栓和上压螺栓试验齿条加紧，由于紧固螺栓与上压垫圈是可调的，因此试验的齿条厚度，模数大小也是可调的，从而大大缩短了齿轮弯曲疲劳试验夹具的设计和制造周期，降低了夹具成本，提高了试验效率。CN103792137ACN103792ACN103792137A权利要求书1/1页1.一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，包括齿条上压螺栓、齿条上压垫圈、齿条紧固螺栓、楔形块，楔形块紧固螺栓，齿条夹具底座，其特征在于：夹具通过改变紧固螺栓、楔形块、楔形块紧固螺栓、齿条上压螺栓、上压垫圈以及齿条夹具底座，来对齿条的六个自由度进行约束，以保证试验过程齿条的稳定性。2.如权利要求1所述的一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，其特征在于：所述夹具底座是V型结构，水平部分，通过四个高强螺栓与试验机振动台上的梯形槽连接，实现夹具的固定；另一部分，做成一个倾斜一定角度的楔形底座，试验的齿条底面可与夹具紧密的贴在一起，以防止试验过程中，压头与齿条产生干涉，同时保证试验过程中齿条的稳定性。3.如权利要求2所述的一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，其特征在于：所述夹具前后有前后挡板，挡板上装有两对紧固螺栓，可以调节螺栓使螺栓对试验齿条产生预紧压力以保证试验过程中，齿条不发前后移动；另外，改变螺栓伸出的长度，可以实现对不同齿宽的齿条进行试验。4.如权利要求1所述的一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，其特征在于：所述夹具水平底座上的楔形块和楔形快紧固螺栓与夹具的楔形底座一起固定齿条在水平方向的约束，通过改变楔形块紧固螺栓可以实现楔形块对齿条施加载荷，改变紧固螺栓伸出的尺寸可以改变试验件齿条的模数大小。5.如权利要求1所述的一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具，其特征在于：所述夹具通过其上压螺栓和上压垫圈共同对齿条上端施加预紧载荷，以保证试验过程中，试验件齿条不会发生反转，保证试验的顺利开展。2CN103792137A说明书1/3页一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳试验夹具技术领域[0001]本发明涉及一种拆装灵活的齿条弯曲疲劳夹具结构，尤其是指一种用于齿条弯曲疲劳试验时，在疲劳试验机上对齿条进行6个自由度约束固定的装置。本发明能提高试验精度，改善齿条疲劳试验质量，结构简单，成本低，便于安装与拆卸。背景技术[0002]齿条作为传动系统基础元件广泛应用于工业的各个领域。如三峡升船机，海洋平台等，都采用大模数齿条与小齿轮的共同作用，以实现升船机等结构的上下往复运动。齿条的制造加工、材料热处理方式的不同都会影响其使用寿命的长短，为保证其正常工作，需要研究者对齿条的寿命进行评估预测，以及时的更换备件，避免给国家和人民造成重大损失。随着对结构疲劳检测设备和检测方法的不断更新和改进，目前齿轮接触和弯曲寿命预测也越来越精确，进而大大降低了机械设备由于齿轮失效而造成重大损失。目前对齿轮弯曲疲劳试验均采用单齿或双齿加载方法，即加载压头直接与齿轮齿顶接触，通过施加脉动载荷，实现齿轮失效。对齿条的弯曲疲劳试验一般借助对齿轮的试验来获得其疲劳寿命，实质上齿条与齿轮的差别还是很大的，通过齿轮获得的齿条疲劳寿命数据与实际相比是有一定差距的，因此需要研究者对齿条弯曲疲劳寿命进行试验，其试验夹具的设计也是试验过程中不可或缺的一部分。本发明是在借助于齿轮单齿加载方案的基础上，对齿条弯曲疲劳试验夹具进行了设计。齿条作为传动系统基础元件广泛应用于工业的各个领域。如三峡升船机，海洋平台等，都采用大模数齿条与小齿轮的共同作用，以实现升船机等结构的上下往复运动。齿条的制造加工、材料热处理方式的不同都会影响其使用寿命的长短，