[发明专利]一种适用于精密机械接触模型试验的非均匀压力加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力加载装置，具体涉及一种适用于精密机械接触 模型试验的非均匀压力加载装置，属于试验设备领域。

背景技术

精密机械装配过程中，为了研究装配接触面由于形位误差引起的非 均匀接触应力的分布规律，需要对装配的试验件施加载荷，模拟实际过 程中的加载方式。

从现有压力加载装置来看，主要有以下两种加载机构：

(1)电机驱动推力器：其工作原理一般是通过伺服系统控制电机， 电机经过减速箱和皮带轮等一系列传动机构带动丝杠转动，从而驱动推 力器，通过位移加载间接实现对试验件施加力载荷；

(2)液压系统驱动推力器：其工作原理是通过控制系统控制节流 阀的关闭，使液压系统的活塞杆正向或者反向运动，从而驱动推力器对 试验件进行位移加载，最后实现对试验件间接施加力载荷。

上述两种方法主要应用于金属材料或者建筑材料的抗压和抗拉特 性等实验研究，虽然具有行程大，载荷大，容易控制的优点，但是这两 种方法的缺点是系统结构复杂，推力器施加在试验件上的力是一个非均 匀的面载荷，无法准确对试验件施加单个或者组合的集中载荷；然而在 精密机械领域研究过程中，为了准确模拟实际载荷，需要对试验件施加 单个或者各种组合的集中载荷。

有鉴于此，本发明提供了一种结构和操作相对简单的适用于精密机 械接触模型试验的非均匀压力加载装置，能够对试验件施加单个集中载 荷和组合载荷的非均匀压力加载装置。

该非均匀压力加载装置包括下板，立柱，上板和位移加载机构：

下板四角对称地固定有4根立柱，立柱为全螺纹结构，上板在与下 板相对应的位置开有四个通孔，4根立柱先分别旋入一个螺母，然后穿 过上板中的4个通孔后，再在上板上方的每根立柱上再旋入一个螺母， 通过旋转每根立柱上的两个螺母调节上板高度后将上板调至水平并锁 紧在立柱上；

上板开有多个尺寸和形状都相同的阶梯孔，阶梯孔为上粗下细的阶 梯状结构，粗孔部分为螺纹孔，细孔部分为光孔，螺纹孔与光孔分界处 形成一个台阶，位移加载机构安装在阶梯孔中；

位移加载机构包括十字槽螺栓、轻质弹簧和圆头圆柱：轻质弹簧放 置在螺纹孔与光孔交界处的台阶上；上粗下细的阶梯状圆头圆柱置于阶 梯孔中，下部细圆柱穿过轻质弹簧并插入阶梯孔的光孔中，上部粗圆柱 卡在轻质弹簧之上，在未有载荷时，圆头圆柱下端面刚好与上板下表面 相平；旋转十字槽螺栓在阶梯孔的螺纹孔中进给，推动圆头圆柱直线进 给运动，完成对试验件的加载过程；

所述阶梯孔在上板中阵列分布；

本发明的非均匀力加载装置还进一步包括一个固定在下板的几何 中心处的固定装置，用于固定试验件；

本发明的非均匀力加载装置还进一步包括接触力测量系统，放置在 试验件的两个零件的配合表面之间，用于测量非均匀力加载装置所施加 载荷在试验件接触面上的分布规律和大小。

本发明公开的适用于精密机械接触模型试验的非均匀压力加载装置 具有结构简单，操作方便，使用寿命长并且容易真实模拟装配时对试验 件施加单个或者组合加载情况。

附图说明

图1为本发明的适用于精密机械接触模型试验的非均匀力加载装置 的剖面图；

图2为本发明的适用于精密机械接触模型试验的非均匀力加载装置 中的上板剖面图；

图3为本发明的适用于精密机械接触模型试验的非均匀力加载装置 中阶梯孔剖面图；

图4为本发明的适用于精密机械接触模型试验的非均匀力加载装置 中的位移加载机构剖面图；

其中1.立柱、2.螺母、3.上板、4.下板、5.通孔、6.阶梯孔、7. 十字槽螺栓、8.圆头圆柱、9.轻质弹簧、10.三爪卡盘。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述：