[实用新型]一种用于汽车零部件疲劳测试的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车机械技术领域，涉及一种用于汽车零部件疲劳测试的试验装置。

背景技术

许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。当材料或结构在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，但经过长时间的应力反复循环作用后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做疲劳破坏。而疲劳破坏具有受交变力、作用时间长、断裂瞬时发生且疲劳断裂区为脆性等特点。在汽车生产制造过程中，汽车零部件的疲劳试验时提高汽车耐久性的重要方法。而疲劳试验机是检测材料、零部件、结构疲劳性能的重要仪器设备，是材料行业和各级质监部门对材料性能检测最常用的设备之一。

目前，大多数疲劳试验机均通过液压系统控制，这使得试验机存在整体尺寸大、结构复杂、控制不够精确等技术缺陷，而且液压疲劳试验机的成本较高，对维护的要求与试验环境的要求也高。另外，大部分疲劳试验机只能实现单一的拉伸或扭转疲劳试验，难以在同一台机器上进行多种疲劳试验，而且不能实现在同一台机器上对不同大小与形状的试件进行试验，设备的通用性不足。这无疑会给汽车零部件的检测工作带来不利影响。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构紧凑，实用性好，适用范围广，能方便实现扭转疲劳试验与拉伸疲劳试验的用于汽车零部件疲劳测试的试验装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于汽车零部件疲劳测试的试验装置，该试验装置包括工作台、设置在工作台上的垂直固定梁以及与垂直固定梁相对设置的安装底座，所述的安装底座上设有电机以及与电机传动连接的传动转换机构，所述的垂直固定梁与传动转换机构之间设有试件夹具，该试件夹具将待测试的试件夹紧固定在垂直固定梁与传动转换机构之间，所述的传动转换机构的输入端与电机的输出轴固定连接，输出端设有拉扭复合式传感器，并通过拉扭复合式传感器与试件夹具固定连接。

所述的试验装置还包括电子控制器，该电子控制器通过电路分别与电机、拉扭复合式传感器连接。

所述的传动转换机构包括施力主轴、与电机的输出轴固定连接的第一传动轴、齿轮齿条单元、蜗轮蜗杆单元、与第一传动轴平行设置的第二传动轴以及设置在第二传动轴上的传动齿轮；

所述的齿轮齿条单元中的齿轮与第一传动轴键连接，并可移动地设置在第一传动轴上，所述的齿轮齿条单元中的齿条设置在施力主轴上；

所述的蜗轮蜗杆单元中的蜗杆与第二传动轴固定连接，所述的蜗轮蜗杆单元中的蜗轮与施力主轴键连接，并与蜗杆相啮合。

所述的第一传动轴上还设有用于拨动齿轮的换挡拨叉。

所述的试件夹具为一对，分别相向设置在垂直固定梁与拉扭复合式传感器上，并将试件的两端夹紧固定。

所述的拉扭复合式传感器既可以测量扭矩，也可以测量拉力。

所述的换挡拨叉可以控制传动转换机构的离合，可以控制疲劳试验装置的平动、扭转等动作。

所述的工作台的材质为表面渗碳淬火的45钢，其既具有较好的表面硬度，又不会破坏整体结构的适宜刚度。

在进行拉压疲劳试验时，所述的齿轮齿条组中的齿轮、齿条相啮合，此时，齿轮与传动齿轮相分离，所述的电机输出轴将转矩直接传递至第一传动轴，该第一传动轴通过键连接将转矩传递至齿轮齿条组，齿轮、齿条将转动变为施力主轴的平动，进而拉伸试件，调节电机反向转动，施力主轴的运动方向发生改变，进而压缩试件，完成一次拉压疲劳试验；

在进行扭转疲劳试验时，通过换挡拨叉拨动齿轮齿条组中的齿轮，使其与所述的传动齿轮相啮合，此时，齿轮齿条组中的齿轮、齿条相分离，所述的传动齿轮通过第二传动轴把转矩传递至蜗轮蜗杆组，蜗轮、蜗杆改变转动的方向，并把转矩通过键连接传递到施力主轴，进而扭转试件，完成一次扭转疲劳试验。

在进行拉压疲劳试验时，由于蜗轮蜗杆组中的蜗轮与施力主轴通过键连接，在施力主轴前后平动的时候，并不会带动蜗轮蜗杆组前后运动，两者不会产生干涉，所以，蜗轮蜗杆组并不会影响拉压疲劳试验的正常进行。

与现有技术相比，本实用新型通过改变齿轮的啮合位置，可方便实现扭转疲劳试验与拉伸疲劳试验，实现了一机多用，在单输入的条件下，通过调节传动转换机构中不同的啮合方式，可以实现对试件的拉伸或疲劳试验，有效缩短疲劳试验的周期，进而为降低整车开发的周期提供基础，并且直接使用电机驱动与控制，使得整体结构简单，控制更加准确，结构紧凑，尺寸较小，有效降低试验成本。

附图说明