[实用新型]带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置

说明书

一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体、螺纹杆、预紧螺母和至少两块实验板，各个所述实验板上设有连接孔，各个所述连接孔相互连通构成贯通孔，所述弹性形变体穿设在所述贯通孔内，所述弹性形变体两端沿其长度方向分别设有所述螺纹杆，所述螺纹杆的自由端伸出所述贯通孔后分别螺纹装配有所述预紧螺母，所述螺纹杆上轴向设有条形的凹槽，所述凹槽内设有刻度尺。采用该设计，其优点在于弹性形变体能够放大模拟螺栓在拉伸或者弯剪情况下的变形，同时，借助刻度尺的计量作用调节预紧螺母的位置，能够调节模拟螺栓连接的松紧度，在比较不同力的大小对所述螺栓模拟件形变程度的影响时，方便控制初始连接的预紧度。

技术领域

本实用新型涉及一种机械课程教学演示装置，具体涉及一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置。

背景技术

螺栓连接是机械连接中的一种基本形式，是机械设计课程的基础知识。实际教学过程中，由于螺栓的受力变形过程相对复杂，教师一般采用理论讲解方式进行教学，非常抽象，学生理解困难。常见的金属螺栓，由于其材料刚度较大，即使发生形变，其形变也小到肉眼不能识别。

此外，在生产生活中，螺栓连接应用广泛。螺栓连接的紧固过程中，安装人员对于螺栓受力情况不了解，仅凭经验，安装过紧或过松。在螺栓连接的操作规范中，一般认为被连接构件的总厚度大于5倍螺栓直径时，螺栓几乎不可避免的产生形变，但肉眼不能识别。

鉴于此，有必要通过实验装置展示螺栓受拉伸或弯剪时的变形情况，以帮助学生或操作人员理解。特别地，实验装置能够形象展示在不同受力情况下螺栓变形的不同。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置。

技术方案如下：

一种带预紧刻度尺的螺栓形变模拟装置，包括弹性形变体、螺纹杆、预紧螺母和至少两块实验板，其关键在于，每个所述实验板上设有连接孔，所有所述连接孔相互连通构成贯通孔，所述弹性形变体穿设在所述贯通孔内，所述弹性形变体两端分别设有所述螺纹杆，所述螺纹杆与所述弹性形变体沿同一直线方向设置，所述螺纹杆的自由端伸出所述贯通孔后分别螺纹装配有所述预紧螺母，所述螺纹杆上轴向设有条形的凹槽，所述凹槽内设有刻度尺。采用该设计，其优点在于弹性形变体能够放大模拟螺栓在拉伸或者弯剪情况下的变形，同时调节预紧螺母的位置能够调节螺栓对实验板连接的松紧度，以使弹性形变体位于实验板的连接区域处，较好地受力并发生形变；同时，通过所述刻度尺来确定预紧螺母的位置，在比较相同预紧条件下不同力的大小对螺栓的变形情况实验时，确保各次实验时初始预紧度相同。

作为优选技术方案，相邻所述实验板相贴合，所有所述实验板的总厚度大于所述螺纹杆直径的5倍。采用该设计，其优点在于能够模拟被连接构件的总厚度大于螺栓直径的5倍情形时螺栓的变形。

作为优选技术方案，任一所述螺纹杆的自由端端部设有螺头，所述螺头与对应的所述螺纹杆一体成型。采用该设计，其优点在于视觉上模拟螺栓连接的结构，更具真实感。

作为优选技术方案，上述螺头为六角柱形。采用该设计，其优点在于进一步模拟螺栓的视觉效果。

作为优选技术方案，上述弹性形变体为弹簧，该弹簧的中心线与所述螺纹杆的轴线重合。采用该设计，其优点在于弹簧在受力情况下形变明显，易于放大展示螺栓在受力时的形变情况。

作为优选技术方案，上述弹簧的两端箍紧在对应的所述螺纹杆的螺纹上，与对应的所述螺纹杆螺纹连接。采用该设计，其优点在于方便连接弹簧和所述螺纹杆，且以这种螺纹连接方式能够防止打滑，保证连接紧固度。

作为优选技术方案，上述预紧螺母为六角螺母，所述预紧螺母的材质为塑料。采用该设计，其优点在于将预紧螺母与螺头相区别，同时设计制作简单，方便调节。