[发明专利]双轴拉伸-扭转复合载荷力学性能测试装置

说明书

双轴拉伸‑扭转复合载荷力学性能测试装置属于力学测试技术领域，目的在于解决现有技术存在的结构功能单一以及适用范围窄的问题。本发明包括基座以及设置在基座上的X向拉伸扭转单元和Y向拉伸扭转单元，X向拉伸扭转单元和Y向拉伸扭转单元结构相同并呈十字交错设置；X向拉伸扭转单元包括：两个相对基座上端面沿所在方向滑动的滑座；分别和两个滑座通过轴承连接的两个夹钳，通过两个夹钳夹持待测试件两端；设置在基座下端面的拉伸驱动单元，拉伸驱动单元带动两个滑座同步相背运动或相向运动；以及设置在两个滑座上的两个扭转驱动单元，两个扭转驱动单元对待测试件的两端施加扭转载荷；X向拉伸扭转单元的两个夹钳与Y向拉伸扭转单元的两个夹钳位于同一平面。

技术领域

本发明属于力学测试技术领域，具体涉及一种双轴拉伸-扭转复合载荷力学性能测试装置。

背景技术

材料的发展很大程度的推动了社会的进步，但同时随着科技的进步，人类对于材料的使用要求越来越高，使用条件也愈加复杂。虽然材料科学技术飞速发展，但目前主要的研究领域集中于新材料的开发与应用，对于材料自身特性的表征与评价技术发展缓慢，能真实模拟材料实际服役条件的力学性能测试装置十分稀少。应用传统的测试装置不能完全体现出一些构件实际的受力状态，所以测得的力学参数也不具有绝对的参考价值。

另外，针对现有技术中一些机器中的轴类零件，其在实际服役过程中承受拉伸、扭转疲劳等一系列复合载荷的交互作用，而这些实际的外界因素都会对材料力学性能产生较大的影响，因此，需要对轴类零件力学性能进行测试，现有的力学测试装置结构功能单一、适用范围窄。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双轴拉伸-扭转复合载荷力学性能测试装置，解决现有技术存在的结构功能单一以及适用范围窄的问题。实现双轴拉伸、双轴扭转、单轴拉伸、单轴扭转、单轴拉伸-扭转复合、双轴拉伸-扭转复合等加载模式，为材料力学性能测试提供更加丰富的受力状态模拟。

为实现上述目的，本发明的双轴拉伸-扭转复合载荷力学性能测试装置包括基座以及设置在基座上的X向拉伸扭转单元和Y向拉伸扭转单元，所述X向拉伸扭转单元和Y向拉伸扭转单元结构相同并呈十字交错设置；

所述X向拉伸扭转单元包括：

两个相对基座上端面沿所在方向滑动的滑座；

分别和两个滑座通过轴承连接的两个夹钳，通过两个夹钳夹持待测试件两端；

设置在所述基座下端面的拉伸驱动单元，所述拉伸驱动单元带动两个所述滑座同步相背运动或相向运动；

以及设置在两个滑座上的两个扭转驱动单元，两个所述扭转驱动单元对所述待测试件的两端施加扭转载荷；

所述X向拉伸扭转单元的两个夹钳与Y向拉伸扭转单元的两个夹钳位于同一平面。

所述拉伸驱动单元包括：

双向丝杠螺母副，所述双向丝杠螺母副包括通过丝杠支座设置在所述基座下表面的双向丝杠、和所述双向丝杠的两段分别配合的两个螺母以及分别和两个螺母固定连接的两个螺母座，两个所述螺母座穿过所述基座分别和两个所述滑座固定连接；

以及通过蜗轮蜗杆减速组带动双向丝杠转动的拉伸电机。

所述蜗轮蜗杆减速组包括：

和所述拉伸电机输出轴同轴固定连接的第一蜗杆；

和所述第一蜗杆配合的第一蜗轮；

和所述第一蜗轮同轴固定连接的第二蜗杆；

和所述第二蜗杆啮合的第二蜗轮，所述第二蜗轮固定在所述双向丝杠的任意一端。

所述扭转驱动单元包括：

固定在所述滑座上的扭转电机；