[实用新型]一种螺栓被连接件刚度的测定装置

说明书

本实用新型公开了一种螺栓被连接件刚度的测定装置，涉及螺栓被连接件力学性能测定技术领域，包括标定装置和实际测量装置，标定装置包括第一螺栓，第一螺栓依次穿过垫板和轴力传感器后用第一螺母拧紧，第一螺栓的一端面上固定有第一超声波感应贴片，第一超声波感应贴片与超声波感应器连接；实际测量装置包括第二螺栓，第二螺栓穿过被连接件后用第二螺母拧紧，第二螺栓的一端面上固定有第二超声波感应贴片，第二超声波感应贴片与超声波感应器连接；第二螺栓的头部另连接有用于对第二螺栓施加扭矩的拧紧枪。本实用新型能够辅助研究人员快速有效地准确计算出螺栓被连接件刚度，解决了按照以往计算方式计算不精准的问题。

技术领域

本实用新型涉及螺栓被连接件力学性能测定技术领域，尤其涉及一种螺栓被连接件刚度的测定装置。

背景技术

螺栓连接是装配件中一种典型的连接方式，螺栓被连接件的刚度直接影响着整个机械系统的性能，因此引入对螺栓被连接件刚度的计算方法，可以有效的提高设计阶段整机机械性能的预测水平。

为确定螺栓被连接件刚度，往往采用有限元分析或通过理论计算，求出被连接件刚度。

目前，被连接刚度对于规则物体可以采用计算完成，但是对于复杂物体却无法进行，CAE作为模拟分析软件是通过加载一定的力在被连接件上，必然被连接件会发生的形变，然后根据力与压缩量的关系，计算出被连接件刚度，这种方法也有缺陷，不能保证与实际一致性，规格，大小，被连接件间隙等等，都会对结果值造成影响。

因此，如何确认实际螺栓被连接件刚度是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种螺栓被连接件刚度的测定装置，能够辅助研究人员快速有效地准确计算出螺栓被连接件刚度，解决了按照以往计算方式计算不精准的问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种螺栓被连接件刚度的测定装置，其特征在于，包括标定装置和实际测量装置，

所述标定装置包括第一螺栓，所述第一螺栓依次穿过垫板和轴力传感器后用第一螺母拧紧，所述第一螺栓的一端面上固定有第一超声波感应贴片，所述第一超声波感应贴片与超声波感应器连接；

所述实际测量装置包括第二螺栓，所述第二螺栓穿过被连接件后用第二螺母拧紧，所述第二螺栓的一端面上固定有第二超声波感应贴片，所述第二超声波感应贴片与超声波感应器连接；

所述第二螺栓的头部另连接有用于对第二螺栓施加扭矩的拧紧枪，所述拧紧枪外设有与其输出端信号连接的角度传感器和扭矩传感器；

所述垫板和轴力传感器的厚度之和等于被连接件的厚度；

所述第一螺栓和第二螺栓为相同螺栓。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一超声波感应贴片和第二超声波感应贴片为陶瓷贴片，所述第一超声波感应贴片和第二超声波感应贴片分别通过探针与超声波测试仪建立连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一超声波感应贴片通过胶粘剂粘附在第一螺栓的端面上，所述第二超声波感应贴片通过胶粘剂粘附在第二螺栓的端面上。

测定原理：

首先，对第一螺栓进行标定试验，实时采集超声波测试仪和轴力传感器的测试数据，生成时间延迟与轴力的标定曲线；

其次，利用拧紧枪在被连接件上以固定扭矩对第二螺栓拧紧，通过与拧紧枪信号连接的角度传感器和扭矩传感器，实时采集角度传感器与扭矩传感器的测试数据，生成扭矩与角度的曲线图；

通过公式ΔT/ΔA＝(T₂-T₁)/(A₂-A₁)，求出曲线斜率；