[实用新型]精密材料微观力学性能原位扭转测试平台

权利要求书

1.一种精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：包括扭矩加载机构、试件夹持机构、扭矩精密测量机构、转角精密测量机构；所述的扭矩加载机构安装在基座Ⅰ、Ⅱ（1、40）上，基座Ⅰ（1）和基座Ⅱ（40）通过基座支架Ⅰ（41）和基座支架Ⅱ（46）固定安装在一起，扭矩加载机构通过两级蜗轮蜗杆减速、换向，将扭矩加载在测试工件；试件夹持机构包含试件夹具Ⅰ、Ⅱ（21、29），分别为主动端和被动端；扭矩精密测量机构固定在试件夹具Ⅱ（29）的一端，整体安装在夹具安装座（32）上；转角精密测量机构固定在测试工件（24）一侧精密导轨Ⅲ（39）的导轨滑块Ⅰ、Ⅱ（42、43）上。

2.根据权利要求1所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：所述的扭矩加载机构包括精密驱动电机（2）、电机支座（3）、弹性联轴器（4）、蜗杆Ⅰ、Ⅱ（6、13）、蜗轮Ⅰ、Ⅱ（11、15），精密驱动电机（2）通过电机支座（3）固定安装在基座Ⅰ（1）上，其输出轴与蜗杆Ⅰ（6）通过弹性联轴器（4）联接；蜗杆Ⅰ（6）通过轴承支座Ⅰ（5）、轴承支座Ⅱ（7）、蜗杆轴Ⅰ（8）和轴承（9）安装在基座Ⅰ（1）上，并与蜗轮Ⅰ（11）形成第一级减速和换向；同理通过蜗杆Ⅱ（13）和蜗轮Ⅱ（15）形成第二级减速和换向，蜗杆Ⅱ（13）和蜗轮Ⅰ（11）通过蜗轮轴Ⅱ（10）安装在轴承支座Ⅲ和Ⅳ（12、14）上，轴承支座Ⅲ和Ⅳ（12、14）固定安装在基座Ⅰ（1）上；两级减速和换向，第一级采用较小的减速比，第二级采用较大减速比，以提高扭矩加载的精度，减小扭矩加载机构结构尺寸；扭矩通过蜗轮轴Ⅲ（16）传输到试件夹具Ⅰ（21）上。

3.根据权利要求1所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：所述的试件夹持机构包括夹具轴承支座（18）、试件夹具Ⅰ、Ⅱ（21、29）、端盖（30），试件夹具Ⅰ（21）与第二级减速输出轴联接，即蜗轮轴Ⅱ（16），两者通过精密轴承、夹具轴承支座（18）以及轴承端盖（17）和螺钉安装在基座Ⅱ（40）上；试件夹具Ⅱ（29）直接与精密扭矩传感器（31）固定安装，传输扭矩信号。

4.根据权利要求1所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：所述的扭矩精密测量机构包括精密扭矩传感器（31）、夹具安装座（32）、精密导轨Ⅰ、Ⅱ（33、37）以及导轨滑块Ⅲ、Ⅳ（44、45），在精密扭矩传感器（31）的前端，通过端盖（30）以及螺钉与试件夹具Ⅱ（29）联接，测试工件（24）所受扭矩通过试件夹具Ⅱ（29）传递给精密扭矩传感器（31）；在精密扭矩传感器（31）的后端，通过螺钉安装在夹具安装座（32）上，夹具安装座（32）固定在导轨滑块Ⅲ、Ⅳ（44、45）上；精密导轨Ⅰ、Ⅱ（33、37）平行放置，通过螺钉固定在基座Ⅱ(40)上。

5.根据权利要求1所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：所述的转角精密测量机构包括角位移传感器Ⅰ、Ⅱ（20、36）、转角测量带轮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（22、26、27、34）、传动带Ⅰ、Ⅱ（23、28）、精密导轨Ⅲ（39）以及导轨滑块Ⅰ、Ⅱ（42、43），在测试工件（24）的标定测试长度两端分别通过螺钉安装有转角测量带轮Ⅰ（22）和转角测量带轮Ⅲ（27），两带轮通过传动带Ⅰ（23）和传动带Ⅱ（28）分别与转角测量带轮Ⅲ（27）和转角测量带轮Ⅳ（34）相连；转角测量带轮Ⅲ（27）和转角测量带轮Ⅳ（34）各自安装在角位移传感器Ⅰ、Ⅱ（20、36）上；角位移传感器Ⅰ（20）通过角位移传感器支座Ⅰ（25）以及螺钉安装在导轨滑块Ⅱ（43）上；同理，角位移传感器Ⅱ（36）通过角位移传感器支座Ⅱ（35）安装在导轨滑块Ⅰ（42）上；精密导轨Ⅲ（39）通过螺钉安装在基座Ⅱ（40）上；固定支架Ⅰ、Ⅱ（19、38）固定安装在导轨滑块Ⅰ、Ⅱ（42、43）上；用于临时固定导轨滑块Ⅰ、Ⅱ（42、43）在精密导轨Ⅲ（39）上。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台，其特征在于：所述的精密材料微观力学性能原位扭转测试平台可置于扫描电镜腔体中。