[发明专利]准静态原位双轴拉伸性能测试仪器

权利要求书

1.一种准静态原位双轴拉伸性能测试仪器，其特征在于：包括驱动单元、传动单元、夹持单元和检测单元；所述驱动单元由两个直流伺服电机分别为X、Y两个方向提供动力源，电机输出力矩首先由传动单元的涡轮机构完成减速与换向，驱动X或Y方向上两对四根精密梯形丝杠螺母副，带动夹持单元完成直线运动；夹持单元依靠滑动螺母座上安装的夹具体对试件进行夹持，实现载荷加载；其中Y方向夹具，具有25°预制倾斜角，X方向夹具上装有铰链，利用铰链结构使试件绕铰链的转轴自由转动，保持试件在拉伸的过程中不会受到弯矩的影响；检测单元通过拉压力传感器Ⅰ、Ⅱ（0113、0211）对试件的载荷进行测量。

2.根据权利要求1所述的准静态原位双轴拉伸性能测试仪器，其特征在于：所述的驱动单元与传动单元，由两个伺服电机Ⅰ、Ⅱ分别独立进行加载，通过蜗轮机构控制X方向的梯形丝杠Ⅰ（0117）、梯形丝杠Ⅱ（0118）以及Y方向梯形丝杠Ⅲ（0214）、梯形丝杠Ⅳ（0215）转动，梯形丝杠Ⅰ~Ⅳ上分别配合有丝杠螺母，丝杠螺母分别带动X方向的滑动丝杠螺母座Ⅰ（0111）、滑动丝杠螺母座Ⅱ（0112）及Y方向的滑动丝杠螺母座Ⅲ（0209）、滑动丝杠螺母座Ⅳ（0210），滑动丝杠螺母座Ⅰ~Ⅳ在双向加载过程中相向移动、互不干扰，依靠夹持单元制约相互联系，每一层滑动丝杠螺母座都由两根T型导轨提供导向和支撑，保证传动过程中的受力平衡。

3.根据权利要求2所述的准静态原位双轴拉伸性能测试仪器，其特征在于：所述的驱动单元包括X方向驱动机构和Y方向驱动机构，所述X方向驱动机构与传动单元的装配关系是：直流伺服电机Ⅰ（0101）与行星齿轮减速器Ⅰ（0116）的一端连接，另一端通过电机支座Ⅰ（0102）固定，该电机支座Ⅰ与丝杠支座Ⅰ（0001）通过沉头螺钉连接；锥齿轮Ⅰ（0103）与行星齿轮减速器（0116）通过销钉连接，锥齿轮Ⅱ（0104）与蜗杆Ⅰ（0106）通过销钉连接，两个锥齿轮Ⅰ、Ⅱ呈90°啮合；蜗杆Ⅰ（0106）两端通过滚珠轴承与左右两个蜗杆支座Ⅰ（0105）、蜗杆支座Ⅱ（0109）配合固定；涡轮Ⅰ（0107）、涡轮Ⅱ（0108）与精密滚珠丝杠端部通过轴肩和止推垫片Ⅰ（0110）、止推垫片Ⅱ（0121）轴向固定，并且与蜗杆Ⅰ（0106）啮合传动；精密滚珠丝杠外装精密轴承，由丝杠支座Ⅱ（0002）、丝杠支座Ⅳ（0004）支撑，丝杠支座Ⅱ（0002）、丝杠支座Ⅳ（0004）通过沉头螺钉与底座（0005）连接。

4.根据权利要求3所述的准静态原位双轴拉伸性能测试仪器，其特征在于：所述的Y方向驱动机构与传动单元的装配关系是：直流伺服电机Ⅱ（0201）与行星齿轮减速器Ⅱ（0213）的一端连接，通过电机支座Ⅱ（0202）固定，该电机支座Ⅱ与丝杠支座Ⅳ（0004）通过沉头螺钉连接；锥齿轮Ⅲ（0203）与行星齿轮减速器Ⅱ（0213）通过销钉连接，锥齿轮Ⅳ（0204）与蜗杆Ⅱ（0207）通过销钉连接，锥齿轮Ⅲ、Ⅳ呈90°啮合；蜗杆Ⅱ（0207）两端通过滚珠轴承及轴承座配合固定在蜗杆支座Ⅱ（0109）和蜗杆支座Ⅲ（0205）上；涡轮Ⅲ（0206）、涡轮Ⅳ（0208）与精密滚珠丝杠端部通过轴肩和止推垫片轴向固定，并且与蜗杆Ⅱ（0207）啮合传动；精密滚珠丝杠外装精密轴承，由丝杠支座Ⅰ、Ⅲ（0001、0003）支撑，丝杠支座Ⅰ、Ⅲ（0001、0003）通过沉头螺钉与底座（0005）连接。

5.根据权利要求1所述的准静态原位双轴拉伸性能测试仪器，其特征在于：所述的传动单元包括X方向传动机构和Y方向传动机构，所述X方向传动机构中，涡轮Ⅰ（0107）、涡轮Ⅱ（0108）与蜗杆Ⅰ（0106）相啮合，放置在蜗杆Ⅰ（0106）下侧；所述Y方向传动机构中，涡轮Ⅲ（0206）、涡轮Ⅳ（0208）放置在蜗杆Ⅱ（0207）上侧，与蜗杆Ⅱ（0207）相啮合；Y方向的滑动丝杠螺母座Ⅲ（0209）、滑动丝杠螺母座Ⅳ（0210）设计成下凹式的结构，X方向的滑动丝杠螺母座Ⅰ（0111）、滑动丝杠螺母座Ⅱ（0112）设计成上凸式的结构。