一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置，屬于材料試驗技術領域。該裝置包括2個液壓油缸、2個橫梁底座、橫梁、測試軸、連接法蘭、固定底座、扭轉角位移傳感器、油液壓力傳感器和液壓控制系統。在用地腳螺栓把2個橫梁底座和固定底座固定后，控制壓力油分別交替進入兩個液壓油缸，可對被測試軸施加交變疲勞載荷；控制壓力油進入一個液壓油缸，另一個油缸卸荷，不斷提高供油壓力，可測試被測試軸的極限扭轉載荷。本發明專利技術可實現軸類零件的交變疲勞載荷和極限扭轉載荷測試，試驗裝置結構簡單，加載能力大，工作效率高，易于操作。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及材料試驗
，特別是指一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置。
技術介紹
軸類零件廣泛應用在汽車、航天、石油等行業中，通常工作條件較差，經常受到不斷變化的扭矩載荷，如汽車中的傳動軸在不同檔位會受到不同方向和不同大小的扭矩，因此軸類零件的疲勞強度是非常重要的一項性能。對于軸類零件扭轉疲勞強度試驗方面，目前主要還是對轎車類傳動軸進行扭轉疲勞試驗，試驗裝置所能提供的扭矩很有限，無法對軸類零件進行極限大扭矩(大于10萬牛米)扭轉疲勞強度試驗。例如專利CN201210537897.2(一種汽車傳動軸疲勞試驗方法)中所述傳動軸試驗裝置，按其結構形式和驅動方式,想達到10萬牛米的負載轉矩，需要配置大型電動機，外形龐大，消耗功率大，不節能，而且試驗裝置結構復雜,成本較高。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置。該裝置包括液壓油缸、橫梁底座一、橫梁底座二、橫梁、連接法蘭、固定底座、扭轉角位移傳感器、油液壓力傳感器和液壓控制系統，橫梁架設在橫梁底座一和橫梁底座二之間空隙處，橫梁底座一、橫梁底座二和固定底座通過地腳螺栓固定在工作面上；橫梁兩端下部各設置一個液壓油缸，被測試軸架設在橫梁和固定底座上，被測試軸兩端與橫梁和固定底座連接處通過連接法蘭連接，并用螺栓固定；扭轉角位移傳感器用于測試被測試軸的扭矩，油液壓力傳感器設置在液壓油缸處，用于測試油液壓力；液壓控制系統與液壓油缸相連，用于控制液壓油缸油液載荷。其中，液壓控制系統包括油箱、油泵、溢流閥、蓄能器、換向閥、電動機和過濾器，油箱通過油泵與液壓油缸相連，油泵由電動機驅動，液壓油缸進油管路上設置溢流閥和蓄能器，液壓油缸進油管路和出油管路上設置換向閥，出油管路靠近油箱處設置過濾器。該裝置采用杠桿原理，用液壓油缸來實現推力，得到大于50萬牛米的扭矩。液壓油缸分布在橫梁兩側，通過液壓系統換向閥向兩個油缸交替輸入壓力油，可實現被測試軸的交變載荷，逐漸提高液壓系統供油壓力，可測試軸的極限承載能力。換向閥不斷重復通電和斷電兩種狀態，可實現用于被測試軸的交變疲勞載荷；溢流閥逐漸提高開啟壓力，可實現用于測試軸的極限扭轉載荷。蓄能器的作用是向液壓油缸供油，從而減小油泵排量；在換向閥換向時，蓄能器吸收液壓油缸內油壓急劇變化引起的油壓沖擊，保護液壓系統不受損害，使系統運轉更平穩。本專利技術的上述技術方案的有益效果如下：一是試驗裝置結構簡單，成本低，驅動功率小，工作效率高，易于操作；二是可實現被測試軸的交變疲勞載荷和極大扭矩(大于50萬牛米)極限載荷。附圖說明圖1為本專利技術的用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置結構示意圖；圖2為本專利技術的用于軸類大扭矩扭轉疲勞試驗裝置的液壓控制系統原理圖。其中：1-橫梁底座一；2-液壓油缸；3-橫梁；4-被測試軸；5-固定底座；6-連接法蘭；7-螺栓；8-油箱；9-油泵；10-溢流閥；11-蓄能器；12-橫梁底座二；13-換向閥；14-電動機；15-過濾器。具體實施方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本專利技術提供一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置。如圖1所示，該裝置中橫梁3架設連接在橫梁底座一1和橫梁底座二12之間空隙處，橫梁底座一1、橫梁底座二12和固定底座5通過地腳螺栓固定在工作面上；橫梁3兩端下部各設置一個液壓油缸2，被測試軸4架設在橫梁3和固定底座5上，被測試軸4兩端與橫梁3和固定底座5連接處通過連接法蘭6連接，并用螺栓7固定；扭轉角位移傳感器用于測試被測試軸4的扭矩，油液壓力傳感器設置在液壓油缸2處，用于測試油液壓力；液壓控制系統與液壓油缸2相連，用于控制液壓油缸2油液載荷。如圖2所示，液壓控制系統包括油箱8、油泵9、溢流閥10、蓄能器11、換向閥13、電動機14和過濾器15，油箱8通過油泵9與液壓油缸2相連，油泵9由電動機14驅動，液壓油缸2進油管路上設置溢流閥10和蓄能器11，液壓油缸2進油管路和出油管路上設置換向閥13，出油管路靠近油箱8處設置過濾器15。該裝置中，通過改變換向閥13的通電狀態，控制兩個加載液壓油缸2的進油，從而實現被測試軸4的不同加載狀態。被測試軸4的交變疲勞載荷時，不斷重復通電和斷電兩種狀態，此時換向閥13周期性換向，換向過程中蓄能器11可以向兩個液壓油缸2中交替輸出壓力油，液壓油缸2交替的在橫梁3處施加推力，使被測試軸4承受方向不斷變化的扭矩載荷；被測試軸4的極限扭轉載荷，換向閥13保持某種工作狀態，液壓油進入一個液壓油缸，另一個液壓油缸與油箱8接通，從而對被測試軸4施加一定方向的轉矩載荷，不斷提高溢流閥10的開啟壓力，直到被測試軸4被破壞。以上所述是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置，其特征在于：包括液壓油缸(2)、橫梁底座一(1)、橫梁底座二(12)、橫梁(3)、連接法蘭(6)、固定底座(5)、扭轉角位移傳感器、油液壓力傳感器和液壓控制系統，橫梁(3)架設在橫梁底座一(1)和橫梁底座二(12)之間空隙處，橫梁底座一(1)、橫梁底座二(12)和固定底座(5)通過地腳螺栓固定在工作面上；橫梁(3)兩端下部各設置一個液壓油缸(2)，被測試軸(4)架設在橫梁(3)和固定底座(5)上，被測試軸(4)兩端與橫梁(3)和固定底座(5)連接處通過連接法蘭(6)連接，并用螺栓(7)固定；扭轉角位移傳感器用于測試被測試軸(4)的扭矩，油液壓力傳感器設置在液壓油缸(2)處，用于測試油液壓力；液壓控制系統與液壓油缸(2)相連，用于控制液壓油缸(2)油液載荷。

【技術特征摘要】
1.一種用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置，其特征在于：包括液壓油缸(2)、橫梁底座一(1)、橫梁底座二(12)、橫梁(3)、連接法蘭(6)、固定底座(5)、扭轉角位移傳感器、油液壓力傳感器和液壓控制系統，橫梁(3)架設在橫梁底座一(1)和橫梁底座二(12)之間空隙處，橫梁底座一(1)、橫梁底座二(12)和固定底座(5)通過地腳螺栓固定在工作面上；橫梁(3)兩端下部各設置一個液壓油缸(2)，被測試軸(4)架設在橫梁(3)和固定底座(5)上，被測試軸(4)兩端與橫梁(3)和固定底座(5)連接處通過連接法蘭(6)連接，并用螺栓(7)固定；扭轉角位移傳感器用于測試被測試軸(4)的扭矩，油液壓力傳感器設置在液壓油缸(2)處，用于測試油液壓力；液壓控制系統與液壓油缸(2)相連，用于控制液壓油缸(2)油液載荷。2.根據權利要求1所述的用于軸類零件大扭矩扭轉疲勞試驗裝置，其特征在于：所述液壓控制系統包括油箱(8)、油泵(9)、溢流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊耀東，陳鵬，楊威威，張文明，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11