[实用新型]基于正反牙螺纹结构的拉伸-扭转复合夹具

说明书

本实用新型涉及一种基于正反牙螺纹结构的拉伸‑扭转复合夹具，属于材料测试技术领域。可以在准静态及高频动态的拉伸‑扭转复合载荷加载的材料测试试验中，完成对试样的可靠夹持，且所述高频动态加载包括但不限于过零加载。包括夹具外壳部分、夹持部分及胀紧部分。外壳部分中的夹具杯座后端与拉伸扭转复合传感器通过法兰连接；夹持部分由两个直径不等、旋向相反的螺母组成，并通过平键副及胀紧部分与夹具杯座连接；胀紧部分用于调整内端螺母锁紧程度。优点在于：能够在准静态及高频动态的拉伸‑扭转复合载荷加载条件下，以机械连接方式实现对试样的夹持。通用性好、成本低且维修方便，更具有在极高温、极低温环境及有限空间中应用的重要前景。

技术领域

本实用新型涉及材料测试技术领域，特别涉及一种，基于正反牙螺纹结构的拉伸-扭转复合夹具，可应用于拉伸、扭转两种力学形式耦合或者单一载荷的准静态或高频动态加载试验。

背景技术

工程材料在实际的服役条件下往往同时承受多种不同形式的力学载荷，伴随着材料测试技术的发展以及工程实际应用对材料测试要求的提升，传统单一载荷材料性能测试机及部分配套仪器设备已经无法满足日益丰富的材料测试需求，一系列多载荷多物理场耦合材料测试试验仪器应运而生。常见的试验夹具分为液压式夹具和机械式夹具。液压式夹具通过楔形块压紧试样，实现夹持经改装后也可用于拉-扭复合试验及疲劳试验，但是其成本高、辅助元件多、维修困难等缺点一直难以得到改善，此外在极高温、极低温、强电、强磁等物理场内，液压夹具往往受到环境的掣肘而根本无法达到使用要求。机械式夹具通过楔形块自锁或者螺纹卡紧试样，具有结构简单、成本低廉且维修方便的优点。但能在复合力学载荷下实现夹持，特别是能应用于高频过零载荷加载试验的机械式夹具极少。总体来看，设计一款可用于拉伸扭转复合载荷，并可通用于准静态加载及高频动态加载试验的机械式夹具，具有重大的工程意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于正反牙螺纹结构的拉伸-扭转复合夹具，解决在材料测试领域现有技术存在的上述问题。本实用新型能够在准静态及高频动态的拉伸-扭转复合载荷加载的材料测试试验中，有效可靠的对试样实现夹持。具有通用性好、成本低廉、维修方便、使用简单等诸多优点。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

基于正反牙螺纹结构的拉伸-扭转复合夹具，能够在准静态及高频动态加载的拉伸-扭转复合载荷加载的材料测试试验中，完成对试样的夹持，且所述高频动态加载包括但不限于过零加载；内端螺母3与外端螺母2直径不等、旋向相反，且内端螺母3的内径大于外端螺母2的内径，对试样实现螺纹夹持；所述外端螺母2与夹具杯座1通过均布的四个平键9连接，实现在周向及径向上对外端螺母2限位；所述内端螺母3与夹具杯座1通过胀紧部分连接，该胀紧部分由胀紧内衬套5及胀紧外衬套4组成，调整螺栓组8通过压盘7压紧胀紧内衬套5及胀紧外衬套4，旋合调整螺栓组8后即可在周向及径向上对内端螺母3及外端螺母2实现限位；夹紧螺栓组6通过压盘7与夹具杯座1固定连接，实现夹紧，旋合夹紧螺栓组6后即可在轴向上对内端螺母3与外端螺母2实现限位。

所述的夹具杯座1后端加工有法兰孔，与试验装置中施加拉伸-扭转载荷的主轴通过螺栓组形成固定连接。

所述的压盘7上加工有圆形阵列沉孔，沉孔分两组且间隔成组。

所述的内端螺母3与外端螺母2分别通过直径不等、旋向相反的螺纹副与试样连接，对被测的试样实现夹持。

所述的试样的夹持段应加工有直径不等、旋向相反的外螺纹，具体是指：所述试样上靠近标距段的螺纹段与内端螺母3旋合，远离标距段的螺纹段与外端螺母2旋合；同一试样上与内端螺母3旋合的螺纹段旋向相同，同一试样上与外端螺母2旋合的螺纹段旋向不同于与内端螺母3旋合的螺纹段旋向；同一试样上与外端螺母2旋合的螺纹段公称直径小于与内端螺母3旋合的螺纹段公称直径，且应保证内端螺母3可以顺利旋入。