[发明专利]一种用于锥面应力松弛测试的装置及方法

说明书

本发明提供了一种应力松弛测试装置，可对锥型结构件进行加载试验。用于锥面应力松弛测试的装置，包括圆型底座，圆型支撑，锥面配合结构，施力螺母，力学传感器，以及光学测距及其支撑结构。所述圆型支撑通过连接件固定在底板上，通过圆型底板增加测试装置的稳定性，圆型支撑与锥型配合件，通过连接件连接，锥型件由锥面与锥型配合件内壁进行接触，同时下端由施力螺母紧固，在锥面后端由力传感器记录试验过程中应力变化，由激光传感器通过测量锥面后四根立柱位移。本发明实现了锥型结构应力松弛的检测，同时能够对结构件的位移进行测量，操作方便，并可适用于多种锥型结构的应力松弛测试。本发明可用于试验研究不同锥度的结构件在不同受力情况下对应力松弛的影响。

技术领域

本发明属于试验设备领域，具体涉及一种用于锥面应力松弛测试的装置及方法。

背景技术

应力松弛对精密结构中有着重大的影响。应力松弛现象使得装配后零件内部应力随时间缓慢降低，使高精密结构件在受力状态上发生变化，最终导致结构的精度变差，对高精密结构的精度和稳定性产生影响。然而，目前用于测量应力松弛的装置较少，无法全面的对各种结构的应力松弛进行评价。而且对于特定结构：锥面结构的高精密结构件，还没有能够进行测试的装置。

为了能够对高精度锥面结构的应力松弛进行测试，需要对高精度锥面结构测试装置进行设计。

目前尚无测试装置以及方法满足上述试验需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于锥面应力松弛测试的装置，能够对锥面结构进行应力松弛的测试。

本发明还提供了上述装置的测量方法。

本发明解决锥面应力松弛测试问题所采用的技术方案是：

一种用于锥面应力松弛测试的装置，包括圆型底座，圆型支撑，施力螺母，锥面配合结构，力学传感器，以及光学测距系统。所述圆型支撑通过连接件固定在底板上，通过圆型底板增加测试装置的稳定性。

优选地，所述施力螺母与锥面配合件之间有两个圆型垫圈，可以减少在使用施力螺母进行紧固时的平面摩擦力，同时可以对锥面配合件的表面进行保护。

优选地，所述施力螺母与相应的力矩扳手配合，得到所需的力矩以及换算出施力螺母的预紧力。

优选地，所述圆型支撑在内壁开有小孔，可以使得装置在实验时，快速达到实验所需的温度，增加热交换。

优选地，所述锥面配合结构包括锥面配合件以及锥型件。

优选地，所述圆型支撑与底板之间采用螺栓连接，圆型支撑与锥面配合件也采用螺栓连接，其中锥面配合件的内壁可以根据实验所需的锥型件进行配套选择，改变内壁的大小以及锥度。

优选地，所述锥面配合件的材料采用杨氏模量较小的材料，同时外壁较小，用来减小锥面配合件的刚度，使得应力松弛现象更加明显。

优选地，所述锥面配合件在下端处有螺纹，与施力螺母相接触，同时在螺纹下端圆柱型增加两个平行平面，在装夹时可以起到方便夹持的作用。

优选地，所述锥型件的内壁基础型为光滑型，但是也可以加工不同形状的凹槽，用来减少锥型件的刚度，使得应力松弛现象更加明显。

优选地，所述光学测距系统包括通透型支撑、测距立柱、顶盖支撑板、支撑杆、固定板、以及激光位移传感器。

优选地，所述锥型件在其大端侧加工五个螺纹孔，其中在外缘的四个螺纹孔与测距立柱相配合，轴心处孔与力传感器相配合。

优选地，所述测距立柱为圆柱型光轴，其底端加工螺纹，且光轴较长，使得发生位移时方便激光位移传感器测出。