一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构.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CN110082084A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910373338.4(22)申请日2019.05.07(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人董永刚赵熠堃赵鹏飞仪帅栾嘉宾(74)专利代理机构北京挺立专利事务所(普通合伙)11265代理人刘阳(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)F16D1/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构(57)摘要本发明公开了一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构，主要用于实现轴、轴套类零件在不同装配应力下的过盈配合，定量分析具有不同装配应力的轴套过盈配合面微动摩擦磨损及表面形貌。传统的轴与轴套的过盈配合工序繁琐，为了获得不同的装配应力和分析微动磨损表面必须改变轴或轴套的尺寸，本专利将轴套设计成可拆分式，分外方内圆的上半轴套和下半轴套，通过螺栓连接将轴与轴套装配在一起并在上下半轴套之间留有间隙方便通过调节螺栓的预紧力来调整轴与轴套之间的过盈量并设计了一根转动杆，转动杆的一端与圆柱轴通过螺纹连接，另一侧设计了一个方形轴肩便于螺纹连接而且可以保证弹簧定位，过盈配合的圆柱轴所需载荷则通过转动杆来施加。CN110082084ACN110082084A权利要求书1/1页1.一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构，包括轴套、螺栓、螺母、弹簧垫圈、转动杆、加载罩、异型弹簧托架、螺旋压缩弹簧、圆柱轴，其特征在于：弹簧垫圈位于螺母的下方，通过螺栓连接将轴套与圆柱轴连接在一起，通过螺栓预紧力和间隙大小对过盈配合面装配应力进行调整；垂向载荷作用于加载罩上，加载罩通过异型弹簧托架将垂向载荷传递到螺旋压缩弹簧上，螺旋压缩弹簧将载荷传递到转动杆上，通过调整螺旋压缩弹簧压缩量改变垂向载荷大小；双向位移加载于转动杆方形轴肩外侧保证转动微动角度，实验完成后进行简单拆卸分析磨损状态和微观形貌，实现圆柱过盈面在装配应力、弯曲应力、扭转应力综合作用下的轴向微动和切向扭转微动测试。2.根据权利要求1所述的一种新型过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构，其特征在于：所述轴套采用外方内圆结构，分成上轴套和下轴套，采用螺栓连接将圆柱轴箍在轴套中并保证上轴套和下轴套之间有间隙，便于固定且实现过盈配合面接触应力可调和损伤表面检测。3.根据权利要求1所述的一种新型过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构，其特征在于：所述转动杆一端与圆柱轴采用螺纹连接，且另一端采用方形轴肩设计，便于螺纹连接且保证弹簧定位。4.根据权利要求1所述的一种新型过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构，其特征在于：所述异型弹簧托架与加载罩接触部位采用曲面接触设计且弹簧托架内孔与转动杆头有间隙，允许加载罩、异型弹簧托架与转动杆之间存在轴向位移和转动位移，实现自定位。2CN110082084A说明书1/4页一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构技术领域[0001]本发明涉及机械损伤测试领域，尤其涉及到一种过盈配合面平-扭复合微动损伤测试结构。背景技术[0002]目前，圆柱面接触微动损伤在工业生产中普遍存在。接触面间一般同时存在轴向微动滑移和切向微动滑移，即同时存在轴向平动微动和切向转动微动，其损伤机理比平面-球面接触平动微动损伤机理复杂的多，其损伤的检测也比球面-平面接触平动微动要困难的多。比如火车轮对的车轴与车轮内孔过盈配合面的微动损伤、组合式支承辊的辊套内孔和辊芯表面的微动损伤，应用过程中过盈配合面除了承受装配应力，还同时承受弯矩和扭矩载荷，因此其微动损伤机理非常复杂，而且由于过盈配合面在整体结构内部，将整体结构切割开后才能检测到微动损伤数据，因此检测过程也比较复杂。发明内容[0003]针对上述技术问题，为了便于研究除了承受装配应力还同时承受弯矩和扭矩载荷的微动损伤机理非常复杂的过盈配合面，设计了一种用于过盈配合面平-扭复合微动损伤测试的结构，将轴套设计成可拆分式，分为外方内圆的上半轴套和下半轴套，通过螺栓连接将轴与轴套装配在一起并在上下半轴套之间留有间隙方便通过调节螺栓的预紧力来调整轴与轴套之间的过盈量。为了给过盈配合的轴施加载荷设计了一根转动杆，转动杆的一端与圆柱轴通过螺纹连接，另一侧设计了一个方形轴肩，便于螺纹连接而且可以保证弹簧定位，过盈配合的圆柱轴所需载荷通过转动杆来施加,最后进行简单拆卸就可以分析过盈配合面的磨损状态和微观形貌。本发明可以定量分析过盈配合面的微动损伤机理，定量分析实验完成后只需进行简单拆卸就可以分析磨损状态和微观形貌，大大提高了实验的效率和准确性。[0004]本发明根据以下技术方案实现上述目的：[0005]一