[发明专利]一种微型无回隙透射式疲劳试验机

摘要

本发明属于材料力学性能测试领域，公开了一种微型无回隙透射式疲劳试验机，包括机体和设置在机体内的对称加载单元、夹持单元、信号检测单元以及限位保护装置；对称加载单元包括伺服电机、同步轮同步带、左右旋双向滚珠双丝杠、左右横梁和双螺母锁紧结构，夹持单元包括左夹具和右夹具，信号检测单元包括微型的位移传感器和微型的载荷传感器，限位保护装置包括磁性开关和磁铁。本发明体积小巧、结构紧凑、无回隙、检测精度高，可安装于电子显微镜、原子力显微镜、X射线、中子衍射和扫描电镜等多种微观结构观测仪器上，从而实现对材料力学性能研究的深入分析。 1

主权项

1.一种微型无回隙透射式疲劳试验机，其特征在于，包括机体、对称加载单元、夹持单元、信号检测单元以及限位保护装置；

所述机体包括底板、前挡板、后挡板和支撑板；所述前挡板和所述后挡板分别设置于所述底板上方的前端和后端，所述支撑板设置在所述前挡板和所述后挡板之间；

所述对称加载单元包括设置在所述机体内的伺服电机、第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第一同步带、第二同步带、第一丝杠、第二丝杠、左横梁、右横梁和双螺母锁紧结构；所述伺服电机由有刷直流微电机配置高精密零回差行星轮减速箱构成；所述伺服电机与所述第一同步轮轴连接，所述第一同步轮与所述第二同步轮之间连接所述第一同步带，所述第二同步轮与所述第三同步轮之间连接第二同步带；所述第一丝杠和所述第二丝杠均为微型精密小导程的左右旋双向滚珠丝杠，两者包括光轴区段和螺纹区段，螺纹区段包括对称设置的左旋螺纹和右旋螺纹；所述第一丝杠和所述第二丝杠相互平行且同旋向螺纹同侧设置，所述第一丝杠和所述第二丝杠均穿过所述支撑板并以其两端分别通过轴承固定于所述前挡板和所述后挡板；所述第一丝杠以其光轴区段穿过所述第三同步轮的轴孔并与其固定连接，所述第二丝杠以其光轴区段穿过所述第二同步轮的轴孔并与其固定连接；所述左横梁和所述右横梁的两端均设置有通孔，每个通孔两侧分别固定有滚动螺母形成所述双螺母锁紧结构，所述左横梁和所述右横梁均通过两端的所述双螺母锁紧结构垂直的固定于所述第一丝杠和所述第二丝杠，相互平行的所述左横梁和所述右横梁分别安装在所述第一丝杠和所述第二丝杠的不同旋向螺纹处，从而使所述第一丝杠和所述第二丝杠的旋转运动能够转化为所述左横梁和所述右横梁对称同步的相向或背向直线运动；

所述伺服电机、所述第一同步轮、所述第二同步轮、所述第三同步轮、所述第一同步带、所述第二同步带、所述第一丝杠和所述第二丝杠的光轴区段均布置在所述支撑板左边；所述第一丝杠和所述第二丝杠的螺纹区段、所述左横梁、所述右横梁均布置在支撑板右边；

所述夹持单元包括左夹具和右夹具；所述左夹具和所述右夹具别对称地固定在所述左横梁和所述右横梁的相对面上；

所述信号检测单元包括微型的位移传感器和微型的载荷传感器；微型的位移传感器包括固定在所述右横梁一端的光栅尺面和对应于所述光栅尺面固定在所述底板的读数头；所述微型的载荷传感器通过连接架安装在所述右横梁外侧并通过螺母锁紧，所述载荷传感器的传感接触端连接于所述右夹具；

所述限位保护装置包括磁性开关和磁铁；所述磁铁固定在所述左横梁外侧，所述磁性开关按照设计距离正对于所述磁铁固定在所述左横梁左边的底板上；

所述限位保护装置的电路板、所述 位移传感器的细分盒置于机体外并通过信号线连接；

疲劳试验机的尺寸在130mm*90mm*35mm以内，重量在2kg以内。

2.根据权利要求1所述的一种微型无回隙透射式疲劳试验机，其特征在于，所述底板开设有透射窗口，该透射窗口正对于所述左夹具、所述右夹具及其夹持试样所在位置。

3.根据权利要求1所述的一种微型无回隙透射式疲劳试验机，其特征在于，所述左夹具和所述右夹具所夹持的试样表面与所述第一丝杠和所述第二丝杠的轴线处于同一水平面内。

4.根据权利要求1所述的一种微型无回隙透射式疲劳试验机，其特征在于，所述载荷传感器的输出轴与所述第一丝杠和所述第二丝杠的轴线平行且处于同一水平面内。

5.根据权利要求1所述的一种微型无回隙透射式疲劳试验机，其特征在于，所述左横梁两端的所述双螺母锁紧结构分别安装在所述第一丝杠和所述第二丝杠的右旋螺纹上，所述右横梁两端的所述双螺母锁紧结构分别安装在所述第一丝杠和所述第二丝杠的左旋螺纹上。