[实用新型]跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台

权利要求书

1.一种跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，包括精密驱动单元、传动及执行单元、信号控制及检测单元、连接及支撑单元，其特征在于，所述的精密驱动单元、传动及执行单元是：无刷直流伺服电动机（33）通过波纹管弹性联轴器（35）与一级蜗杆（37）连接，且通过由一级蜗杆（37）及一级蜗轮（4）所组成的一级蜗轮蜗杆传动副与二级蜗杆轴（1）连接，再通过二级蜗杆套Ⅰ、Ⅱ（3、27）及二级蜗轮Ⅰ、Ⅱ（2、28）组成的二级蜗轮蜗杆传动副分别与精密滚珠丝杠Ⅰ、Ⅱ（13、18）连接，并进一步通过方螺母Ⅰ、Ⅱ（7、22）与锤头（12）连接；其中无刷直流伺服电动机（33）与电机法兰盘（34）紧固连接，电机法兰盘（34）与平台底座（19）固定连接；波纹管联轴器（35）分别与电机输出轴和一级蜗杆轴（37）刚性连接，该一级蜗杆（37）和一级蜗杆轴承组成的一级蜗杆传动组件通过一级蜗杆轴承座（36）、定位销和沉头螺钉固定于平台底座（19）上；二级蜗杆轴（1）和二级蜗杆轴承组成的二级蜗杆传动组件分别与侧板Ⅱ、Ⅰ（24、31）轴承孔通过过盈配合连接；一级蜗轮（4）及二级蜗轮Ⅰ、Ⅱ（2、28）分别与一级蜗杆（37）及精密滚珠丝杠Ⅰ、Ⅱ（13、18）刚性连接；二级蜗杆套Ⅰ、Ⅱ（3、27）分别与二级蜗杆轴（1）刚性连接；精密滚珠丝杠Ⅰ、Ⅱ（13、18）的丝杠固定端Ⅰ、Ⅱ（5、25）与平台底座（19）连接，丝杠支撑端（16）与平台底座（19）连接；方螺母Ⅰ、Ⅱ（7、22）分别与丝杠螺母Ⅰ、Ⅱ（6、23）刚性连接；力传感器（11）分别与力传感器连接件（10）和锤头（12）螺纹连接，并通过螺母紧固；力传感器（11）、力传感器连接件（10）和锤头（12）组成的执行单元通过紧定螺钉和沉头螺钉与方螺母Ⅰ、Ⅱ（7、22）定位连接。

2.根据权利要求1所述的跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，其特征在于：所述的信号控制及检测单元包括力传感器（11）和光电编码器（32），该力传感器（11）分别与力传感器连接件（10）和锤头（12）螺纹连接，并通过螺母紧固。

3.根据权利要求1所述的跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，其特征在于，所述的连接及支撑单元包括T型槽（15）、支撑头Ⅰ、Ⅱ（14、17）及辅助支撑板，该T型槽（15）固定在丝杠支撑端（16）上，支撑头Ⅰ、Ⅱ（14、17）在该T型槽（15）内移动至设定跨距通过T型螺栓、螺母与T型槽（15）紧固，辅助支撑板置于支撑头Ⅰ、Ⅱ（14、17）的狭槽内。

4.根据权利要求1所述的跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，其特征在于，所述的方螺母Ⅰ、Ⅱ（7、22）的一侧为凹槽形。

5.根据权利要求1所述的跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，其特征在于，所述的丝杠固定端Ⅰ、Ⅱ（5、25）分别与导向杆Ⅰ、Ⅱ（8、21）的一端过盈装配，该导向杆Ⅰ、Ⅱ（8、21）的另一端分别安装在导向杆支撑座Ⅰ、Ⅱ（9、20）内，并通过螺钉夹紧，直线轴承（30）与方螺母Ⅰ、Ⅱ（7、22）上的精加工孔过盈配合。

6.根据权利要求1所述的跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台，其特征在于，所述的侧板Ⅱ、Ⅰ（24、31）分别固定在托台（29）上，该托台（29）斜面与底面成0~90°角，该托台（29）通过两侧的耳座固定在显微成像仪器的载物台上。