[发明专利]一种旋转弯曲疲劳试验夹具及方法

说明书

本发明公开了一种旋转弯曲疲劳试验夹具及方法，试验夹具包括联轴套、定位轴、轴承和轴承套，轴承安装在轴承套内，联轴套一端固定安装在轴承的内圈中，另一端设有用于连接的测试试样一端的安装孔，测试试样另一端通过机床驱动做旋转运动，定位轴一端安装在机床的尾端上，另一端设有与轴承套通过滑槽滑块配合相连，轴承套上设有对其施加沿着滑槽滑动方向载荷的载荷装置，将测试试样安装好后，通过载荷装置对轴承套施加弯曲载荷，启动机床带动测试试样做旋转运动，直至试样断裂或者试样达到预设的旋转次数停止机床，完成测试，本发明结构简单，可以利用已有的机床，无需定制复杂的驱动设备就能对材料进行旋转弯曲疲劳测试。

技术领域

本发明属于材料性能测试领域，涉及一种材料疲劳性能测试技术，具体涉及一种旋转弯曲疲劳试验夹具及方法，能够在室温环境下测试材料疲劳寿命和疲劳强度。

背景技术

疲劳试验是测试材料疲劳强度和疲劳寿命的一种测试设备。国标GB/T4337-2008《金属材料疲劳试验旋转弯曲方法》中有将试样装成悬臂，进行单点或双点加力；或装成横梁，进行四点加力的方式。目前国内主要应用的是四点加力且在高温下工作的旋转弯曲疲劳试验机，存在对试样加工精度要求过高、砝码加载量过大等因素的制约，使得成本较高，很难在市面上推广。由于在大多材料的实际使用情况下，材料的疲劳破坏其实是在常温下进行的，其引发的许多重大事故，引起工程界的高度重视，但是进行常温旋转弯曲疲劳试验设备的缺乏，使得目前的情况难以满足市场需求。

发明内容

本夹具针对上述现有情况的需求，根据国标的要求，设计了一种结构简单，加载准确、适用范围广及自我保护的室温悬臂旋转弯曲疲劳试验夹具。

本夹具解决技术问题所采用的技术方案是：

一种旋转弯曲疲劳试验夹具，其特征在于：包括联轴套、定位轴、轴承和轴承套，所述轴承安装在轴承套内，联轴套一端固定安装在轴承的内圈中，另一端设有用于连接的测试试样一端的安装孔，测试试样另一端通过旋转运动装置驱动做旋转运动，所述定位轴一端安装在支撑装置上，另一端设有与轴承套的轴线垂直的滑槽，所述轴承套端部设有安装在滑槽内的滑块，所述轴承套上设有对其施加沿着滑槽滑动方向载荷的载荷装置。

作为改进，所述旋转运动驱动装置为机床，测试试样通过机床的三爪卡盘固定，定位轴通过机床的尾座支撑。

作为改进，所述载荷装置为砝码装置，所述轴承套外部设有环形槽，所述砝码装置通过连接装置挂置在轴承套的环形槽上，对应的定位轴上的滑槽为铅锤方向设置，机床为卧式机床。

作为改进，所述砝码装置为砝码盘，砝码盘上可根据需要添加不同载荷的砝码。

作为改进，所述连接装置为软质铁丝或者钢丝绳。

作为改进，所述定位轴上的滑槽为燕尾槽，对应的轴承套端部的滑块为燕尾滑块。

作为改进，所述燕尾滑块和燕尾槽的槽底之间预留间隙。

作为改进，所述轴承通过过盈配合安装在轴承套内，所述联轴套通过过盈配合安装在轴承的内圈内，联轴套的安装孔侧面设有用于固定测试试样的螺纹孔。

作为改进，所述轴承套的端部设有便于拆卸轴承的拆卸孔。

一种旋转弯曲疲劳试验测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将联轴套通过过盈配合安装在轴承的内圈中，将轴承过盈配合安装在轴承套内，将轴承套安装在定位轴的滑槽内，将定位轴安装在卧式机床的尾座上对正；

步骤二、将测试试样一端通过螺栓固定在联轴套内，另一端安装在卧式机床的三爪卡盘上；

步骤三、通过砝码对轴承套施加铅锤方向的载荷；