螺紋扭力特性測量裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術所述的螺紋扭力特性測量裝置，涉及一種機械聯結領域的測量裝置，具體為一種用于測量螺紋連接件扭力特性的裝置。螺紋扭力特性測量裝置包括：軸向加載機構、支撐結構、被測量螺紋對、扭矩扳手；軸向加載機構一端與被測量螺紋對連接，另一端通過接觸配合徑向定位于支撐結構上；被測量螺紋對通過螺栓安裝在支撐結構上；扭矩扳手套裝在被測量螺紋對的螺栓上。本發明專利技術具有機構簡單、加工簡便、使用方便、數據準確等優點，屬于用于研究螺紋聯接結構力學特性的新型螺紋扭力特性測量裝置。

Thread torsion characteristic measuring device

The invention relates to a screw torsion characteristic measuring device, relating to a measuring device in the mechanical coupling field, in particular to a device for measuring the torque characteristic of threaded connecting parts. Screw torque characteristic measuring device comprises an axial loading mechanism, support structure, the measured torque wrench, screw on end; axial loading mechanism and measurement of thread connection, another end through contact with radial positioning on the support structure; measured on thread mounted on the support structure by a bolt; the torque wrench is sheathed on the bolt to be measured on the thread. The invention has the advantages of simple mechanism, simple processing, convenient use, accurate data, etc., and belongs to a new screw torsion characteristic measuring device used for studying the mechanical characteristics of the thread connecting structure.

【技術實現步驟摘要】
螺紋扭力特性測量裝置
本專利技術所述的螺紋扭力特性測量裝置，涉及一種機械聯結領域的測量裝置，具體為一種用于測量螺紋連接件扭力特性的裝置。
技術介紹
螺紋連接結構簡單,拆裝方便,類型多樣,是機械裝配中應用最廣泛連接方式。具體應用如高層建筑、大型工業廠房和展覽館、橋梁、電站鍋爐、風力發電、公路、鐵路、機電裝備、港口機械、大型體育場館、地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環保工程、城市公共設施及臨時房屋等鋼結構工程項目。在機械產品裝配中,螺紋緊固件裝配質量是保證機械質量及正常運轉的基礎。目前在裝配工藝上最經濟實用的方法是通過控制扭矩來間接實現軸向預緊力的控制,也叫做力矩控制法。但力矩控制法通常是通過在一定條件下(如鋼制普通粗牙、無潤滑)給出一個扭矩系數平均值來估算預緊力,因而精度不高,在需要嚴格控制預緊力的場合難以滿足要求。螺紋聯接結構保證其可靠性的關鍵在于螺紋緊固件的合理選擇以及預緊力的合理控制。然而，由于國內在螺紋緊固件的選擇和預緊力的控制方面還存在不足。如預緊力分布散差過大，為保證螺紋的可靠聯接，在設計時通常會選用比較大的安全系數，這樣一來，雖然不會導致過載破壞，但是螺紋緊固件型號很大而所服役的預緊力相對很低，這樣不僅不利于充分發揮螺紋緊固件的效能，同時預緊力相對過小，也不利于螺紋緊固件的抗松動性能和抗疲勞性能的充分發揮。目前螺紋扭力特性測量專用的實驗裝置和方法均存在結構復雜、使用不便、功能單一等問題，不利于細致研究螺紋最佳預緊力、裝配方式、應力振動頻率和松動等關鍵性問題。因此迫切需要設計一種新型的專用測量設備，測量螺紋部位的扭力特性，獲取可靠的螺紋連接扭力特性數據，便于螺紋連接關鍵問題的精細化研究，進而為確定滿足精度要求的預緊工藝流程提供科學依據。針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的螺紋扭力特性測量裝置，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。
技術實現思路
鑒于上述現有技術中所存在的問題，本專利技術的目的是研究設計一種新型的螺紋扭力特性測量裝置試驗臺。用以解決螺紋扭力特性測量研究實驗臺缺乏，及現有實驗裝置在結構、功能、實用性等方面存在的問題。本專利技術的技術解決方案是這樣實現的：本專利技術所述的一種螺紋扭力特性測量裝置，其結構包括：軸向加載機構、支撐結構、被測量螺紋對、扭矩扳手；軸向加載機構一端與被測量螺紋對連接，另一端通過接觸配合徑向定位于支撐結構上；被測量螺紋對通過螺栓安裝在支撐結構上；扭矩扳手套裝在被測量螺紋對的螺栓上；本專利技術所述的支撐結構包括：支座、加載側蓋板、套筒、壓塊、螺紋側蓋板；套筒通過壓塊安裝于支座上；加載側蓋板和螺紋側蓋板通過螺栓定位于套筒上；本專利技術所述的軸向加載機構包括：手把輪、拉桿、加載扳手、螺母、拉力傳感器、彈簧、掛鉤；彈簧安裝于兩個掛鉤間；拉力傳感器兩端分別通過螺紋與掛鉤和拉桿相連；拉桿裝于加載側蓋板的通孔中；螺母通過螺紋旋在位于加載側蓋板外側的拉桿上；加載扳手裝于螺母上；手把輪通過螺釘固定于拉桿上；本專利技術所述的被測量螺紋對包括試驗螺母和試驗螺栓；試驗螺母通過螺釘裝于螺紋側蓋板的外側，試驗螺栓與試驗螺母通過螺紋配合連接；試驗螺栓的一端與掛鉤連接，另一端套裝有扭矩扳手。本專利技術所述的彈簧軸向剛度為100000～1000000N/m之間；本專利技術所述的拉力傳感器測量范圍0～10000N，輸出0～10V電壓信號，具備通過數據采集系統進行拉力測量與分析的功能；本專利技術所述的扭矩扳手測量范圍0～20N.m，輸出0-10電壓信號，具備通過數據采集系統進行扭矩測量與分析的功能。本專利技術的原理及功能是：本專利技術原理是進行螺紋扭力特性測量時用手把住手把柄以防拉桿產生扭轉運動，使得拉桿只能沿周向運動，通過加載扳手旋轉螺母調整拉桿的軸向位置，拉桿拉動彈簧變形，通過拉力傳感器和實時測量軸向拉力。在給定軸向拉力下，用手緩慢拉動扭矩扳手，扭矩扳手所測扭矩值會先緩慢增大，后突然小幅跳動，同時扭矩扳手發生顯著周向位移，此時獲取的扭矩即為該軸向拉力下的螺紋預緊扭矩值。通過更換試驗螺栓和試驗螺母，可進行不同潤滑條件、不同表面粗糙度、溫度等對螺紋扭力特性影響試驗。本專利技術的優點是顯而易見的，主要表現在：1、本專利技術的使用，解決了螺紋扭力測量專用的實驗裝置和方法所存在的結構復雜，干擾因素多，測量結構準確性不高等問題；2、本專利技術可進行不同潤滑條件、不同螺紋表面粗糙度、不同螺紋結構參數和材料下螺紋扭力特性試驗，為研究螺母擰緊力矩與軸向壓緊力之間關系和螺紋連接件設計提供依據和支撐，屬于專用型的新型實驗裝置。本專利技術具有機構簡單、加工簡便、使用方便、數據準確等優點，故屬于一種用于研究螺紋聯接結構力學特性的新型螺紋扭力特性測量裝置。附圖說明附圖1為本專利技術結構示意圖；在圖中：1、手把輪2、拉桿3、加載扳手4、螺母5、加載側蓋板6、套筒7、拉力傳感器8、壓塊9、彈簧10、螺紋側蓋板11、試驗螺母12、試驗螺栓13、扭矩扳手14、支座15、掛鉤。具體實施方式本專利技術的具體實施例如附圖所示，螺紋扭力特性測量裝置包括：軸向加載機構、支撐結構、被測量螺紋對、扭矩扳手13；軸向加載機構一端與被測量螺紋對連接，另一端通過接觸配合徑向定位于支撐結構上；被測量螺紋對通過螺栓安裝在支撐結構上；扭矩扳手13套裝在被測量螺紋對的螺栓上；支撐結構包括：支座14、加載側蓋板5、套筒6、壓塊8、螺紋側蓋板10；套筒6通過壓塊8安裝于支座14上；加載側蓋板5和螺紋側蓋板10通過螺栓定位于套筒6上；軸向加載機構包括：手把輪1、拉桿2、加載扳手3、螺母4、拉力傳感器7、彈簧9、掛鉤15；彈簧9安裝于兩個掛鉤15間；拉力傳感器7兩端分別通過螺紋與掛鉤15和拉桿2相連；拉桿2裝于加載側蓋板5的通孔中；螺母4通過螺紋旋在位于加載側蓋板5外側的拉桿2上；加載扳手3裝于螺母4上；手把輪1通過螺釘固定于拉桿2上；被測量螺紋對包括試驗螺母11和試驗螺栓12；試驗螺母11通過螺釘裝于螺紋側蓋板10的外側，試驗螺栓12與試驗螺母11通過螺紋配合連接；試驗螺栓12的一端與掛鉤15連接，另一端套裝有扭矩扳手13。彈簧9軸向剛度為100000～1000000N/m之間；拉力傳感器7測量范圍0～10000N，輸出0～10V電壓信號，具備通過數據采集系統進行拉力測量與分析的功能；扭矩扳手13測量范圍0～20N.m，輸出0-10電壓信號，具備通過數據采集系統進行扭矩測量與分析的功能；安裝時，將套筒6通過壓塊8固定在支座14上，將螺紋側蓋板10安裝在套筒6上，將試驗螺母11安裝在試驗螺栓12的中間部位，連接掛鉤15、彈簧9、拉力傳感器7和拉桿2，然后通過掛鉤將軸向力加載部件和試驗螺栓連接起來，之后將上述組裝好的部件放置在套筒內，并通過螺栓將試驗螺母11固定在螺紋側蓋板10上，然后依次安裝加載側蓋板5、螺母4和手把輪1，最后安裝加載扳手3和扭矩扳手13。以上所述，僅為本專利技術的較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本
的技術人員在本專利技術公開的技術范圍內，根據本專利技術的技術方案及其本專利技術的構思加以等同替換或改變均應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺紋扭力特性測量裝置，其特征在于所述的測量裝置包括：軸向加載機構、支撐結構、被測量螺紋對、扭矩扳手(13)；軸向加載機構一端與被測量螺紋對連接，另一端通過接觸配合徑向定位于支撐結構上；被測量螺紋對通過螺栓安裝在支撐結構上；扭矩扳手(13)套裝在被測量螺紋對的螺栓上；所述的支撐結構包括：支座(14)、加載側蓋板(5)、套筒(6)、壓塊(8)、螺紋側蓋板(10)；套筒(6)通過壓塊(8)安裝于支座(14)上；加載側蓋板(5)和螺紋側蓋板(10)通過螺栓定位于套筒(6)上；所述的軸向加載機構包括：手把輪(1)、拉桿(2)、加載扳手(3)、螺母(4)、拉力傳感器(7)、彈簧(9)、掛鉤(15)；彈簧(9)安裝于兩個掛鉤(15)間；拉力傳感器(7)兩端分別通過螺紋與掛鉤(15)和拉桿(2)相連；拉桿(2)裝于加載側蓋板(5)的通孔中；螺母(4)通過螺紋旋在位于加載側蓋板(5)外側的拉桿(2)上；加載扳手(3)裝于螺母(4)上；手把輪(1)通過螺釘固定于拉桿(2)上；所述的被測量螺紋對包括試驗螺母(11)和試驗螺栓(12)；試驗螺母(11)通過螺釘裝于螺紋側蓋板(10)的外側，試驗螺栓(12)與試驗螺母(11)通過螺紋配合連接；試驗螺栓(12)的一端與掛鉤(15)連接，另一端套裝有扭矩扳手(13)。...

【技術特征摘要】
1.一種螺紋扭力特性測量裝置，其特征在于所述的測量裝置包括：軸向加載機構、支撐結構、被測量螺紋對、扭矩扳手(13)；軸向加載機構一端與被測量螺紋對連接，另一端通過接觸配合徑向定位于支撐結構上；被測量螺紋對通過螺栓安裝在支撐結構上；扭矩扳手(13)套裝在被測量螺紋對的螺栓上；所述的支撐結構包括：支座(14)、加載側蓋板(5)、套筒(6)、壓塊(8)、螺紋側蓋板(10)；套筒(6)通過壓塊(8)安裝于支座(14)上；加載側蓋板(5)和螺紋側蓋板(10)通過螺栓定位于套筒(6)上；所述的軸向加載機構包括：手把輪(1)、拉桿(2)、加載扳手(3)、螺母(4)、拉力傳感器(7)、彈簧(9)、掛鉤(15)；彈簧(9)安裝于兩個掛鉤(15)間；拉力傳感器(7)兩端分別通過螺紋與掛鉤(15)和拉桿(2)相連；拉桿(2)裝于加載側蓋板(5)的通孔中；螺母(4)通過螺紋旋在位于加載側蓋板(5)外側...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王永亮，陸華偉，崔穎，鐘兢軍，康達，
申請(專利權)人：大連海事大學，
類型：發明
國別省市：遼寧,21